JP2018133848A - Rotor and motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータ及びモータに関する。 The present invention relates to a rotor and a motor.
下記特許文献１には、ブラシレスＤＣモータの一部を構成するロータ（回転子）が開示されている。このロータは、回転軸に固定されたロータコア（ヨーク）と、ロータコアの外周面に接着剤を介して接合された筒状のマグネットと、を含んで構成されている。 Patent Document 1 listed below discloses a rotor (rotor) that constitutes a part of a brushless DC motor. The rotor includes a rotor core (yoke) fixed to a rotating shaft, and a cylindrical magnet joined to the outer peripheral surface of the rotor core via an adhesive.
しかしながら、マグネットがロータコア等に接着剤を介して固定される構成では、接着剤の量、放置温度及び放置時間等の接着条件により、マグネットとロータコア等との固定状態にバラつきが生じ易い。 However, in the configuration in which the magnet is fixed to the rotor core or the like via an adhesive, the fixing state between the magnet and the rotor core or the like tends to vary depending on the adhesive conditions such as the amount of the adhesive, the leaving temperature and the leaving time.
本発明は上記事実を考慮し、マグネットを安定した状態で固定することができるロータ及びモータを得ることが目的である。 An object of the present invention is to obtain a rotor and a motor capable of fixing a magnet in a stable state in consideration of the above fact.
請求項１記載のロータは、回転軸と、前記回転軸に固定され、ロータコア側係合部を有するロータコアと、前記ロータコアの径方向外側に配置され、前記ロータコア側係合部と係合されることで前記ロータコアに対する周方向への変位が規制されるマグネット側係合部を有するマグネットと、前記回転軸及び前記ロータコアの少なくとも一方に固定され、前記マグネットの前記ロータコアに対する軸方向への変位を規制する規制部材と、を備えている。 The rotor according to claim 1 is disposed on a rotating shaft, a rotor core fixed to the rotating shaft, having a rotor core side engaging portion, and radially outside the rotor core, and engaged with the rotor core side engaging portion. This is fixed to at least one of the rotation shaft and the rotor core, and the displacement of the magnet in the axial direction with respect to the rotor core is restricted. And a regulating member.
請求項１記載のロータによれば、ロータコアが回転軸に固定されている。また、ロータコアの径方向外側には、マグネットが配置されており、このマグネットのマグネット側係合部は、ロータコアのロータコア側係合部に係合されている。これにより、マグネットのロータコアに対する周方向への変位が規制されている。また、回転軸及びロータコアの少なくとも一方には、規制部材が固定されている。そして、回転軸に固定された規制部材によって、マグネットのロータコアに対する軸方向への変位が規制されている。このように、請求項１記載のロータによれば、ロータコアのロータコア側係合部、マグネットのマグネット側係合部及び規制部材によってマグネットをロータコアに機械的に固定することができる。その結果、マグネットを安定した状態でロータコアに固定することができる。 According to the rotor of the first aspect, the rotor core is fixed to the rotating shaft. A magnet is disposed on the outer side in the radial direction of the rotor core, and the magnet side engaging portion of the magnet is engaged with the rotor core side engaging portion of the rotor core. Thereby, the displacement to the circumferential direction with respect to the rotor core of a magnet is controlled. Further, a regulating member is fixed to at least one of the rotating shaft and the rotor core. And the displacement to the axial direction with respect to the rotor core of a magnet is controlled by the control member fixed to the rotating shaft. Thus, according to the rotor of the first aspect, the magnet can be mechanically fixed to the rotor core by the rotor core side engaging portion of the rotor core, the magnet side engaging portion of the magnet, and the regulating member. As a result, the magnet can be fixed to the rotor core in a stable state.
請求項２記載のロータは、請求項１記載のロータにおいて、前記マグネットは、径方向への厚み寸法が周方向に沿って同一の寸法に設定されたマグネット本体部と、該マグネット本体部の径方向内側の面から突出する前記マグネット側係合部と、を含んで構成されており、前記ロータコアの軸方向端面に沿って配置された前記規制部材の径方向外側の端が、前記マグネット本体部と前記マグネット側係合部との境界上又は該境界よりも径方向内側に位置している。 The rotor according to claim 2 is the rotor according to claim 1, wherein the magnet has a magnet main body portion having a radial thickness dimension set to be the same along the circumferential direction, and a diameter of the magnet main body portion. A magnet side engaging portion that protrudes from the inner surface in the direction, and the radially outer end of the restricting member disposed along the axial end surface of the rotor core is the magnet body portion. And the magnet-side engagement portion or on the radially inner side of the boundary.
請求項２記載のロータによれば、規制部材の径方向外側の端が、マグネットのマグネット本体部とマグネット側係合部との境界上又は当該境界よりも径方向内側に位置している。このように、規制部材とマグネットのマグネット本体部とが、軸方向に重ならない構成とすることで、マグネット本体部の磁束が規制部材側へ漏れ出すことを抑制することができる。 According to the rotor of the second aspect, the radially outer end of the restricting member is located on the boundary between the magnet main body portion and the magnet side engaging portion of the magnet or radially inward from the boundary. Thus, it can suppress that the magnetic flux of a magnet main-body part leaks to the regulating member side by setting it as the structure which a control member and the magnet main-body part of a magnet do not overlap in an axial direction.
請求項３記載のロータは、請求項１又は請求項２記載のロータにおいて、前記マグネットは、樹脂材料と磁性粉末を含んで構成されたボンドマグネットを用いて形成されている。 According to a third aspect of the present invention, in the rotor according to the first or second aspect, the magnet is formed using a bond magnet configured to include a resin material and magnetic powder.
請求項３記載のロータによれば、マグネットが、ボンドマグネットを用いて形成されていることにより、マグネットの軽量化を図ることができる。これにより、ロータの軽量化を図ることができる。 According to the rotor of the third aspect, since the magnet is formed using the bond magnet, the magnet can be reduced in weight. Thereby, weight reduction of a rotor can be achieved.
請求項４記載のロータは、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記マグネットは、ステータの磁界を受けることで前記回転軸が回転されるロータマグネット部と、検出部によって磁束が検出されるセンサマグネット部と、を含んで構成されており、前記ロータマグネット部と前記センサマグネット部とが、一体に形成されている。 The rotor according to claim 4 is the rotor according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnet is detected by a rotor magnet section in which the rotating shaft is rotated by receiving a magnetic field of the stator. And a sensor magnet part from which the magnetic flux is detected. The rotor magnet part and the sensor magnet part are integrally formed.
請求項４記載のロータのマグネットによれば、ロータマグネット部とセンサマグネット部とが一体に形成された構成とすることにより、マグネットをロータコアに固定する際等にロータマグネット部とセンサマグネット部との位相がずれることを防止又は抑制することができる。 According to the rotor magnet of the fourth aspect, the rotor magnet portion and the sensor magnet portion are integrally formed, so that when the magnet is fixed to the rotor core, the rotor magnet portion and the sensor magnet portion are It is possible to prevent or suppress the phase shift.
請求項５記載のロータは、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記ロータコアには、前記回転軸がクリアランスを有して挿通される挿入孔が形成されており、前記回転軸に圧入された前記規制部材によって、前記ロータコアの前記回転軸に対する軸方向への変位が規制されている。 The rotor according to claim 5 is the rotor according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotor core has an insertion hole through which the rotating shaft is inserted with a clearance. The displacement of the rotor core in the axial direction with respect to the rotating shaft is restricted by the restricting member press-fitted into the rotating shaft.
請求項５記載のロータによれば、回転軸をロータコアの挿通孔に挿入して、規制部材を回転軸に圧入する（回転軸を規制部材に圧入する）ことで、ロータコアを回転軸に圧入することなく固定することができる。 According to the rotor of the fifth aspect, the rotor core is press-fitted into the rotating shaft by inserting the rotating shaft into the insertion hole of the rotor core and press-fitting the restricting member into the rotating shaft (press-fitting the rotating shaft into the restricting member). It can be fixed without.
請求項６記載のモータは、磁界を発生させるステータと、前記ステータが発生する磁界と前記マグネットの磁界によって回転する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のロータと、を備えている。 The motor according to claim 6 includes a stator that generates a magnetic field, and the rotor according to any one of claims 1 to 4 that is rotated by the magnetic field generated by the stator and the magnetic field of the magnet. Yes.
請求項６記載のモータによれば、マグネットが安定した状態でロータ本体に固定された請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のロータを含んで構成されていることにより、モータの信頼性を高めることができる。 According to the motor of the sixth aspect of the present invention, by including the rotor according to any one of the first to fifth aspects, wherein the magnet is fixed to the rotor body in a stable state, Reliability can be increased.
請求項７記載のモータは、請求項６記載のモータにおいて、前記ステータは、板状のステータコア構成板が軸方向に積層されることによって形成された環状のステータコアを含んで構成されており、前記ロータコアは、前記ステータコアの径方向内側に配置され、かつ前記ステータコア構成板と同じ厚みのロータコア構成板が軸方向に積層されることによって形成されている。 The motor according to claim 7 is the motor according to claim 6, wherein the stator includes an annular stator core formed by laminating plate-shaped stator core constituent plates in the axial direction, The rotor core is formed by laminating the rotor core constituent plate having the same thickness as that of the stator core constituent plate in the axial direction and disposed on the radially inner side of the stator core.
請求項７記載のモータによれば、ステータコアを構成するステータコア構成板及びロータコアを構成するロータコア構成板を同じ厚みとすることにより、同じ素材である板材からステータコア構成板及びロータコア構成板を形成することができる。 According to the motor of the seventh aspect, the stator core constituting plate and the rotor core constituting plate are formed from the same material by setting the stator core constituting plate constituting the stator core and the rotor core constituting plate constituting the rotor core to the same thickness. Can do.
図１を用いて本発明の実施形態に係るロータを備えたモータについて説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ｚ方向、矢印Ｒ方向及び矢印Ｃ方向は、モータの回転軸（ロータ）の回転軸方向、回転径方向及び回転周方向をそれぞれ示すものとする。また以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、回転軸（ロータ）の回転軸方向、回転径方向、回転周方向を示すものとする。 A motor including a rotor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the arrow Z direction, the arrow R direction, and the arrow C direction that are appropriately shown in the drawing indicate the rotation axis direction, the rotation radial direction, and the rotation circumferential direction of the rotation shaft (rotor) of the motor, respectively. In the following description, when only the axial direction, radial direction, and circumferential direction are indicated, the rotational axis direction, rotational radial direction, and rotational circumferential direction of the rotating shaft (rotor) are indicated unless otherwise specified.
図１及び図２に示されるように、本実施形態に係るロータ１０を備えたモータ１２は、インナロータタイプのブラシレスモータであり、このモータ１２は、回転磁界を発生させるステータ１４と、ステータ１４の回転磁界を受けて回転するロータ１０と、ロータ１０の回転数や回転角度を検出するための検出部１６（ホールＩＣ等）と、を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the motor 12 including the rotor 10 according to the present embodiment is an inner rotor type brushless motor. The motor 12 includes a stator 14 that generates a rotating magnetic field, and a stator 14. And a detection unit 16 (such as a Hall IC) for detecting the number of rotations and the rotation angle of the rotor 10.
図２に示されるように、ステータ１４は、径方向へ延びると共に周方向へ等間隔に配置された複数のティース部１８を備えたステータコア２０と、各々のティース部１８の回りに巻線が巻回されることによって形成された複数のコイル部２２と、を含んで構成されている。そして、コイル部２２を形成する巻線への通電が切替えられることで、回転磁界がステータ１４の回りに生じるようになっている。また、本実施形態では、ステータコア２０は、厚みがＴとされた鋼板材が打抜かれること等によって形成された複数のステータコア構成板２４が軸方向に積層されて一体化されることによって形成されている。なお、複数のステータコア構成板２４は、かしめ等により一体化されている。 As shown in FIG. 2, the stator 14 includes a stator core 20 including a plurality of teeth portions 18 that extend in the radial direction and are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and windings are wound around the teeth portions 18. And a plurality of coil portions 22 formed by being rotated. The energization of the windings forming the coil portion 22 is switched so that a rotating magnetic field is generated around the stator 14. Further, in this embodiment, the stator core 20 is formed by stacking and integrating a plurality of stator core constituent plates 24 formed by punching a steel plate material having a thickness T in the axial direction. ing. The plurality of stator core constituent plates 24 are integrated by caulking or the like.
ロータ１０は、回転軸２６に固定されたロータコア２８と、ロータコア２８の外周部に固定されたマグネットとしてのマグネット構成体３０と、回転軸２６に固定されることで、ロータコア２８及びマグネット構成体３０の回転軸２６に対する軸方向への変位を規制する一対の規制部材３２と、を含んで構成されている。 The rotor 10 includes a rotor core 28 fixed to the rotary shaft 26, a magnet component 30 as a magnet fixed to the outer peripheral portion of the rotor core 28, and a rotor core 28 and a magnet component 30 by being fixed to the rotary shaft 26. And a pair of restricting members 32 for restricting displacement in the axial direction with respect to the rotation shaft 26.
図１及び図２に示されるように、ロータコア２８は、厚肉の円筒状に形成されている。ロータコア２８の軸心部には、回転軸２６がクリアランスを有して挿入される（回転軸２６が遊挿される）挿入孔３４が形成されている。ロータコア２８の外周部には、ロータコア側係合部としての２つの凹溝３６が形成されている。この２つの凹溝３６は、径方向外側が開放されていると共に軸方向に延びる角溝状に形成されている。また、２つの凹溝３６は、周方向に沿って等間隔に配置されている。ここで、本実施形態のロータコア２８は、ステータコア２０と同じ素材である厚みがＴとされた鋼板材が打抜かれること等によって形成された複数のロータコア構成板３８が軸方向に積層されて一体化されることによって形成されている。なお、複数のロータコア構成板３８は、複数のステータコア構成板２４と同様にかしめ等により一体化されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the rotor core 28 is formed in a thick cylindrical shape. An insertion hole 34 into which the rotary shaft 26 is inserted with a clearance (the rotary shaft 26 is loosely inserted) is formed in the axial center portion of the rotor core 28. Two concave grooves 36 as rotor core side engaging portions are formed on the outer peripheral portion of the rotor core 28. The two concave grooves 36 are formed in a rectangular groove shape that is open on the outer side in the radial direction and extends in the axial direction. Further, the two concave grooves 36 are arranged at equal intervals along the circumferential direction. Here, the rotor core 28 of the present embodiment is formed by integrally laminating a plurality of rotor core constituent plates 38 formed by punching a steel plate material having a thickness T, which is the same material as the stator core 20, in the axial direction. It is formed by becoming. The plurality of rotor core constituting plates 38 are integrated by caulking or the like in the same manner as the plurality of stator core constituting plates 24.
図２に示されるように、マグネット構成体３０は、磁性粉末と樹脂材料との混合材が金型内に射出され後に冷却されることによって形成されたロータマグネット部４０とセンサマグネット部４２とが軸方向に接合されることにより形成されている。なお、本実施形態では、着磁工程を経ることによって、ロータマグネット部４０及びセンサマグネット部４２の周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。 As shown in FIG. 2, the magnet structure 30 includes a rotor magnet unit 40 and a sensor magnet unit 42 formed by cooling a mixture of magnetic powder and resin material after being injected into a mold. It is formed by joining in the axial direction. In the present embodiment, the N pole and the S pole are alternately magnetized along the circumferential direction of the rotor magnet unit 40 and the sensor magnet unit 42 through the magnetizing step.
ロータマグネット部４０は、径方向への厚み寸法が周方向に沿って同一の寸法に設定されていると共に軸方向への寸法がロータコア２８の軸方向への寸法とほぼ同じ寸法に設定されたマグネット本体部としてのロータマグネット本体部４４を備えている。このロータマグネット本体部４４の内径は、ロータコア２８の外径（凹溝３６が形成されていない部分の外径）とほぼ同じ内径に設定されている。また、ロータマグネット部４０は、ロータマグネット本体部４４の径方向内側の面から径方向内側へ向けて突出するマグネット側係合部としての２つの凸部４６を備えている。この２つの凸部４６は、ロータコア２８に形成された凹溝３６に対応する矩形ブロック状に形成されていると共に周方向に沿って等間隔に配置されている。そして、２つの凸部４６がロータコア２８の２つの凹溝３６にそれぞれ係合されることで、マグネット構成体３０のロータコア２８に対する周方向への変位が規制されるようになっている。 The rotor magnet portion 40 is a magnet having a radial thickness dimension set to the same dimension along the circumferential direction and an axial dimension set to be substantially the same as the axial dimension of the rotor core 28. A rotor magnet main body 44 as a main body is provided. The inner diameter of the rotor magnet main body 44 is set to be substantially the same as the outer diameter of the rotor core 28 (the outer diameter of the portion where the concave groove 36 is not formed). Further, the rotor magnet unit 40 includes two convex portions 46 as magnet side engaging portions projecting radially inward from the radially inner surface of the rotor magnet main body 44. The two convex portions 46 are formed in a rectangular block shape corresponding to the concave groove 36 formed in the rotor core 28 and are arranged at equal intervals along the circumferential direction. The two convex portions 46 are respectively engaged with the two concave grooves 36 of the rotor core 28, so that the displacement of the magnet component 30 in the circumferential direction with respect to the rotor core 28 is restricted.
センサマグネット部４２は、内径及び外径がロータマグネット部４０のロータマグネット本体部４４の内径及び外径にそれぞれ対応する寸法の環状に形成されている。このセンサマグネット部４２は、ロータマグネット部４０のロータマグネット本体部４４における軸方向一方側の端面に接着剤を介して接合されている。 The sensor magnet part 42 is formed in an annular shape having an inner diameter and an outer diameter corresponding to the inner diameter and the outer diameter of the rotor magnet main body 44 of the rotor magnet part 40. The sensor magnet unit 42 is joined to an end surface on one axial side of the rotor magnet main body 44 of the rotor magnet unit 40 via an adhesive.
図２に示されるように、規制部材３２は、回転軸２６が圧入される筒状のボス部４８と、ボス部４８におけるロータコア２８側の端部から径方向外側に向けて当該ロータコア２８の軸方向端面に沿って延びる円板状の円板部５０と、を備えている。円板部５０の径方向への寸法（直径）は、ロータマグネット本体部４４の内径と同じ又はやや小さい寸法に設定されている。なお、円板部５０の径方向内側の部分におけるボス部４８との境界部は湾曲されている。これにより、回転軸２６が規制部材３２に圧入される際のかじりが抑制されている。 As shown in FIG. 2, the restricting member 32 includes a cylindrical boss portion 48 into which the rotary shaft 26 is press-fitted, and a shaft of the rotor core 28 extending radially outward from an end portion on the rotor core 28 side of the boss portion 48. And a disc-like disc portion 50 extending along the direction end face. The dimension (diameter) in the radial direction of the disc part 50 is set to be the same as or slightly smaller than the inner diameter of the rotor magnet body part 44. In addition, the boundary part with the boss | hub part 48 in the part inside the radial direction of the disc part 50 is curved. Thereby, galling when the rotating shaft 26 is press-fitted into the regulating member 32 is suppressed.
そして、一対の規制部材３２が、軸方向一方側及び他方側から回転軸２６に圧入されて、当該一対の規制部材３２の円板部５０の間にロータコア２８が配置されることで、当該ロータコア２８の回転軸２６に対する軸方向への変位が規制されている。また、一対の規制部材３２の円板部５０とロータコア２８との間の摩擦力によって、ロータコア２８の回転軸２６に対する周方向への変位が規制されている。 The pair of restricting members 32 are press-fitted into the rotating shaft 26 from the one side and the other side in the axial direction, and the rotor core 28 is disposed between the disk portions 50 of the pair of restricting members 32, thereby the rotor core. The axial displacement of the 28 rotation shaft 26 is restricted. Further, the frictional force between the disc portion 50 of the pair of regulating members 32 and the rotor core 28 restricts the displacement of the rotor core 28 in the circumferential direction with respect to the rotating shaft 26.
また、一対の規制部材３２が、軸方向一方側及び他方側から回転軸２６に圧入されて、当該一対の規制部材３２の円板部５０の間にロータマグネット部４０の凸部４６が配置されることで、マグネット構成体３０のロータコア２８に対する軸方向への変位が規制されている。 Further, the pair of restricting members 32 are press-fitted into the rotating shaft 26 from the one side and the other side in the axial direction, and the convex portions 46 of the rotor magnet portion 40 are disposed between the disc portions 50 of the pair of restricting members 32. As a result, the axial displacement of the magnet component 30 relative to the rotor core 28 is restricted.
次に、本実施形態のロータ１０の組立工程について説明する。 Next, the assembly process of the rotor 10 of this embodiment will be described.
先ず、一方の規制部材３２を回転軸２６に圧入させる。次いで、ロータコア２８の挿入孔３４に回転軸２６を挿入させることで、一方の規制部材３２の円板部５０にロータコア２８の軸方向の一方側の端面を当接させる。次いで、マグネット構成体３０に回転軸２６を挿入させながら、マグネット構成体３０のロータマグネット部４０の凸部４６をロータコア２８の凹溝３６に係合させる。そして、最後に、他方の規制部材３２を回転軸２６に圧入させて、当該他方の規制部材３２の円板部をロータコア２８の軸方向の他方側の端面に当接させる。以上の工程を経て、ロータ１０が製造される。なお、マグネット構成体３０のロータマグネット部４０の凸部４６をロータコア２８の凹溝３６に係合させた後に、ロータコア２８の挿入孔３４に回転軸２６を挿入させてもよい。 First, one regulating member 32 is press-fitted into the rotating shaft 26. Next, by inserting the rotary shaft 26 into the insertion hole 34 of the rotor core 28, the end surface on one side in the axial direction of the rotor core 28 is brought into contact with the disc portion 50 of the one regulating member 32. Next, the convex portion 46 of the rotor magnet portion 40 of the magnet constituent body 30 is engaged with the concave groove 36 of the rotor core 28 while the rotating shaft 26 is inserted into the magnet constituent body 30. Finally, the other regulating member 32 is press-fitted into the rotating shaft 26, and the disk portion of the other regulating member 32 is brought into contact with the other end surface in the axial direction of the rotor core 28. The rotor 10 is manufactured through the above steps. The rotating shaft 26 may be inserted into the insertion hole 34 of the rotor core 28 after engaging the convex portion 46 of the rotor magnet portion 40 of the magnet structure 30 with the concave groove 36 of the rotor core 28.
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
(Operation and effect of this embodiment)
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
本実施形態のロータ１０を備えたモータ１２によれば、ステータ１４の一部を形成するコイル部２２へ通電がなされると、ステータ１４の回りに回転磁界が生じる。この回転磁界とマグネット構成体３０のロータマグネット部４０の磁界によって、ロータ１０が回転する。また、ロータ１０が回転すると、マグネット構成体３０のセンサマグネット部４２と検出部１６との間の磁束が変化する。そして、この磁束の変化が検出部１６に検出されることで、ロータ１０の回転数や回転角度を算出することができる。 According to the motor 12 including the rotor 10 of the present embodiment, a rotating magnetic field is generated around the stator 14 when the coil portion 22 that forms a part of the stator 14 is energized. The rotor 10 is rotated by the rotating magnetic field and the magnetic field of the rotor magnet unit 40 of the magnet structure 30. Further, when the rotor 10 rotates, the magnetic flux between the sensor magnet unit 42 and the detection unit 16 of the magnet component 30 changes. Then, when the change of the magnetic flux is detected by the detection unit 16, the rotation speed and rotation angle of the rotor 10 can be calculated.
ここで、本実施形態では、ロータコア２８の凹溝３６、マグネット構成体３０の凸部４６及び一対の規制部材３２によってマグネット構成体３０をロータコア２８に機械的に固定することができる。その結果、接着剤を用いてマグネット構成体３０をロータコア２８に固定した場合に比べて、マグネット構成体３０を安定した状態でロータコア２８に固定することができる。 Here, in the present embodiment, the magnet component 30 can be mechanically fixed to the rotor core 28 by the concave groove 36 of the rotor core 28, the convex portion 46 of the magnet component 30, and the pair of regulating members 32. As a result, the magnet structure 30 can be fixed to the rotor core 28 in a stable state as compared with the case where the magnet structure 30 is fixed to the rotor core 28 using an adhesive.
また、本実施形態では、規制部材３２の円板部５０の径方向への寸法が、ロータマグネット本体部４４の内径と同じ又はやや小さい寸法に設定されている。これにより、規制部材３２の円板部５０の径方向外側の端５０Ａが、マグネット構成体３０（ロータマグネット部４０）のロータマグネット本体部４４と凸部４６との境界４５上又は当該境界４５よりも径方向内側に位置している。このように、規制部材３２の円板部５０とマグネット構成体３０のロータマグネット本体部４４とが、軸方向に重ならない構成とすることで、ロータマグネット本体部４４の磁束が規制部材３２側へ漏れ出すことを抑制することができる。 Further, in the present embodiment, the dimension of the restricting member 32 in the radial direction of the disc part 50 is set to be the same as or slightly smaller than the inner diameter of the rotor magnet main body part 44. As a result, the radially outer end 50A of the disc portion 50 of the restricting member 32 is on the boundary 45 between the rotor magnet main body portion 44 and the convex portion 46 of the magnet structure 30 (rotor magnet portion 40) or from the boundary 45. Is also located radially inward. As described above, the disk portion 50 of the restricting member 32 and the rotor magnet main body 44 of the magnet component 30 do not overlap in the axial direction, so that the magnetic flux of the rotor magnet main body 44 moves toward the restricting member 32. Leakage can be suppressed.
さらに、本実施形態では、マグネット構成体３０がボンドマグネットを用いて形成されていることにより、当該マグネット構成体３０の軽量化を図ることができる。これにより、ロータ１０及びモータ１２の軽量化を図ることができる。 Furthermore, in this embodiment, since the magnet structure 30 is formed using a bond magnet, the weight of the magnet structure 30 can be reduced. Thereby, weight reduction of the rotor 10 and the motor 12 can be achieved.
また、本実施形態では、ロータマグネット部４０とセンサマグネット部４２とが一体化されたマグネット構成体３０とすることにより、マグネット構成体３０をロータコア２８に固定する際等にロータマグネット部４０とセンサマグネット部４２との位相がずれることを防止又は抑制することができる。 In this embodiment, the rotor magnet unit 40 and the sensor magnet unit 42 are integrated into the magnet structure 30 so that the rotor magnet section 40 and the sensor are fixed when the magnet structure 30 is fixed to the rotor core 28. It can prevent or suppress that a phase with magnet part 42 shifts.
さらに、本実施形態では、前述のロータ１０の組立工程で説明したように、ロータコア２８を回転軸２６に圧入することなく当該回転軸２６に固定することができる。これにより、ロータコア２８を回転軸２６に固定することによって両者の間に生じる凝着摩耗やロータコア２８に生じる歪を小さくすることができる。これにより、当該歪によってロータコア２８の鉄損の増加を抑制することができる。 Further, in the present embodiment, as described in the assembly process of the rotor 10 described above, the rotor core 28 can be fixed to the rotary shaft 26 without being press-fitted into the rotary shaft 26. Thereby, by fixing the rotor core 28 to the rotating shaft 26, adhesive wear generated between them and distortion generated in the rotor core 28 can be reduced. Thereby, the increase in the iron loss of the rotor core 28 can be suppressed by the distortion.
また、本実施形態では、ステータコア２０を構成するステータコア構成板２４及びロータコア２８を構成するロータコア構成板３８を同じ厚みＴとすることにより、同じ素材である板材からステータコア構成板２４及びロータコア構成板３８を形成することができる。すなわち、単一の板材からステータコア構成板２４及びロータコア構成板３８の両方を形成することができる。これにより、ステータコア構成板２４及びロータコア構成板３８をそれぞれ別々の板材から形成した場合に比べて、板材における不要な部分の量を少なくすることができる。 Further, in the present embodiment, the stator core constituting plate 24 and the rotor core constituting plate 38 constituting the stator core 20 and the rotor core constituting plate 38 constituting the rotor core 28 have the same thickness T, so that the stator core constituting plate 24 and the rotor core constituting plate 38 are made of the same material. Can be formed. That is, both the stator core constituting plate 24 and the rotor core constituting plate 38 can be formed from a single plate material. Thereby, compared with the case where the stator core component plate 24 and the rotor core component plate 38 are each formed from separate plate members, the amount of unnecessary portions in the plate members can be reduced.
なお、本実施形態では、同じ厚みのステータコア構成板２４及びロータコア構成板３８を用いてステータコア２０及びロータコア２８を形成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ステータコア２０及びロータコア２８のそれぞれを構成する素材は、モータ１２の出力、体格、コスト及び使用環境等を考慮して適宜選択すればよい。 In the present embodiment, the example in which the stator core 20 and the rotor core 28 are formed using the stator core component plate 24 and the rotor core component plate 38 having the same thickness has been described. However, the present invention is not limited to this. The material constituting each of the stator core 20 and the rotor core 28 may be appropriately selected in consideration of the output, physique, cost, usage environment, and the like of the motor 12.
また、本実施形態では、ロータコア２８を回転軸２６に圧入させない例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、積層されたロータコア構成板３８の軸心部に回転軸２６を圧入させることで、積層されたロータコア構成板３８が一体化されてロータコア２８が形成されるようにしてもよい。また、当該構成では、一対の規制部材３２を回転軸２６に圧入することなくロータコア２８にかしめ等により固定してもよいし、一対の規制部材３２を回転軸２６に圧入すると共にロータコア２８にかしめ等により固定してもよい。 Further, in the present embodiment, the example in which the rotor core 28 is not press-fitted into the rotating shaft 26 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the rotor core 28 may be formed by integrating the laminated rotor core component plates 38 by press-fitting the rotary shaft 26 into the axial center portion of the laminated rotor core component plates 38. In this configuration, the pair of restricting members 32 may be fixed to the rotor core 28 without being press-fitted into the rotating shaft 26, or the pair of restricting members 32 may be press-fitted into the rotating shaft 26 and caulked to the rotor core 28. It may be fixed by, for example.
さらに、本実施形態では、ロータマグネット部４０とセンサマグネット部４２とが一体化されたマグネット構成体３０を用いてロータ１０を構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、センサマグネット部４２が不要な構成では、ロータマグネット部４０に対応するマグネットとしてのリングマグネットを用いてロータを構成してもよい。 Furthermore, although this embodiment demonstrated the example which comprised the rotor 10 using the magnet structure 30 with which the rotor magnet part 40 and the sensor magnet part 42 were integrated, this invention is not limited to this. For example, in a configuration that does not require the sensor magnet unit 42, the rotor may be configured using a ring magnet as a magnet corresponding to the rotor magnet unit 40.
また、本実施形態では、マグネット構成体３０がボンドマグネットを用いて形成されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。マグネット構成体３０が、セラミックス等を用いて形成されていてもよい。 Moreover, although this embodiment demonstrated the example in which the magnet structure 30 was formed using the bond magnet, this invention is not limited to this. The magnet structure 30 may be formed using ceramics or the like.
さらに、本実施形態では、規制部材３２の円板部５０とマグネット構成体３０のロータマグネット本体部４４とが、軸方向に重ならない構成とした例について説明したが、本発明はこれに限定されない。規制部材３２の円板部５０とマグネット構成体３０のロータマグネット本体部４４とを軸方向に重ねる構成とするか否かについては、ロータ１０内の磁束を考慮して適宜設定すればよい。 Furthermore, in the present embodiment, the example in which the disc portion 50 of the restricting member 32 and the rotor magnet main body portion 44 of the magnet component 30 do not overlap in the axial direction has been described, but the present invention is not limited to this. . Whether or not the disc portion 50 of the restricting member 32 and the rotor magnet main body portion 44 of the magnet component 30 are overlapped in the axial direction may be appropriately set in consideration of the magnetic flux in the rotor 10.
また、本実施形態では、マグネット構成体３０の２つの凸部４６がロータコア２８の２つの凹溝３６にそれぞれ係合されることで、マグネット構成体３０のロータコア２８に対する周方向への変位を規制した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、マグネット構成体３０に凹溝を設けると共にロータコア２８に凸部を設けて、ロータコア２８の凸部がマグネット構成体３０の凹溝に係合されることで、マグネット構成体３０のロータコア２８に対する周方向への変位を規制してもよい。 Further, in the present embodiment, the two convex portions 46 of the magnet component 30 are respectively engaged with the two concave grooves 36 of the rotor core 28, thereby restricting the displacement of the magnet component 30 in the circumferential direction with respect to the rotor core 28. However, the present invention is not limited to this. For example, a concave groove is provided in the magnet component 30 and a convex portion is provided in the rotor core 28, and the convex portion of the rotor core 28 is engaged with the concave groove of the magnet component 30. The displacement in the circumferential direction may be regulated.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above, and various modifications other than the above can be implemented without departing from the spirit of the present invention. Of course.
１０…ロータ、１２…モータ、１４…ステータ、１６…検出部、２０…ステータコア、２４…ステータコア構成板、２６…回転軸、２８…ロータコア、３０…マグネット構成体（マグネット）、３２…規制部材、３４…挿入孔、３６…凹溝（ロータコア側係合部）、３８…ロータコア構成板、４０…ロータマグネット部、４２…センサマグネット部、４４…ロータマグネット本体部（マグネット本体部）、４５…境界、４６…凸部（マグネット側係合部）、５０Ａ…端 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Rotor, 12 ... Motor, 14 ... Stator, 16 ... Detection part, 20 ... Stator core, 24 ... Stator core component plate, 26 ... Rotating shaft, 28 ... Rotor core, 30 ... Magnet component (magnet), 32 ... Restriction member, 34 ... Insertion hole, 36 ... Concave groove (rotor core side engaging part), 38 ... Rotor core component plate, 40 ... Rotor magnet part, 42 ... Sensor magnet part, 44 ... Rotor magnet body part (magnet body part), 45 ... Boundary , 46 ... convex portion (magnet side engaging portion), 50A ... end
Claims (7)
前記回転軸に固定され、ロータコア側係合部を有するロータコアと、
前記ロータコアの径方向外側に配置され、前記ロータコア側係合部と係合されることで前記ロータコアに対する周方向への変位が規制されるマグネット側係合部を有するマグネットと、
前記回転軸及び前記ロータコアの少なくとも一方に固定され、前記マグネットの前記ロータコアに対する軸方向への変位を規制する規制部材と、
を備えたロータ。 A rotation axis;
A rotor core fixed to the rotating shaft and having a rotor core side engagement portion;
A magnet having a magnet-side engaging portion that is disposed on a radially outer side of the rotor core and that is engaged with the rotor core-side engaging portion to restrict displacement in the circumferential direction with respect to the rotor core;
A restricting member that is fixed to at least one of the rotating shaft and the rotor core and restricts displacement of the magnet in the axial direction relative to the rotor core;
With a rotor.
前記ロータコアの軸方向端面に沿って配置された前記規制部材の径方向外側の端が、前記マグネット本体部と前記マグネット側係合部との境界上又は該境界よりも径方向内側に位置している請求項１記載のロータ。 The magnet has a magnet main body portion whose thickness dimension in the radial direction is set to the same dimension along the circumferential direction, and the magnet side engaging portion protruding from a radially inner surface of the magnet main body portion. Comprising
The radially outer end of the restricting member disposed along the axial end surface of the rotor core is located on the boundary between the magnet main body portion and the magnet side engaging portion or radially inward from the boundary. The rotor according to claim 1.
前記ロータマグネット部と前記センサマグネット部とが、一体に形成されている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のロータ。 The magnet includes a rotor magnet part that rotates the rotating shaft by receiving a magnetic field of a stator, and a sensor magnet part that detects a magnetic flux by a detection part,
The rotor according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotor magnet portion and the sensor magnet portion are integrally formed.
前記回転軸に圧入された前記規制部材によって、前記ロータコアの前記回転軸に対する軸方向への変位が規制されている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のロータ。 The rotor core has an insertion hole through which the rotating shaft is inserted with a clearance,
The rotor according to any one of claims 1 to 4, wherein displacement of the rotor core in an axial direction with respect to the rotation shaft is restricted by the restriction member press-fitted into the rotation shaft.
前記ステータが発生する磁界と前記マグネットの磁界によって回転する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のロータと、
を備えたモータ。 A stator that generates a magnetic field;
The rotor according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotor is rotated by a magnetic field generated by the stator and a magnetic field of the magnet.
With motor.
前記ロータコアは、前記ステータコアの径方向内側に配置され、かつ前記ステータコア構成板と同じ厚みのロータコア構成板が軸方向に積層されることによって形成されている請求項６記載のモータ。 The stator is configured to include an annular stator core formed by laminating plate-shaped stator core constituent plates in the axial direction,
The motor according to claim 6, wherein the rotor core is disposed on a radially inner side of the stator core, and is formed by laminating a rotor core constituent plate having the same thickness as the stator core constituent plate in the axial direction.
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|---|---|---|---|---|
| CN119651953A (en) * | 2024-12-19 | 2025-03-18 | 珠海格力电器股份有限公司 | Motor rotor assembly, motor, industrial robot |
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