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JP2019088086A - motor - Google Patents

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JP2019088086A
JP2019088086A JP2017214181A JP2017214181A JP2019088086A JP 2019088086 A JP2019088086 A JP 2019088086A JP 2017214181 A JP2017214181 A JP 2017214181A JP 2017214181 A JP2017214181 A JP 2017214181A JP 2019088086 A JP2019088086 A JP 2019088086A
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pole
magnet
magnets
magnetic pole
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JP2017214181A
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Japanese (ja)
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カキ チン
Chen Kaki
カキ チン
キ リュウ
Qi Liu
キ リュウ
カイグン エン
Huijun Yuan
カイグン エン
チイ シャ
Zunyuan Xiao
チイ シャ
ケンシュン ショウ
Jian Chun Xiao
ケンシュン ショウ
カイセン ブ
Haiqing Bu
カイセン ブ
ケンヘイ リョウ
Yuping Liu
ケンヘイ リョウ
コウ トウ
Jiang Tang
コウ トウ
タンホウ オウ
Danfeng Wang
タンホウ オウ
ソンエン ショウ
Zun Yuan Xiao
ソンエン ショウ
朗 西尾
Akira Nishio
朗 西尾
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Standard Motor Japan Co Ltd
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Abstract

To provide a DC motor capable of suppressing vibration and noise caused by a magnetic flux density distribution waveform.SOLUTION: A motor 100 is a DC motor having a rotor provided with a commutator 7 and being rotatable about a central axis and a stator provided with a brush 10 in contact with the commutator 7. The stator includes two pieces of arcuate magnets 2a, 2b disposed in a second rotational symmetry. Respective magnets 2a, 2b have a N pole and a S pole. Between the N pole and the S pole of respective magnets 2a, 2b, a magnetic pole transition section 12 is provided in which surface magnetic flux density slowly transits from respective centers of the N pole and the S pole toward a boundary of the N pole and the S pole.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、整流子とブラシとを備えるモータに関する。   The present invention relates to a motor comprising a commutator and a brush.

固定子に焼結フェライト磁石を備えるDCモータが知られている。例えば、特許文献1には4分割された焼結フェライト磁石を備え、4極の界磁磁極を有するモータが記載されている。特許文献1に記載のモータでは、1個の磁石に1極の界磁磁極が設けられている。   There is known a DC motor provided with a sintered ferrite magnet on a stator. For example, Patent Document 1 describes a motor including a sintered ferrite magnet divided into four and having a field pole of four poles. In the motor described in Patent Document 1, one magnet is provided with a single field pole.

実開昭57−159388号公報Japanese Utility Model Application Publication No. 57-159388

特許文献1に記載のモータのように、界磁磁極の数と同数の磁石を用いる構成では、部品点数が多く、製造工数が増大することが考えられる。そこで、本発明者らは、界磁磁極用の磁石の数を減らして製造工数を抑制する観点から、DCモータについて検討し、以下の認識を得た。   In the configuration using the same number of magnets as the number of field magnetic poles as in the motor described in Patent Document 1, it is conceivable that the number of parts is large and the number of manufacturing steps is increased. Therefore, the inventors examined a DC motor from the viewpoint of suppressing the number of manufacturing steps by reducing the number of magnets for field magnetic poles, and obtained the following recognition.

界磁磁極用の磁石の数を減らすために、中空円筒状のリング磁石に複数の磁極を設けることが考えられる。しかし、BHmaxの高い異方性フェライト磁石材料を用いて、円筒状のリング磁石を製造すると、高温焼結工程においてリング磁石に割れが生じる可能性が高いという知見を得ている。この場合、所望の量産歩留まりを確保することが難しい。   In order to reduce the number of magnets for the field poles, it is conceivable to provide the hollow cylindrical ring magnet with a plurality of poles. However, when a cylindrical ring magnet is manufactured using an anisotropic ferrite magnet material having a high BHmax, it has been found that the ring magnet is highly likely to be cracked in the high temperature sintering process. In this case, it is difficult to secure a desired mass production yield.

異方性フェライト磁石にて、部品点数を減らすために分割数を少なくして1片の磁石に複数の磁極を設けることが考えられる。一例として、本発明者らは、リングを2分割した各片に2極の磁極を設け、4極の界磁磁極を備える第1構成のモータを検討した。この構成において、各磁極を単に飽和着磁すると、磁石の表面磁束密度が矩形波状となり、モータの振動や騒音が悪化することが判明した。このため、本発明者らは、磁束密度分布波形を改善するために、2片の磁石の間に空隙を設け、1片の磁石の磁極間に未着磁部を設けた第2構成のモータを検討した。第2構成では、磁束密度分布波形はやや改善されているものの、モータの振動や騒音が所望の水準に達していないことが判明した。   In an anisotropic ferrite magnet, it is conceivable to provide a plurality of magnetic poles on a single piece of magnet by reducing the number of divisions in order to reduce the number of parts. As an example, the present inventors examined a motor of a first configuration provided with two magnetic poles on each piece obtained by dividing the ring into two and having four field magnetic poles. In this configuration, it has been found that if the magnetic poles are simply saturated and magnetized, the surface magnetic flux density of the magnet becomes rectangular and the motor vibration and noise deteriorate. Therefore, in order to improve the magnetic flux density distribution waveform, the inventors of the present invention provide a motor of a second configuration in which an air gap is provided between two magnets and an unmagnetized portion is provided between the magnetic poles of one magnet. It was investigated. In the second configuration, although the magnetic flux density distribution waveform was improved somewhat, it was found that the vibration and noise of the motor did not reach the desired level.

これらから、本発明者は、焼結フェライト磁石を備えるDCモータには、磁束密度分布波形に起因する振動や騒音を抑制する観点で改善すべき課題があることを認識した。   From the above, the inventor has recognized that the DC motor including the sintered ferrite magnet has a problem to be improved in terms of suppressing vibration and noise caused by the magnetic flux density distribution waveform.

本発明の目的は、このような課題に鑑みてなされたもので、磁束密度分布波形に起因する振動や騒音を抑制することが可能なDCモータを提供することにある。   The object of the present invention is made in view of such a subject, and is providing a DC motor which can control vibration and noise resulting from a magnetic flux density distribution waveform.

上記課題を解決するために、本発明のある態様のモータは、整流子を備え中心軸を中心に回転可能な回転子と、整流子と接触するブラシを備えた固定子と、を含むDCモータであって、固定子は、2回回転対称に配置された2片の円弧状の磁石を含む。各磁石はN極とS極とを有する。各磁石のN極とS極との間には、N極とS極の各中心部からN極とS極の境界に向かって表面磁束密度が緩やかに移行する磁極移行部が設けられる。   In order to solve the above problems, a motor according to an embodiment of the present invention includes a commutator, a DC motor including a rotor rotatable about a central axis and a stator provided with a brush in contact with the commutator. The stator includes two pieces of arc-shaped magnets arranged in two-fold rotational symmetry. Each magnet has a north pole and a south pole. Between the N pole and the S pole of each magnet, there is provided a magnetic pole transition portion in which the surface magnetic flux density gradually transitions from the central portion of each of the N pole and S pole toward the boundary between the N pole and the S pole.

この態様によると、磁極移行部が設けられることにより、表面磁束密度を緩やかに変化させることができる。   According to this aspect, by providing the magnetic pole transition portion, it is possible to gently change the surface magnetic flux density.

本発明の別の態様もまた、モータである。このモータは、整流子を備え中心軸を中心に回転可能な回転子と、整流子と接触するブラシを備えた固定子と、を含むDCモータであって、固定子は、回転子を回転自在に支持する軸受と、磁石と、モータケースと、ブラシを保持するブラシホルダと、エンドベルと、を含む。モータケースは、第1中空柱体と、第1中空柱体に対して外形が異なる第2中空柱体を有する。第2中空柱体は、軸受を保持する底部を有する。磁石の一方の端面は、第1中空柱体と第2中空柱体との段差面に接触して固定され、磁石の他方の端面は、エンドベルに固定されたブラシホルダから延伸した柱状部によって圧接され、柱状部の先端には突起部が形成されている。   Another aspect of the present invention is also a motor. The motor is a DC motor including a rotor provided with a commutator and rotatable about a central axis, and a stator provided with a brush in contact with the commutator, the stator being capable of rotating the rotor And a bearing, a magnet, a motor case, a brush holder for holding the brush, and an end bell. The motor case has a first hollow cylinder and a second hollow cylinder whose outer shape is different from that of the first hollow cylinder. The second hollow column has a bottom that holds the bearing. One end face of the magnet is fixed in contact with the step surface of the first hollow cylinder and the second hollow cylinder, and the other end face of the magnet is pressure-welded by a column extending from the brush holder fixed to the end bell A projection is formed at the tip of the columnar part.

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It is to be noted that any combination of the above-described constituent elements, and one in which the constituent elements and expressions of the present invention are mutually replaced among methods, systems, etc. is also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、磁束密度分布波形に起因する振動や騒音を抑制することが可能なDCモータを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a DC motor capable of suppressing vibration and noise caused by a magnetic flux density distribution waveform.

実施の形態に係るモータの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of a motor concerning an embodiment. 図1のモータの径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing of the motor of FIG. 図1のモータの磁極移行部の周辺を示す径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing which shows the periphery of the magnetic pole transfer part of the motor of FIG. 図1のモータの磁極移行部の周辺を示す別の径方向断面図である。It is another radial direction sectional view which shows the periphery of the magnetic pole transition part of the motor of FIG. 図1のモータの磁極移行部の周辺を示すさらに別の径方向断面図である。FIG. 7 is yet another radial cross-sectional view showing the periphery of a magnetic pole transition portion of the motor of FIG. 1; 図1のモータの磁極移行部の周辺を示すさらに別の径方向断面図である。FIG. 7 is yet another radial cross-sectional view showing the periphery of a magnetic pole transition portion of the motor of FIG. 1; 図1のモータの磁石に着磁を施す工程を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the process of magnetizing the magnet of the motor of FIG. 図1のモータの突起部の周辺を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the periphery of the projection part of the motor of FIG. 図1のモータの偏平部の周辺を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the periphery of the flat part of the motor of FIG. 図1のモータのスリット部の周辺を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the periphery of the slit part of the motor of FIG. 図1のモータの内周後退部の周辺を示す径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing which shows the periphery of the inner peripheral recessed part of the motor of FIG. 図1のモータのエンドベルのかしめ固定部の周辺を示す軸方向断面図である。It is an axial sectional view which shows the periphery of the crimp fixing | fixed part of the end bell of the motor of FIG. 図1のモータのブラシホルダおよび各磁石の配置を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the arrangement | positioning of the brush holder of each motor of FIG. 1, and each magnet. 図1のモータのモータケースを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the motor case of the motor of FIG. 第1比較例に係るモータの径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing of the motor which concerns on a 1st comparative example. 図15のモータの磁束密度分布を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows magnetic flux density distribution of the motor of FIG. 図1のモータの磁束密度分布を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows magnetic flux density distribution of the motor of FIG. 第2比較例に係るモータの径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing of the motor which concerns on a 2nd comparative example. 図18のモータの磁束密度分布を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows magnetic flux density distribution of the motor of FIG. 第3比較例に係るモータの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the motor concerning a 3rd comparative example. 図1のモータと図15のモータの性能の一例を示す比較図である。It is a comparison figure which shows an example of the performance of the motor of FIG. 1, and the motor of FIG. 図1のモータと図15のモータの特性の一例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows an example of the characteristic of the motor of FIG. 1, and the motor of FIG. 図1のモータと図15の単位体積当たりのトルク定数の一例を示す比較図である。It is a comparison figure which shows an example of the torque constant per unit volume of the motor of FIG. 1, and FIG.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施の形態および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
また、第1、第2などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments with reference to the drawings. In the embodiment and the modification, the same or equivalent constituent elements and members are denoted by the same reference numerals, and duplicating descriptions will be appropriately omitted. In addition, dimensions of members in each drawing are shown appropriately enlarged or reduced for easy understanding. In each drawing, a part of members which are not important in describing the embodiment is omitted and displayed.
Also, although terms including first and second ordinal numbers are used to describe various components, this term is used only to distinguish one component from another component, and this term The constituent elements are not limited by

本発明の実施の形態に係るモータは、車用電動格納ミラーの駆動、ドアロックの駆動、エアコンダンパ駆動等に好適な小型DCモータである。近年自動車用のDCモータは、1台あたり50個以上搭載される様になり、自動車の燃費性能向上のため、モータの小型・軽量化は解決すべき重要な課題となっている。また、自動車の低騒音化に伴いモータにも静音化の要求が高まっており、特にモータに負荷がかかった状態での静音化の要求が高まっている。モータの小型・軽量化を図るには、最大エネルギー積(BHmax)の高い磁石を使用することで可能となるが、実用上はコスト、磁石の加工性、振動や騒音への影響、磁石のモータへの組み付け性等も考慮する必要がある。   The motor according to the embodiment of the present invention is a small DC motor suitable for driving an electric storage mirror for a vehicle, driving a door lock, driving an air conditioner damper, and the like. In recent years, more than 50 DC motors for automobiles have come to be mounted, and downsizing and weight reduction of the motors have become important issues to be solved in order to improve the fuel consumption performance of automobiles. Further, with the reduction in noise of automobiles, the demand for noise reduction is also increasing in motors, and in particular, the demand for noise reduction in a state where a load is applied to the motors is increasing. In order to reduce the size and weight of the motor, it is possible to use a magnet with a high maximum energy product (BHmax), but for practical purposes the cost, the workability of the magnet, the influence on vibration and noise, the magnet motor It is also necessary to consider the assemblability and the like.

一例として、小型DCモータは円筒状の磁性材料から成るモータケース内に磁石(リング状の等方性焼結フェライト磁石等)が装着され、0.1mm〜0.5mm程度のエアーギャップを介して電機子が回転自在に取り付けられている。   As an example, in a small DC motor, a magnet (such as a ring-shaped isotropic sintered ferrite magnet) is mounted in a motor case made of a cylindrical magnetic material, and an air gap of about 0.1 mm to 0.5 mm is interposed. An armature is rotatably mounted.

このような小型DCモータを更に小型軽量化する為には、小型化によってトルク等のモータ性能が低下した分を最大エネルギー積の高い磁石を使用することによって補う事が必要となる。最大エネルギー積は、等方性磁石の代わりに異方性磁石を使用するかフェライト磁石を希土類磁石にする事で大きくする事が可能であるが、小型DCモータに使用する円筒状フェライト磁石を円筒形状のまま異方性磁石にすると焼結時に磁区方向をそろえた事による歪から磁石が割れてしまうと言う問題がある。
以下に説明する実施の形態に係るDCモータは、このような思索に基づいて案出されたもので、以下にその内容を説明する。
In order to further reduce the size and weight of such a small DC motor, it is necessary to compensate for the reduction in motor performance such as torque due to the reduction in size by using a magnet having a high maximum energy product. The maximum energy product can be increased by using an anisotropic magnet instead of an isotropic magnet or by using a ferrite magnet as a rare earth magnet, but a cylindrical ferrite magnet used for a small DC motor can be used as a cylinder. If an anisotropic magnet is used as it is, there is a problem that the magnet is broken due to the distortion caused by aligning the magnetic domain direction at the time of sintering.
The DC motor according to the embodiment described below was devised based on such thinking, and the contents thereof will be described below.

[実施の形態]
以下、図1、図2を参照して本発明の実施の形態に係るモータ100を説明する。モータ100は、車用電動格納ミラーの駆動、ドアロックの駆動、エアコンダンパ駆動等に好適な小型DCモータである。図1は、実施の形態に係るモータ100の軸方向断面図である。図2は、モータ100の径方向断面図である。なお、本願では、モータ100の中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータ100の中心軸に直交する方向を「径方向」、モータ100の中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。図1は4極の界磁磁石、6溝鉄心に電機子巻き線が施された回転子で構成されたDCモータの軸方向断面図である。
Embodiment
Hereinafter, a motor 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The motor 100 is a small DC motor suitable for driving a motorized electric storage mirror, driving a door lock, driving an air conditioner damper, and the like. FIG. 1 is an axial sectional view of a motor 100 according to the embodiment. FIG. 2 is a radial sectional view of the motor 100. In the present application, a direction parallel to the central axis of the motor 100 is referred to as “axial direction”, a direction perpendicular to the central axis of the motor 100 as “radial direction”, and a direction along an arc centered on the central axis of the motor 100 It is referred to as "circumferential direction". FIG. 1 is an axial sectional view of a DC motor composed of a 4-pole field magnet and a rotor in which an armature winding is applied to a 6-groove iron core.

モータ100は、モータケース1と、2片の磁石2a、2bと、ブラシホルダ23と、エンドベル3と、シャフト4と、電機子の鉄心5と、コイル6と、整流子7と、バリスタ8と、軸受9と、一対のブラシ10と、モータ端子11と、を主に含む。   The motor 100 includes a motor case 1, two pieces of magnets 2a and 2b, a brush holder 23, an end bell 3, a shaft 4, an iron core 5 of an armature, a coil 6, a commutator 7 and a varistor 8 , Bearing 9, a pair of brushes 10, and a motor terminal 11 are mainly included.

(固定子)
モータケース1は、鉄等の磁性材料により有底中空柱体状にプレス加工等によって形成される。2片の磁石2a、2bは、モータケース1の内周面に取り付けられている。モータケース1は、磁石2a、2bの磁路を形成している。モータケース1の開口部にはエンドベル3が固定されている。エンドベル3は、例えば圧入やかしめ等などの方法によりモータケース1に固定されてもよい。
(stator)
The motor case 1 is formed by pressing or the like into a bottomed hollow cylindrical body shape from a magnetic material such as iron. The two-piece magnets 2 a and 2 b are attached to the inner peripheral surface of the motor case 1. The motor case 1 forms a magnetic path of the magnets 2a and 2b. An end bell 3 is fixed to the opening of the motor case 1. The end bell 3 may be fixed to the motor case 1 by a method such as press fitting or crimping.

ブラシホルダ23はエンドベル3に取り付けられる。ブラシホルダ23は、例えば樹脂製であってもよい。エンドベル3には、ブラシホルダ23を介して一対のブラシ10が固定されている。ブラシ10はブラシアームを介して整流子7に接触する。ブラシアームは、ブラシホルダ23を介してエンドベル3に支持され、エンドベル3のブラシと反対側に設けられたモータ端子11に接続される。ブラシアームは、モータ端子11を介して外部電源(不図示)に接続される。   The brush holder 23 is attached to the end bell 3. The brush holder 23 may be made of resin, for example. A pair of brushes 10 is fixed to the end bell 3 via a brush holder 23. The brush 10 contacts the commutator 7 through the brush arm. The brush arm is supported by the end bell 3 via a brush holder 23 and connected to a motor terminal 11 provided on the end bell 3 opposite to the brush. The brush arm is connected to an external power supply (not shown) via the motor terminal 11.

(回転子)
鉄心5はシャフト4に固定されている。コイル6は鉄心5に巻回されている。整流子7はシャフト4に設けられている。シャフト4は、エンドベル3の中央部とモータケース1の底部25の中央部にそれぞれ固定された軸受9によって回転自在に支持されている。整流子7の端部には、サージ電流低減用のバリスタ8が取り付けられている。シャフト4と、鉄心5と、コイル6と、整流子7と、は回転子を構成する。
(Rotor)
The iron core 5 is fixed to the shaft 4. The coil 6 is wound around an iron core 5. The commutator 7 is provided on the shaft 4. The shaft 4 is rotatably supported by bearings 9 fixed to the central portion of the end bell 3 and the central portion of the bottom 25 of the motor case 1. A varistor 8 for reducing surge current is attached to the end of the commutator 7. The shaft 4, the iron core 5, the coil 6, and the commutator 7 constitute a rotor.

(磁石)
2片の磁石2a、2bは、円弧状の磁石である。各磁石2a、2bは、厚み方向に磁場配向された異方性フェライト焼結磁石であってもよい。2片の磁石2a、2bは、周方向の空隙部14を介して対称に配置されている。特に、2片の磁石2a、2bは、2回回転対称に配置されている。周方向の空隙部14の中心軸を中心とする角度を角度αと表記する。角度αは、0°を超え60°以下の範囲に設定されてもよい。角度αは、60°を超えるとモータ100の効率が低下する可能性がある。また、角度αは、小さすぎる場合には磁石2a、2bを固定する固定ピン等が入る空間が確保できなくなる。このような観点から、角度αは10°〜30°の範囲に設定されてもよい。各磁石2a、2bにはN極、S極の2極の磁極が設けられており、2片で4極の磁極を構成している。各磁石2a、2bの4極の各磁極の両端部には磁極移行部12が設けられている。
(magnet)
The two-piece magnets 2a and 2b are arc-shaped magnets. Each of the magnets 2a and 2b may be an anisotropic ferrite sintered magnet whose magnetic field is oriented in the thickness direction. The two-piece magnets 2a and 2b are symmetrically disposed via the circumferential gap. In particular, the two-piece magnets 2a, 2b are arranged in two-fold rotational symmetry. An angle centered on the central axis of the circumferential gap 14 is denoted as an angle α. The angle α may be set in the range of more than 0 ° and 60 ° or less. If the angle α exceeds 60 °, the efficiency of the motor 100 may be reduced. Further, if the angle α is too small, it is not possible to secure a space into which a fixing pin or the like for fixing the magnets 2a and 2b can enter. From such a point of view, the angle α may be set in the range of 10 ° to 30 °. Each of the magnets 2a and 2b is provided with a magnetic pole of two poles of N pole and S pole, and two pieces constitute a four pole magnetic pole. The magnetic pole transition part 12 is provided in the both ends of each magnetic pole of 4 poles of each magnet 2a, 2b.

磁極移行部12は、磁極の表面磁束密度が緩やかに減少、または増加する部分である。図2に示すように、磁極移行部12の中心軸を中心とする角度を角度βと表記する。なお、βは隣接する磁極の磁束密度の最大値を100%としたときに磁束が95%以下になり磁束密度が減り始める位置の磁極間の角度と定義することができる。角度βは、角度αより大きく設定されてもよい。特に、角度αと角度βは、式(1)を満たすように設定されてもよい。
角度β≧角度α・・(1)
The magnetic pole transition portion 12 is a portion where the surface magnetic flux density of the magnetic pole gradually decreases or increases. As shown in FIG. 2, an angle centered on the central axis of the magnetic pole transition portion 12 is denoted as an angle β. Note that β can be defined as an angle between the magnetic poles at a position where the magnetic flux becomes 95% or less and the magnetic flux density starts to decrease when the maximum value of the magnetic flux density of the adjacent magnetic poles is 100%. The angle β may be set larger than the angle α. In particular, the angle α and the angle β may be set to satisfy the equation (1).
Angle β ≧ angle α ··· (1)

シャフト4に固定された6溝の鉄心5にはそれぞれコイル6が巻回されている。このように構成された回転子と固定子とは、4極6溝のDCモータを構成している。   Coils 6 are wound around the six grooved iron cores 5 fixed to the shaft 4 respectively. The rotor and the stator configured in this way constitute a 4-pole, 6-groove DC motor.

次に、図3〜図6を参照して、磁極の表面磁束密度が緩やかに減少、または増加する部分である磁極移行部12を形成する手段の一例について説明する。図3〜図6それぞれは、モータ100の磁極移行部12の周辺を示す径方向断面図である。図3〜図6それぞれは図2に対応する。磁極移行部12は、第1移行部12aと、第2移行部12bと、を含む。第1移行部12aは、各磁石2a、2bの磁極の境界部に形成される。第2移行部12bは、2片の磁石2a、2bの周方向の空隙部14を挟んで形成される。このため、着磁の操作だけで正弦波に近づける事には限界があり、特に2片の磁石の周方向の空隙部14を挟んだ第2移行部12bは磁束密度分布波形が矩形波状になり易いという問題があった。なお、本明細書において、周方向の空隙部14などの空隙部や空隙は、空所であることは必須ではない。必要に応じて、空隙部には、接着剤、樹脂、非磁性金属などの非磁性材料・部材が配置されてもよい。以下に説明する他の空隙部や空隙についても同様である。   Next, with reference to FIGS. 3 to 6, an example of means for forming the magnetic pole transition portion 12 which is a portion where the surface magnetic flux density of the magnetic pole gradually decreases or increases will be described. Each of FIGS. 3 to 6 is a radial cross-sectional view showing the periphery of the magnetic pole transition portion 12 of the motor 100. Each of FIGS. 3 to 6 corresponds to FIG. The magnetic pole transition portion 12 includes a first transition portion 12a and a second transition portion 12b. The first transition portion 12a is formed at the boundary between the magnetic poles of the magnets 2a and 2b. The second transition portion 12 b is formed with the gap 14 in the circumferential direction between the two pieces of magnets 2 a and 2 b interposed therebetween. For this reason, there is a limit in bringing it close to a sine wave only by the operation of magnetization, and in particular, the second transition portion 12b sandwiching the gap portion 14 in the circumferential direction of the two pieces of magnet has a rectangular waveform of the magnetic flux density distribution. There was a problem that it was easy. In the present specification, it is not essential that the void or void such as the void 14 in the circumferential direction is a void. If necessary, a nonmagnetic material or member such as an adhesive, a resin, or a nonmagnetic metal may be disposed in the void portion. The same applies to the other air gaps and air gaps described below.

(外周後退部)
図3〜図6の例では、各磁石2a、2bの外周面には、第2移行部12bに対応する領域に内方に後退する外周後退部15が設けられている。外周後退部15を有することにより、各磁石2a、2bの外径部とモータケース1との間に端部空隙部が形成される。端部空隙部は、2片の磁石2a、2bの第2移行部12bにわたって、モータケース1と当該磁石の外径部との間に形成される。端部空隙部は、各磁石2a、2bの両端部に近づくにつれて徐々に間隔が大きくなるように形成されてもよい。つまり、端部空隙部は、第2移行部12bの各磁石2a、2bの両端部から周方向に最遠の位置またはその近傍において間隔が最小であり、各磁石2a、2bの両端部において間隔が最大になるように形成されてもよい。この場合、各磁石の両端部の磁束密度分布波形をより正弦波に近づけることが可能になる。
(Back part of outer circumference)
In the example of FIGS. 3 to 6, on the outer peripheral surface of each of the magnets 2a and 2b, an outer peripheral receding portion 15 which recedes inward in a region corresponding to the second transition portion 12b is provided. By having the outer circumferential receding portion 15, an end void portion is formed between the outer diameter portion of each of the magnets 2 a and 2 b and the motor case 1. The end void portion is formed between the motor case 1 and the outer diameter portion of the magnet over the second transition portion 12b of the two pieces of magnets 2a and 2b. The end air gaps may be formed to gradually increase in distance as they approach both ends of the magnets 2a and 2b. That is, the end void portion has a minimum distance at or far from the farthest position in the circumferential direction from the both ends of each magnet 2a, 2b of the second transition portion 12b, and the space at each end of each magnet 2a, 2b May be formed to be maximum. In this case, it becomes possible to make the magnetic flux density distribution waveform at both ends of each magnet closer to a sine wave.

図5、図6の例では、各磁石2a、2bの外周面には、第1移行部12aに対応する領域に内方に後退する外周後退部16が設けられている。外周後退部16を有することにより、各磁石2a、2bの外径部とモータケース1との間に中間空隙部が形成される。中間空隙部は、2片の磁石2a、2bの第1移行部12aに対応する領域において、当該領域の全部または一部において、モータケース1と当該磁石の外径部との間に形成される。この場合、各磁石の両端部の磁束密度分布波形をより正弦波に近づけることが可能になる。外周後退部15と外周後退部16とは、いずれか一方が設けられてもよく、両方が設けられてもよい。外周後退部15と外周後退部16の形状は、所望の磁束密度分布波形に応じて、モータの形状や磁石の厚さなどをパラメータとしてシミュレーションまたは実験により定めることができる。   In the example of FIG. 5, FIG. 6, the outer periphery receding part 16 receded inward in the area | region corresponding to the 1st transition part 12a is provided in the outer peripheral surface of each magnet 2a, 2b. By having the outer circumferential receding portion 16, an intermediate gap portion is formed between the outer diameter portion of each of the magnets 2 a and 2 b and the motor case 1. The intermediate gap portion is formed between the motor case 1 and the outer diameter portion of the magnet in all or a part of the region in a region corresponding to the first transition portion 12a of the two pieces of magnets 2a and 2b. . In this case, it becomes possible to make the magnetic flux density distribution waveform at both ends of each magnet closer to a sine wave. Either one or both of the outer circumferential receding portion 15 and the outer circumferential receding portion 16 may be provided. The shapes of the outer circumferential receding portion 15 and the outer circumferential receding portion 16 can be determined by simulation or experiment using parameters such as the shape of the motor and the thickness of the magnet according to the desired magnetic flux density distribution waveform.

次に、図7を参照して、磁極移行部12を形成する別の方法について説明する。図7は、モータ100の2片の磁石2a、2bに着磁を施す工程を説明する説明図である。図7は、モータケース1に固定された2片の磁石2a、2bを含むワークと、当該ワークに嵌合された着磁ヨーク17と、の径方向断面を示している。着磁ヨーク17は、モータケース1に取り付けられた磁石2a、2bの内周に狭い空隙を介して挿入される。   Next, another method of forming the magnetic pole transition portion 12 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory view for explaining the step of magnetizing the two-piece magnets 2 a and 2 b of the motor 100. FIG. 7 shows a radial cross section of a work including two pieces of magnets 2a and 2b fixed to the motor case 1 and a magnetizing yoke 17 fitted to the work. The magnetizing yoke 17 is inserted into the inner periphery of the magnets 2a and 2b attached to the motor case 1 through a narrow gap.

(ヨーク凹部)
着磁ヨーク17の外径部には、磁極移行部12に対応する部分が他の部分より窪んだヨーク凹部18が設けられている。磁極移行部12は、当該磁極移行部12に対応する部分が他の部分より窪んだヨーク凹部18が設けられた着磁ヨーク17を用いて形成されてもよい。ヨーク凹部18は、着磁ヨーク17の外接円から内側に後退した部分である。ヨーク凹部18は、第1移行部12aおよび第2移行部12bに対応して、4箇所に設けられている。ヨーク凹部18は、4回回転対称に形成されてもよい。ヨーク凹部18の形状は、所望の磁束密度分布波形に応じて、シミュレーションまたは実験により定めることができる。図7の例では、ヨーク凹部18は、ヨーク凹部18の周方向の中心位置18cから周方向で両側に向かって空隙が徐々に大きくなる形状を有する。図7の例では、ヨーク凹部18を構成する主な面は略平面であるが、当該面は曲面であってもよい。着磁ヨーク17にヨーク凹部18を設けることにより、各磁石の磁束密度分布波形をより正弦波に近づけることが容易になる。
(Yoke recess)
The outer diameter portion of the magnetizing yoke 17 is provided with a yoke recess 18 in which a portion corresponding to the magnetic pole transition portion 12 is recessed from other portions. The magnetic pole transition portion 12 may be formed using a magnetizing yoke 17 provided with a yoke recess 18 in which a portion corresponding to the magnetic pole transition portion 12 is recessed from other portions. The yoke recess 18 is a portion receding inward from the circumscribed circle of the magnetizing yoke 17. The yoke recesses 18 are provided at four locations corresponding to the first transition portion 12a and the second transition portion 12b. The yoke recess 18 may be formed to have four-fold rotational symmetry. The shape of the yoke recess 18 can be determined by simulation or experiment depending on the desired magnetic flux density distribution waveform. In the example of FIG. 7, the yoke recess 18 has a shape in which the gap gradually increases in the circumferential direction from the center position 18 c in the circumferential direction of the yoke recess 18 in the circumferential direction. In the example of FIG. 7, the main surface which comprises the yoke recessed part 18 is a substantially plane, but the said surface may be a curved surface. By providing the yoke recess 18 in the magnetizing yoke 17, it becomes easy to make the magnetic flux density distribution waveform of each magnet closer to a sine wave.

(突起部)
次に、図8を参照して、磁極移行部12を形成する別の手段について説明する。図8の例では、モータケース1の磁極移行部12に対面する部分に、リブ状の外向き突起部21が設けられている。図8(a)〜(c)は、モータ100の突起部21の周辺を示す斜視図である。図8(d)〜(e)は、モータ100の突起部21の周辺を示す径方向断面図である。図8(d)〜(e)それぞれは、図8(a)〜(c)に対応している。
(protrusion)
Next, with reference to FIG. 8, another means for forming the magnetic pole transition portion 12 will be described. In the example of FIG. 8, a rib-like outward protrusion 21 is provided at a portion facing the magnetic pole transition portion 12 of the motor case 1. FIGS. 8A to 8C are perspective views showing the periphery of the protrusion 21 of the motor 100. FIG. 8D to 8E are radial direction sectional views showing the periphery of the protrusion 21 of the motor 100. FIG. Each of FIGS. 8 (d) to 8 (e) corresponds to FIGS. 8 (a) to 8 (c).

突起部21は、第1移行部12aおよび第2移行部12bの両方に対応して設けられてもよく、いずれか一方に対応して設けられてもよい。図8(a)の例では、突起部21は、第1移行部12aに対応して設けられ、第2移行部12bには設けられていない。図8(b)、(c)の例では、突起部21は、第1移行部12aおよび第2移行部12bの両方に対応して設けられている。突起部21は、図8(c)に示すように、軸方向に対して傾斜してスキュー状に設けられてもよい。   The protrusion part 21 may be provided corresponding to both the 1st transition part 12a and the 2nd transition part 12b, and may be provided corresponding to any one. In the example of FIG. 8A, the protrusion 21 is provided corresponding to the first transition portion 12a and is not provided in the second transition portion 12b. In the example of FIGS. 8B and 8C, the protrusion 21 is provided corresponding to both the first transition portion 12a and the second transition portion 12b. The protrusions 21 may be provided in a skew shape inclining with respect to the axial direction, as shown in FIG. 8C.

突起部21を設けることにより、図8に示すように、モータケース1と各磁石2a、2bとの間に空気層が形成される。空気層が形成されることにより、各磁石2a、2bの磁束密度分布波形をより正弦波に近づけることが容易になる。磁束密度分布波形をより正弦波に近づけることにより、振動、騒音を抑制したモータを実現することが可能になる。突起部21の周方向の幅、半径方向の高さおよびスキューの角度は、モータの形状や磁石の厚さなどをパラメータとしてシミュレーションまたは実験により定めることができる。また、図8(a)、(b)に示すように、突起部21の外側面を平面状にすることにより、この平面状の部分を利用してモータ100の取り付けを容易に行えるという利点もある。   By providing the protrusion 21, as shown in FIG. 8, an air layer is formed between the motor case 1 and each of the magnets 2a and 2b. By forming the air layer, it becomes easy to make the magnetic flux density distribution waveform of each of the magnets 2a and 2b closer to a sine wave. By bringing the magnetic flux density distribution waveform closer to a sine wave, it is possible to realize a motor with suppressed vibration and noise. The width in the circumferential direction, the height in the radial direction, and the angle of the skew of the protrusion 21 can be determined by simulation or experiment using the shape of the motor, the thickness of the magnet, and the like as parameters. Further, as shown in FIGS. 8A and 8B, by making the outer surface of the protrusion 21 flat, the motor 100 can be easily attached using this flat portion. is there.

(偏平部)
次に、図9を参照して、磁極移行部12を形成する別の手段について説明する。図9の例では、モータケース1の磁極移行部12に対面する部分に、偏平部37が設けられている。図9(a)は、モータ100の偏平部37の周辺を示す斜視図である。図9(b)は、モータ100の偏平部37の周辺を示す径方向断面図である。偏平部37は、円筒状のモータケース1の磁極移行部12に対面する部分が内向きに後退して略平面に形成された部分である。
(Flat part)
Next, referring to FIG. 9, another means for forming the magnetic pole transition portion 12 will be described. In the example of FIG. 9, the flat portion 37 is provided in a portion facing the magnetic pole transition portion 12 of the motor case 1. FIG. 9A is a perspective view showing the periphery of the flat portion 37 of the motor 100. FIG. FIG. 9 (b) is a radial cross-sectional view showing the periphery of the flat portion 37 of the motor 100. The flat portion 37 is a portion in which a portion facing the magnetic pole transition portion 12 of the cylindrical motor case 1 is receded inward and formed into a substantially flat surface.

偏平部37は、第1移行部12aおよび第2移行部12bの両方に対応して設けられてもよく、いずれか一方に対応して設けられてもよい。図9の例では、偏平部37は、第1移行部12aおよび第2移行部12bの両方に対応して設けられている。モータケース1の外周部に偏平部37を設けることにより、図9に示すように、各磁石2a、2bの偏平部37に対応する部分の肉厚が他の部分より薄くなる。この場合、当該薄肉の部分の周方向中心に近づくにつれて磁束密度が低くなり、磁束密度分布波形をより正弦波に近づけることが容易になる。磁束密度分布波形をより正弦波に近づけることにより、振動、騒音を抑制したモータを実現することが可能になる。   The flat portion 37 may be provided corresponding to both the first transition portion 12a and the second transition portion 12b, or may be provided corresponding to either one. In the example of FIG. 9, the flat portion 37 is provided corresponding to both the first transition portion 12 a and the second transition portion 12 b. By providing the flat portion 37 on the outer peripheral portion of the motor case 1, as shown in FIG. 9, the thickness of the portion corresponding to the flat portion 37 of each of the magnets 2a and 2b becomes thinner than the other portions. In this case, the magnetic flux density decreases as it approaches the circumferential center of the thin portion, and it becomes easy to make the magnetic flux density distribution waveform closer to a sine wave. By bringing the magnetic flux density distribution waveform closer to a sine wave, it is possible to realize a motor with suppressed vibration and noise.

(スリット部)
次に、図10を参照して、磁極移行部12を形成する別の手段について説明する。図10の例では、モータケース1の磁極移行部12に対面する部分に、スリット部22が設けられている。図10(a)〜(c)は、モータ100のスリット部22の周辺を示す斜視図である。図10(d)〜(e)は、モータ100のスリット部22の周辺を示す径方向断面図である。図10(d)〜(e)それぞれは、図10(a)〜(c)に対応している。
(Slit section)
Next, with reference to FIG. 10, another means of forming the magnetic pole transition portion 12 will be described. In the example of FIG. 10, the slit portion 22 is provided in a portion facing the magnetic pole transition portion 12 of the motor case 1. 10 (a) to 10 (c) are perspective views showing the periphery of the slit portion 22 of the motor 100. FIG. 10D to 10E are radial direction sectional views showing the periphery of the slit portion 22 of the motor 100. FIG. Each of FIGS. 10 (d) to 10 (e) corresponds to FIGS. 10 (a) to 10 (c).

スリット部22は、モータケース1の磁極移行部12に対面する部分に軸方向に延在する切込み部である。図10(a)、(b)の例では、スリット部22は、それぞれの箇所に一体に設けられており、図10(c)の例では、スリット部22は、それぞれの箇所に複数(例えば、3つ)に分割されて設けられてもよい。   The slit portion 22 is a cut portion extending in the axial direction at a portion facing the magnetic pole transition portion 12 of the motor case 1. In the example of FIGS. 10 (a) and 10 (b), the slit parts 22 are integrally provided at the respective places, and in the example of FIG. 10 (c), a plurality of the slit parts 22 are provided at the respective places (for example, , 3) may be provided separately.

スリット部22は、第1移行部12aおよび第2移行部12bの両方に対応して設けられてもよく、いずれか一方に対応して設けられてもよい。図10(a)の例では、スリット部22は、第1移行部12aに対応して設けられ、第2移行部12bには設けられていない。図10(b)、(c)の例では、スリット部22は、第1移行部12aおよび第2移行部12bの両方に対応して設けられている。スリット部22は、図10(a)に示すように、軸方向に平行に設けられてもよい。スリット部22は、図10(b)、(c)に示すように、軸方向に対して傾斜してスキュー状に設けられてもよい。   The slit portion 22 may be provided corresponding to both the first transition portion 12a and the second transition portion 12b, or may be provided corresponding to either one. In the example of FIG. 10A, the slit portion 22 is provided corresponding to the first transition portion 12a, and is not provided in the second transition portion 12b. In the example of FIG. 10 (b), (c), the slit part 22 is provided corresponding to both the first transition part 12a and the second transition part 12b. The slit portion 22 may be provided in parallel to the axial direction as shown in FIG. 10 (a). As shown in FIGS. 10B and 10C, the slit portion 22 may be provided in a skew shape inclining with respect to the axial direction.

モータケース1の外周部にスリット部22を設けることにより、図10に示すように、各磁石2a、2bのスリット部22に対応する部分の近傍で磁気抵抗を大きくすることができる。このように磁気抵抗を大きくした領域では磁束密度が低くなり、磁束密度分布波形をより正弦波に近づけることが容易になる。磁束密度分布波形をより正弦波に近づけることにより、振動、騒音を抑制したモータを実現することが可能になる。   By providing the slit portions 22 in the outer peripheral portion of the motor case 1, as shown in FIG. 10, the magnetic resistance can be increased in the vicinity of the portions corresponding to the slit portions 22 of the magnets 2a and 2b. As described above, in the region where the magnetic resistance is increased, the magnetic flux density is lowered, and it becomes easy to make the magnetic flux density distribution waveform closer to a sine wave. By bringing the magnetic flux density distribution waveform closer to a sine wave, it is possible to realize a motor with suppressed vibration and noise.

スリット部22の、スリット幅、スキューの角度、分割数などの形状は、モータの形状や磁石の厚さなどをパラメータとしてシミュレーションまたは実験により定めることができる。スリット部22の切込み形状に特別な制限はなく、スリット部22の切込み部はスリットに代えて円形の孔などが設けられてもよい。   The shape of the slit portion 22 such as the slit width, the skew angle, and the number of divisions can be determined by simulation or experiment using the shape of the motor, the thickness of the magnet, and the like as parameters. There is no particular limitation on the cut shape of the slit portion 22, and the cut portion of the slit portion 22 may be provided with a circular hole or the like instead of the slit.

(内周後退部)
次に、図11を参照して、磁極移行部12を形成する別の手段について説明する。図11の例では、各磁石2a、2bの内周面には、磁極移行部12に対応する領域に、外方に後退する内周後退部24が設けられている。図11は、モータ100の内周後退部24の周辺を示す径方向断面図である。図11に示すように、内周後退部24は、各磁石2a、2bの内周面において外方に窪んでいる。
(Back part of inner circumference)
Next, with reference to FIG. 11, another means for forming the magnetic pole transition portion 12 will be described. In the example of FIG. 11, an inner circumferential receding portion 24 which recedes outward is provided in the region corresponding to the magnetic pole transition portion 12 on the inner circumferential surface of each magnet 2a, 2b. FIG. 11 is a radial cross-sectional view showing the periphery of the inner circumferential receding portion 24 of the motor 100. As shown in FIG. As shown in FIG. 11, the inner circumferential receding portion 24 is recessed outward on the inner circumferential surface of each of the magnets 2a and 2b.

磁極移行部12に内周後退部24が設けられることにより、その部分において鉄心5と各磁石2a、2bの内周面との間の空隙を拡げることができる。磁極移行部12で当該空隙が拡大されることにより、その部分で磁気抵抗が増大する。このように磁気抵抗を大きくした領域では磁束密度が低くなり、磁束密度分布波形をより正弦波に近づけることが容易になる。磁束密度分布波形をより正弦波に近づけることにより、振動、騒音を抑制したモータを実現することが可能になる。内周後退部24の形状は、モータの形状や磁石の厚さなどをパラメータとしてシミュレーションまたは実験により定めることができる。   The provision of the inner circumferential receding portion 24 at the magnetic pole transition portion 12 enables the air gap between the iron core 5 and the inner circumferential surfaces of the magnets 2a and 2b to be expanded at that portion. The air gap is enlarged at the pole transition portion 12 to increase the magnetic resistance at that portion. As described above, in the region where the magnetic resistance is increased, the magnetic flux density is lowered, and it becomes easy to make the magnetic flux density distribution waveform closer to a sine wave. By bringing the magnetic flux density distribution waveform closer to a sine wave, it is possible to realize a motor with suppressed vibration and noise. The shape of the inner circumferential receding portion 24 can be determined by simulation or experiment using the shape of the motor, the thickness of the magnet, and the like as parameters.

(その他の構成)
次に、実施の形態に係るモータ100のその他の構成について説明する。図1に示すように、モータケース1は、第1中空柱体1aと、第1中空柱体1aよりも外径および内径が小さい第2中空柱体1bと、を含む。第2中空柱体1bは、軸受9を保持する底部25を有する。第1中空柱体1aと第2中空柱体1bとの境界には段差面1cが形成される。
(Other configuration)
Next, other configurations of the motor 100 according to the embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the motor case 1 includes a first hollow cylinder 1 a and a second hollow cylinder 1 b whose outer diameter and inner diameter are smaller than those of the first hollow cylinder 1 a. The second hollow column 1 b has a bottom 25 that holds the bearing 9. A stepped surface 1c is formed at the boundary between the first hollow cylinder 1a and the second hollow cylinder 1b.

各磁石2a、2bの軸方向の一方の端面は、段差面1cに接触している。各磁石2a、2bの軸方向の他方の端面は、エンドベル3に固定されたブラシホルダ23から延伸した柱状部26に接触している。つまり、各磁石2a、2bは、段差面1cと柱状部26とに軸方向で両側から挟持されている。各磁石2a、2bの軸方向の他方の端面には、エンドベル3とモータケース1をかしめ固定する際に、柱状部26が圧接されている。この構成により、各磁石2a、2bをモータケース1に強固に固定することができる。磁石を強固に固定することによりモータの振動・騒音を抑制することができる。なお、中空柱体の軸方向視の外形輪郭は、円形に限らず、多角形であってもよく、円形と多角形との組合わせであってもよい。   One end face in the axial direction of each of the magnets 2a and 2b is in contact with the step surface 1c. The other axial end face of each of the magnets 2 a and 2 b is in contact with a columnar portion 26 extending from a brush holder 23 fixed to the end bell 3. That is, each magnet 2a, 2b is clamped from both sides by the level | step difference surface 1c and the columnar part 26 in the axial direction. When the end bell 3 and the motor case 1 are crimped and fixed to the other end face in the axial direction of each of the magnets 2a and 2b, a columnar portion 26 is in pressure contact. With this configuration, the magnets 2a and 2b can be firmly fixed to the motor case 1. By firmly fixing the magnet, vibration and noise of the motor can be suppressed. The outer contour of the hollow cylinder in the axial direction is not limited to a circle, and may be a polygon, or a combination of a circle and a polygon.

図12は、エンドベル3のかしめ固定部の周辺を示す軸方向断面図である。図12は、モータ100の回転子を除いた部分の軸方向断面図であり、図1に対応する。図12(a)は、モータケース1にエンドベル3をかしめ固定する前の状態を示し、図12(b)は、かしめ固定した後の状態を示している。2片の磁石2a、2bは周方向の空隙部14に挿入された固定ピン28によってモータケース1に固定されている。固定ピン28は、周方向に拡張する方向の力を、各磁石2a、2bの周方向の両端部に付与する。   FIG. 12 is an axial sectional view showing the periphery of the caulking fixing portion of the end bell 3. 12 is an axial sectional view of a portion of the motor 100 excluding the rotor, and corresponds to FIG. FIG. 12 (a) shows a state before the end bell 3 is fixed to the motor case 1 by caulking, and FIG. 12 (b) shows a state after the caulking. The two pieces of magnets 2a and 2b are fixed to the motor case 1 by fixing pins 28 inserted into the circumferential gap 14. The fixing pin 28 applies a force in the circumferential expansion direction to both circumferential ends of each of the magnets 2a and 2b.

かしめ前の状態では、各磁石2a、2bの軸方向の一方の端面は、段差面1cに密着しており、各磁石2a、2bの軸方向の他方の端面は、ブラシホルダ23から延伸した柱状部26と隙間を介して対面している。柱状部26の先端には、柱状部26よりも細い突起部27が形成されている。モータケース1にエンドベル3をかしめ固定する過程で、図12(b)に示すように、突起部27は、各磁石2a、2bの軸方向の他方の端面に接触し、さらに押し込まれると徐々に潰れていく。突起部27は各磁石2a、2bの軸方向の他方の端面に押し潰されて圧着され、各磁石2a、2bをモータケース1に強固に圧着固定することができる。   In the state before caulking, one end face in the axial direction of each magnet 2a, 2b is in close contact with the step surface 1c, and the other end face in the axial direction of each magnet 2a, 2b extends from the brush holder 23 It faces the part 26 via a gap. At the tip of the columnar portion 26, a protrusion 27 thinner than the columnar portion 26 is formed. In the process of caulking and fixing the end bell 3 to the motor case 1, as shown in FIG. 12 (b), the projection 27 comes in contact with the other axial end face of each of the magnets 2a and 2b and is gradually pushed further. It will be crushed. The protrusion 27 is pressed and crimped to the other axial end face of each of the magnets 2a and 2b, and the magnets 2a and 2b can be firmly crimped and fixed to the motor case 1.

(ブラシホルダ)
ブラシホルダ23について説明する。図13(a)、(b)はブラシホルダ23の斜視図である。図13(c)、(d)はエンドベル側から見た各磁石2a、2bの配置を示す図である。図13(a)の例では、ブラシホルダ23の柱状部26の突起部27は四角錐形状に形成されている。この場合、図13(c)に示すように、エンドベル3をかしめ固定する際に、突起部27は、各磁石2a、2bの軸方向の他方の端面の圧接部29に当たり先端部が押しつぶされて当該磁石を強固に固定する。図13(b)の例では、ブラシホルダ23の柱状部26の突起部27は円柱形状に形成されている。この場合、図13(d)に示すように、圧接部29と各磁石2a、2bとの接触面積が大きくなるため、当該磁石をより強固に固定することができる。突起部27の形状は、四角錐形状や円柱形状に限定されず、例えば複数の針状の突起部、板状の突起部、中空円柱状の突起部等にすることも可能である。柱状部26の数は4つに限定されない。柱状部26の数は、3以下または5以上であってもよい。
(Brush holder)
The brush holder 23 will be described. FIGS. 13A and 13B are perspective views of the brush holder 23. FIGS. 13 (c) and 13 (d) are diagrams showing the arrangement of the magnets 2a and 2b viewed from the end bell side. In the example of FIG. 13A, the projection 27 of the columnar part 26 of the brush holder 23 is formed in a quadrangular pyramid shape. In this case, as shown in FIG. 13 (c), when the end bell 3 is crimped and fixed, the projection 27 abuts against the pressure contact portion 29 of the other end face in the axial direction of each magnet 2a, 2b Fix the magnet firmly. In the example of FIG. 13B, the projection 27 of the columnar part 26 of the brush holder 23 is formed in a cylindrical shape. In this case, as shown in FIG. 13 (d), the contact area between the pressure contact portion 29 and each of the magnets 2 a and 2 b is increased, so that the magnets can be fixed more firmly. The shape of the protrusion 27 is not limited to a quadrangular pyramid shape or a cylindrical shape, and may be, for example, a plurality of needle-like protrusions, a plate-like protrusion, a hollow cylindrical protrusion, or the like. The number of columnar portions 26 is not limited to four. The number of columnar portions 26 may be three or less or five or more.

(ケース凹部)
次に、モータケース1に各磁石2a、2bを固定する別の固定手段について説明する。図14(a)は、別の固定手段を適用したモータ100の斜視図である。図14(b)は、別の固定手段を適用したモータ100の回転子を除いた部分の軸方向断面図であり、図1に対応する。図14の例では、モータケース1にケース凹部1dが設けられている。ケース凹部1dは、モータケース1の円筒部と底部25の境界部に設けられている。ケース凹部1dは、部分的に半径方向および軸方向に内側に進入する部分である。ケース凹部1dの内側には、段差面1cが形成されている。段差面1cは、第1中空柱体1aと第2中空柱体1bの段差における軸方向に向いた面である。ケース凹部1dは、複数設けられてもよく、図14の例では、周方向に略等間隔に4つのケース凹部1dが設けられている。
(Case recess)
Next, another fixing means for fixing the magnets 2a and 2b to the motor case 1 will be described. FIG. 14A is a perspective view of a motor 100 to which another fixing means is applied. FIG. 14 (b) is an axial cross-sectional view of a portion excluding the rotor of the motor 100 to which another fixing means is applied, and corresponds to FIG. 1. In the example of FIG. 14, the motor case 1 is provided with a case recess 1 d. The case recess 1 d is provided at the boundary between the cylindrical portion of the motor case 1 and the bottom 25. The case recess 1 d is a portion that partially enters radially and axially inward. A step surface 1c is formed inside the case recess 1d. The step surface 1c is a surface directed in the axial direction in the step between the first hollow cylindrical body 1a and the second hollow cylindrical body 1b. A plurality of case recesses 1 d may be provided, and in the example of FIG. 14, four case recesses 1 d are provided at substantially equal intervals in the circumferential direction.

各磁石2a、2bの軸方向の一方の端面は、段差面1cに密着している。各磁石2a、2bの軸方向の他方の端面は、ブラシホルダ23から延伸した柱状部26と隙間を介して対面している。柱状部26の先端には、柱状部26よりも細い突起部27が形成されている。モータケース1にエンドベル3をかしめ固定する過程で突起部27は、各磁石2a、2bの軸方向の他方の端面に接触し、さらに押し込まれると徐々に潰れていく。突起部27は各磁石2a、2bの軸方向の他方の端面に押し潰されて圧着され、各磁石2a、2bをモータケース1に強固に圧着固定することができる。   One end face in the axial direction of each of the magnets 2a and 2b is in close contact with the step surface 1c. The other end face in the axial direction of each of the magnets 2 a and 2 b faces the columnar portion 26 extended from the brush holder 23 with a gap therebetween. At the tip of the columnar portion 26, a protrusion 27 thinner than the columnar portion 26 is formed. In the process of caulking and fixing the end bell 3 to the motor case 1, the protrusions 27 come in contact with the other axial end faces of the magnets 2 a and 2 b and gradually collapse as they are further pushed. The protrusion 27 is pressed and crimped to the other axial end face of each of the magnets 2a and 2b, and the magnets 2a and 2b can be firmly crimped and fixed to the motor case 1.

前述したように、各磁石2a、2bは周方向の空隙部14に挿入された固定ピン28によってモータケース1に固定されている。固定ピン28は、周方向に拡張する方向の力を、各磁石2a、2bの周方向の両端部に付与する。磁石の固定ピン28は各磁石2a、2bのケース凹部1dの範囲外に挿入されており、固定ピン28の先端部は段差面1cの底部25に突き当たるまで挿入できるため、より長い固定ピン28を使用することができる。固定ピン28を長くすることにより固定ピン28と各磁石2a、2bの嵌合長が長くなり、各磁石2a、2bの周方向の固定がより強固になり当該磁石の振動を抑制することができる。   As described above, the magnets 2a and 2b are fixed to the motor case 1 by the fixing pins 28 inserted into the circumferential gap 14. The fixing pin 28 applies a force in the circumferential expansion direction to both circumferential ends of each of the magnets 2a and 2b. The fixing pin 28 of the magnet is inserted out of the range of the case recess 1 d of each magnet 2 a, 2 b, and the tip of the fixing pin 28 can be inserted until it abuts on the bottom 25 of the step surface 1 c. It can be used. By lengthening the fixing pin 28, the fitting length of the fixing pin 28 and each of the magnets 2a and 2b becomes long, and the circumferential fixing of each of the magnets 2a and 2b becomes stronger, and the vibration of the magnets can be suppressed. .

図15、図16を参照して、第1比較例に係るモータ200について説明する。図15は、第1比較例に係るモータ200の径方向断面図であり、図2に対応する。図16は、モータ200の磁束密度分布波形である。モータ200は、C型形状の1片の磁石30に2極の着磁を施し磁極の間には1か所の空隙部35と1か所の未着磁部32を設けている。モータ200は、図16に示すように、磁束密度分布波形が矩形波状であるため、高調波成分が多く重畳されており、駆動時の振動やノイズが大きい。   The motor 200 according to the first comparative example will be described with reference to FIGS. 15 and 16. FIG. 15 is a radial direction cross-sectional view of the motor 200 according to the first comparative example, and corresponds to FIG. FIG. 16 shows a magnetic flux density distribution waveform of the motor 200. In the motor 200, one C-shaped magnet 30 is magnetized to have two poles and one air gap 35 and one unmagnetized portion 32 are provided between the magnetic poles. As shown in FIG. 16, since the magnetic flux density distribution waveform of the motor 200 is a rectangular wave, many harmonic components are superimposed, and vibration and noise at the time of driving are large.

図17は、実施の形態に係るモータ100の磁束密度分布を示す図である。モータ100は、上述の構成を備えることにより、モータ200に対して磁束密度分布波形を正弦波状に近づけることができる。磁束密度分布波形の高調波成分が抑制されることにより、モータ100は、モータ200に対して振動やノイズを低減することができる。   FIG. 17 is a diagram showing a magnetic flux density distribution of the motor 100 according to the embodiment. The motor 100 can bring the magnetic flux density distribution waveform closer to a sine wave with respect to the motor 200 by providing the above-described configuration. By suppressing the harmonic components of the magnetic flux density distribution waveform, the motor 100 can reduce vibration and noise with respect to the motor 200.

図18、図19を参照して、第2比較例に係るモータ300について説明する。図18は、第2比較例に係るモータ300の径方向断面図であり、図2に対応する。図19は、モータ300の磁束密度分布波形である。モータ300は、2片の磁石と6溝の電機子から構成されており、2片の磁石は周方向に空隙部θを挟んで配置され、2片の磁石には未着磁部θ‘が設けられている。モータ300は、図19に示すように、磁束密度分布波形が矩形波状であるため、高調波成分が多く重畳されており、駆動時の振動やノイズが大きい。実施の形態に係るモータ100は、磁束密度分布波形の高調波成分が抑制されることにより、モータ100は、モータ300に対して振動やノイズを低減することができる。   The motor 300 according to the second comparative example will be described with reference to FIGS. 18 and 19. FIG. 18 is a radial direction cross-sectional view of a motor 300 according to a second comparative example, and corresponds to FIG. FIG. 19 shows a magnetic flux density distribution waveform of the motor 300. The motor 300 is composed of a two-piece magnet and a six-groove armature, the two-piece magnet being disposed across the air gap part θ in the circumferential direction, and the unmagnetized part θ ' It is provided. As shown in FIG. 19, since the magnetic flux density distribution waveform of the motor 300 is rectangular, many harmonic components are superimposed, and vibration and noise at the time of driving are large. In the motor 100 according to the embodiment, the harmonic component of the magnetic flux density distribution waveform is suppressed, whereby the motor 100 can reduce vibration and noise with respect to the motor 300.

図20を参照して、第3比較例に係るモータ400について説明する。図20は、第3比較例に係るモータ400の軸方向断面図であり、図1に対応する。モータ400では、モータケースの折り曲げ部33に磁石34a、34bの一方の端面が密着し、磁石34a、34bの他方の端面は止めボス36に当接している。磁石34a、34bは、折り曲げ部33と止めボス36との間に固定されている。この場合、折り曲げ部33は、磁石34a、34bとの接触面積が少ないので、当該磁石を強固に固定することは困難である。また、細長く伸びた止めボス36では、圧着時にボスが変形してしまい十分な強度で磁石を固定することが困難で、磁石が振動してモータ400の振動や騒音が悪くなる可能性がある。   A motor 400 according to a third comparative example will be described with reference to FIG. FIG. 20 is an axial sectional view of a motor 400 according to a third comparative example, and corresponds to FIG. In the motor 400, one end face of the magnets 34a and 34b is in close contact with the bent portion 33 of the motor case, and the other end face of the magnets 34a and 34b is in contact with the stop boss 36. The magnets 34 a, 34 b are fixed between the bent portion 33 and the locking boss 36. In this case, since the bent portion 33 has a small contact area with the magnets 34a and 34b, it is difficult to fix the magnet firmly. Further, in the elongated bosses 36, the bosses are deformed at the time of pressure bonding, and it is difficult to fix the magnet with sufficient strength, so that the magnet may vibrate and the vibration or noise of the motor 400 may be deteriorated.

実施の形態に係るモータ100では、各磁石2a、2bの一方の端面はモータケース1の段差面1cに密着しており、他方の端面はブラシホルダ23から延伸した柱状部26の先端の突起部27によって強固に固定されている。柱状部26はかしめによって大きく変形しない程度の強度を有し、突起部27のみがつぶれて磁石が強固に圧着された状態を維持することができる。このため、モータ100の振動や騒音が抑制される。   In the motor 100 according to the embodiment, one end face of each of the magnets 2a and 2b is in close contact with the step surface 1c of the motor case 1, and the other end face is a projection at the tip of the columnar portion 26 extended from the brush holder 23. It is firmly fixed by 27. The columnar portion 26 has a strength that does not significantly deform due to caulking, and only the protrusion 27 can be crushed to maintain the state in which the magnet is strongly crimped. For this reason, the vibration and noise of the motor 100 are suppressed.

図21は、第1比較例に係るモータ200と、実施の形態に係るモータ100の性能の一例を比較して示す比較図である。図22は、モータ200とモータ100の特性の一例を比較して示す特性図である。図23は、モータ200とモータ100の単位体積当たりのトルク定数Ktを比較した図である。実施の形態に係るモータ100は、ほぼ同等のトルク定数Ktを備える第1比較例のモータ200に比べて40%近く小型化される。また、実施の形態に係るモータ100は、各磁石2a、2bを強固に固定して磁束密度分布波形を正弦波状にすることにより、第1比較例に係るモータ200に比べて20gcm負荷時の騒音を1.78dB低くすることができた。このように、実施の形態に係るモータ100は、第1比較例に係るモータ200に比べて小型・軽量化および低騒音化に大きく貢献することができる。   FIG. 21 is a comparison diagram showing an example of the performance of the motor 200 according to the first comparative example and the performance of the motor 100 according to the embodiment. FIG. 22 is a characteristic diagram showing an example of the characteristics of the motor 200 and the motor 100 in comparison. FIG. 23 is a diagram comparing torque constants Kt per unit volume of the motor 200 and the motor 100. In FIG. The motor 100 according to the embodiment is miniaturized by approximately 40% as compared with the motor 200 of the first comparative example having substantially the same torque constant Kt. In addition, the motor 100 according to the embodiment firmly holds each of the magnets 2a and 2b to make the magnetic flux density distribution waveform sinusoidal, thereby causing noise at a load of 20 gcm as compared with the motor 200 according to the first comparative example. Could be lowered by 1.78 dB. As described above, the motor 100 according to the embodiment can greatly contribute to downsizing, weight reduction, and noise reduction as compared to the motor 200 according to the first comparative example.

次に、このように構成されたモータ100の作用・効果を説明する。   Next, the operation and effects of the motor 100 configured as described above will be described.

実施の形態に係るモータ100は、整流子7を備え中心軸を中心に回転可能な回転子と、整流子7と接触するブラシ10を備えた固定子と、を含むDCモータであって、固定子は、2回回転対称に配置された2片の円弧状の磁石2a、2bを含み、各磁石2a、2bはN極とS極とを有し、各磁石2a、2bのN極とS極との間には、N極とS極の各中心部からN極とS極の境界に向かって表面磁束密度が緩やかに移行する磁極移行部12が設けられている。このようにN極とS極の境界の表面磁束が緩やかになることにより騒音の低減が可能となる。また、磁石に異方性焼結フェライトを使用することにより小型高トルクかつ低騒音のモータを提供することができる。この構成によれば、磁極移行部12を有しない場合に比べて磁束密度分布波形を正弦波状に近づけることができる。磁束密度分布波形の高調波成分が抑制されることにより、モータの振動やノイズを低減することができる。   A motor 100 according to the embodiment is a DC motor including a rotor provided with a commutator 7 and rotatable about a central axis, and a stator provided with a brush 10 in contact with the commutator 7, and fixed. The element includes two arc-shaped magnets 2a and 2b arranged in rotational symmetry twice, and each magnet 2a and 2b has an N pole and an S pole, and the N pole and S of each magnet 2a and 2b are Between the poles, there is provided a magnetic pole transition portion 12 in which the surface magnetic flux density gradually transitions from the center of each of the N pole and the S pole toward the boundary between the N pole and the S pole. As described above, since the surface magnetic flux at the boundary between the N pole and the S pole becomes gentle, noise can be reduced. Also, by using anisotropic sintered ferrite for the magnet, a compact high torque and low noise motor can be provided. According to this configuration, the magnetic flux density distribution waveform can be made closer to a sine wave as compared with the case where the magnetic pole transition portion 12 is not provided. By suppressing the harmonic component of the magnetic flux density distribution waveform, vibration and noise of the motor can be reduced.

実施の形態に係るモータ100では、2片の磁石2a、2bは、中心軸を中心として角度αの角度範囲にわたって周方向に設けられる空隙部14を挟んで配置され、磁極移行部12は、中心軸を中心として角度βの角度範囲にわたって設けられ、角度βは、角度αに対して、角度β≧角度αの関係を満たすように設定されている。この構成によれば、磁束密度分布波形を正弦波状に近づけることができる。磁束密度分布波形の高調波成分が抑制されることにより、モータの振動やノイズを低減することができる。   In the motor 100 according to the embodiment, the two-piece magnets 2a and 2b are disposed across the air gap 14 provided in the circumferential direction over the angular range of the angle α centering on the central axis, and the magnetic pole transition 12 is It is provided over an angle range of angle β around the axis, and angle β is set to satisfy the relationship of angle β ≧ angle α with respect to angle α. According to this configuration, it is possible to make the magnetic flux density distribution waveform closer to a sine wave. By suppressing the harmonic component of the magnetic flux density distribution waveform, vibration and noise of the motor can be reduced.

実施の形態に係るモータ100では、角度αは、0°を超え60°以下の範囲に設定されている。角度αが60°を超えて大きくなるとモータの効率が悪くなってしまう。また、少なすぎると磁石を固定する固定ピン等が入る空間が確保できなくなってしまう。この構成によれば、固定ピン等の配置空間を確保しつつモータの効率低下を抑制することができる。   In the motor 100 according to the embodiment, the angle α is set in the range of more than 0 ° and 60 ° or less. If the angle α becomes larger than 60 °, the efficiency of the motor is degraded. On the other hand, if the amount is too small, a space into which a fixing pin or the like for fixing the magnet can not be secured. According to this configuration, it is possible to suppress the decrease in efficiency of the motor while securing the arrangement space for the fixing pin and the like.

実施の形態に係るモータ100では、磁極移行部12は、当該磁極移行部12に対応する部分が他の部分より窪んだヨーク凹部18が設けられた着磁ヨーク17を用いて形成されている。この構成によれば、ヨーク凹部18を有しない着磁ヨークを用いた場合に比べて、磁極移行部12の磁束密度を緩やかに変化させることができる。   In the motor 100 according to the embodiment, the magnetic pole transition portion 12 is formed using a magnetized yoke 17 provided with a yoke recess 18 in which a portion corresponding to the magnetic pole transition portion 12 is recessed from other portions. According to this configuration, the magnetic flux density of the magnetic pole transition portion 12 can be changed gently as compared to the case of using a magnetized yoke having no yoke recess 18.

実施の形態に係るモータ100では、2片の磁石2a、2bは、モータケース1の内側に固定され、各磁石2a、2bの外周面には、磁極移行部12に対応する領域に内方に後退する外周後退部(15、16)が設けられ、外周後退部(15、16)とモータケース1との間に空隙部が形成されている。この構成によれば、外周後退部を有しない場合に比べて、モータケース1との間に空隙部を形成して、磁極移行部12に対応する領域の磁束密度を緩やかに変化させることができる。   In the motor 100 according to the embodiment, the two-piece magnets 2a and 2b are fixed to the inside of the motor case 1, and the outer peripheral surface of each of the magnets 2a and 2b is inward in the region corresponding to the magnetic pole transition portion 12. An outer peripheral receding portion (15, 16) to be retracted is provided, and a gap is formed between the outer peripheral receding portion (15, 16) and the motor case 1. According to this configuration, it is possible to form an air gap between the motor case 1 and the magnetic flux density in the region corresponding to the magnetic pole transition 12 more gently than in the case where the outer peripheral receding portion is not provided. .

実施の形態に係るモータ100では、2片の磁石2a、2bは、モータケース1の内側に固定され、モータケース1の磁極移行部12に対面する部分に、リブ状の外向き突起部21、偏平部37またはスリット部22が設けられている。この構成によれば、モータケース1と各磁石2a、2bとの間に空気層が形成され、各磁石2a、2bの磁束密度分布波形を正弦波に近づけることが容易になる。   In the motor 100 according to the embodiment, the two pieces of magnets 2a and 2b are fixed inside the motor case 1, and a rib-like outward protrusion 21 is provided at a portion facing the magnetic pole transition portion 12 of the motor case 1. The flat portion 37 or the slit portion 22 is provided. According to this configuration, an air layer is formed between the motor case 1 and the magnets 2a and 2b, and it becomes easy to make the magnetic flux density distribution waveform of each magnet 2a and 2b approach a sine wave.

実施の形態に係るモータ100では、各磁石2a、2bの内周面には、磁極移行部12に対応する領域に外方に窪む内周後退部24が設けられている。この構成によれば、内周後退部24の領域において、鉄心5と各磁石2a、2bとの間の空隙を拡げて、磁束密度分布波形を正弦波に近づけることが容易になる。   In the motor 100 according to the embodiment, on the inner peripheral surface of each of the magnets 2a and 2b, an inner circumferential receding portion 24 recessed outward in a region corresponding to the magnetic pole transition portion 12 is provided. According to this configuration, it is easy to expand the air gap between the iron core 5 and each of the magnets 2a and 2b in the region of the inner circumferential receding portion 24 so that the magnetic flux density distribution waveform approaches a sine wave.

実施の形態に係るモータ100は、整流子7を備え中心軸を中心に回転可能な回転子と、整流子7と接触するブラシ10を備えた固定子と、を含むDCモータであって、固定子は、回転子を回転自在に支持する軸受9と、磁石2a、2bと、モータケース1と、ブラシ10を保持するブラシホルダ23と、エンドベル3と、を含み、モータケース1は、第1中空柱体1aと、第1中空柱体1aに対して外形が異なる第2中空柱体1bを有し、第2中空柱体1bは、軸受9を保持する底部25を有し、磁石2a、2bの一方の端面は、第1中空柱体1aと第2中空柱体1bとの段差面1cに接触して固定され、磁石2a、2bの他方の端面は、エンドベル3に固定されたブラシホルダ23から延伸した柱状部26によって圧接され、柱状部26の先端には突起部27が形成されている。この構成によれば、各磁石2a、2bを段差面1cとブラシホルダ23の柱状部26との間に挟んで固定することができる。また、各磁石2a、2bの他方の端面が柱状部26によって圧接されるので、各磁石2a、2bをより強固に固定することが可能になり、当該磁石の振動を低減することができる。   A motor 100 according to the embodiment is a DC motor including a rotor provided with a commutator 7 and rotatable about a central axis, and a stator provided with a brush 10 in contact with the commutator 7, and fixed. The rotor includes a bearing 9 rotatably supporting a rotor, magnets 2a and 2b, a motor case 1, a brush holder 23 for holding a brush 10, and an end bell 3. The motor case 1 is a first motor case. A hollow cylindrical body 1a and a second hollow cylindrical body 1b having an outer shape different from that of the first hollow cylindrical body 1a. The second hollow cylindrical body 1b has a bottom 25 for holding the bearing 9, and the magnet 2a, One end face of 2b is fixed in contact with the step surface 1c of the first hollow cylindrical body 1a and the second hollow cylindrical body 1b, and the other end face of the magnets 2a and 2b is a brush holder fixed to the end bell 3 23 are pressed against each other by the columnar portion 26 extended from Protrusion 27 is formed at the distal end. According to this configuration, the magnets 2a and 2b can be sandwiched and fixed between the step surface 1c and the columnar portion 26 of the brush holder 23. Further, since the other end face of each magnet 2a, 2b is pressure-welded by the columnar part 26, it becomes possible to fix each magnet 2a, 2b more firmly, and it is possible to reduce the vibration of the magnet.

第2中空柱体を備えるモータ100では、第2中空柱体1bの外周部には、第1中空柱体1a部の外周部に対して複数の小径部または複数のケース凹部1dが部分的に形成されている。この構成によれば、各磁石2a、2bをケース凹部1dとブラシホルダ23の柱状部26との間に挟んで強固に固定することができる。   In the motor 100 including the second hollow cylinder, a plurality of small diameter portions or a plurality of case recesses 1d are partially formed on the outer periphery of the second hollow cylinder 1b with respect to the outer periphery of the first hollow cylinder 1a. It is formed. According to this configuration, the magnets 2a and 2b can be firmly fixed by being sandwiched between the case recess 1d and the columnar portion 26 of the brush holder 23.

以上、本発明の各実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求の範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。   The above has been described based on the embodiments of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are exemplifications, and that various modifications and alterations are possible within the scope of the claims of the present invention, and such variations and modifications are also within the scope of the claims of the present invention. It is understood. Accordingly, the descriptions and drawings herein are to be considered as illustrative and not restrictive.

1 モータケース、 2a、2b 磁石、 3 エンドベル、 4 シャフト、 5 鉄心、 7 整流子7、 9 軸受、 10 ブラシ10、 12 磁極移行部12、 17 着磁ヨーク、 23 ブラシホルダ23、 100 モータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 motor case, 2a, 2b magnet, 3 end bell, 4 shaft, 5 iron core, 7 commutator 7, 9 bearing, 10 brush 10, 12 magnetic pole transition part 12, 17 magnetization yoke, 23 brush holder 23, 100 motor.

Claims (9)

整流子を備え中心軸を中心に回転可能な回転子と、前記整流子と接触するブラシを備えた固定子と、を含むDCモータであって、
前記固定子は、2回回転対称に配置された2片の円弧状の磁石を含み、
前記各磁石はN極とS極とを有し、
前記各磁石の前記N極と前記S極との間には、前記N極と前記S極の各中心部から前記N極と前記S極の境界に向かって表面磁束密度が緩やかに移行する磁極移行部が設けられることを特徴とするモータ。
A DC motor comprising: a rotor provided with a commutator and rotatable about a central axis; and a stator provided with a brush in contact with the commutator,
The stator includes two arc-shaped magnets arranged in two-fold rotational symmetry,
Each of the magnets has an N pole and an S pole,
Between the N pole and the S pole of each magnet, a magnetic pole whose surface magnetic flux density gradually transitions from the center of each of the N pole and the S pole toward the boundary between the N pole and the S pole A motor characterized in that a transition part is provided.
前記2片の磁石は、前記中心軸を中心として角度αの角度範囲にわたって周方向に設けられる空隙部を挟んで配置され、
前記磁極移行部は、前記中心軸を中心として角度βの角度範囲にわたって設けられ、
前記角度βは、前記角度αに対して、角度β≧角度αの関係を満たすように設定されることを特徴とする請求項1に記載のモータ。
The two-piece magnet is disposed across a gap provided in the circumferential direction over an angular range of the angle α around the central axis,
The magnetic pole transition portion is provided over an angular range of an angle β around the central axis,
The motor according to claim 1, wherein the angle β is set to satisfy the relationship of angle β ≧ angle α with respect to the angle α.
前記角度αは、0°を超え60°以下の範囲に設定されることを特徴とする請求項2に記載のモータ。   The motor according to claim 2, wherein the angle α is set in a range of more than 0 ° and 60 ° or less. 前記磁極移行部は、当該磁極移行部に対応する部分が他の部分より窪んだヨーク凹部が設けられた着磁ヨークを用いて形成されたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のモータ。   4. The magnetic pole transition portion according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic pole transition portion is formed using a magnetized yoke provided with a yoke recess in which a portion corresponding to the magnetic pole transition portion is recessed from other portions. Motor described. 前記2片の磁石は、モータケースの内側に固定され、
前記各磁石の外周面には、前記磁極移行部に対応する領域に内方に後退する外周後退部が設けられ、
前記外周後退部と前記モータケースとの間に空隙部が形成されることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のモータ。
The two-piece magnet is fixed to the inside of the motor case,
An outer peripheral receding portion which recedes inward in a region corresponding to the magnetic pole transition portion is provided on an outer peripheral surface of each of the magnets,
The motor according to any one of claims 1 to 4, wherein a gap is formed between the outer peripheral receding portion and the motor case.
前記2片の磁石は、モータケースの内側に固定され、
前記モータケースの前記磁極移行部に対面する部分に、リブ状の外向き突起部、偏平部またはスリット部が設けられることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のモータ。
The two-piece magnet is fixed to the inside of the motor case,
The motor according to any one of claims 1 to 5, wherein a rib-like outward protrusion, a flat portion or a slit is provided at a portion of the motor case facing the magnetic pole transition portion.
前記各磁石の内周面には、前記磁極移行部に対応する領域に外方に窪む内周後退部が設けられることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のモータ。   The motor according to any one of claims 1 to 6, wherein an inner peripheral receding portion which is recessed outward in an area corresponding to the magnetic pole transition portion is provided on an inner peripheral surface of each of the magnets. 整流子を備え中心軸を中心に回転可能な回転子と、前記整流子と接触するブラシを備えた固定子と、を含むDCモータであって、
前記固定子は、前記回転子を回転自在に支持する軸受と、磁石と、モータケースと、前記ブラシを保持するブラシホルダと、エンドベルと、を含み、
前記モータケースは、第1中空柱体と、前記第1中空柱体に対して外形が異なる第2中空柱体を有し、
前記第2中空柱体は、前記軸受を保持する底部を有し、
前記磁石の一方の端面は、前記第1中空柱体と前記第2中空柱体との段差面に接触して固定され、
前記磁石の他方の端面は、前記エンドベルに固定された前記ブラシホルダから延伸した柱状部によって圧接され、
前記柱状部の先端には突起部が形成されていることを特徴とするモータ。
A DC motor comprising: a rotor provided with a commutator and rotatable about a central axis; and a stator provided with a brush in contact with the commutator,
The stator includes a bearing rotatably supporting the rotor, a magnet, a motor case, a brush holder for holding the brush, and an end bell.
The motor case has a first hollow cylinder and a second hollow cylinder whose outer shape is different from that of the first hollow cylinder.
The second hollow column has a bottom for holding the bearing,
One end face of the magnet is fixed in contact with the stepped surface of the first hollow cylinder and the second hollow cylinder.
The other end face of the magnet is pressure-welded by a column extending from the brush holder fixed to the end bell,
A motor is characterized in that a projection is formed at the tip of the columnar part.
前記第2中空柱体の外周部には、前記第1中空柱体の外周部に対して複数の小径部または複数のケース凹部が部分的に形成されていることを特徴とする請求項8に記載のモータ。   A plurality of small diameter portions or a plurality of case concave portions are partially formed on an outer peripheral portion of the second hollow cylindrical body with respect to an outer peripheral portion of the first hollow cylindrical body. Motor described.
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