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JP2024068424A - motor - Google Patents

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JP2024068424A
JP2024068424A JP2022178861A JP2022178861A JP2024068424A JP 2024068424 A JP2024068424 A JP 2024068424A JP 2022178861 A JP2022178861 A JP 2022178861A JP 2022178861 A JP2022178861 A JP 2022178861A JP 2024068424 A JP2024068424 A JP 2024068424A
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JP
Japan
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rotor
motor
axial direction
magnet
magnetic
Prior art date
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Pending
Application number
JP2022178861A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
龍典 松田
Ryusuke Matsuda
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MinebeaMitsumi Inc
Original Assignee
MinebeaMitsumi Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by MinebeaMitsumi Inc filed Critical MinebeaMitsumi Inc
Priority to JP2022178861A priority Critical patent/JP2024068424A/en
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  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

【課題】モータの構成部品を追加することなく磁気センサによるマグネットの位置検出の精度を向上する。【解決手段】周方向に配置されたマグネット31及びマグネット31を収容するロータコア33を有するロータ3と、ロータ3に固定されたシャフト2と、ロータ3の回転数を検出する磁気センサ81と、軸方向において前記マグネット31の一方の面を覆っている磁性体7と、を備え、磁性体7は、軸方向に突出した突出部71を有し、磁気センサ81は、軸方向において、突出部71に対向している。【選択図】図1[Problem] To improve the accuracy of magnet position detection by a magnetic sensor without adding any additional motor components. [Solution] A motor includes a rotor 3 having magnets 31 arranged in the circumferential direction and a rotor core 33 that houses the magnets 31, a shaft 2 fixed to the rotor 3, a magnetic sensor 81 that detects the number of rotations of the rotor 3, and a magnetic body 7 that covers one surface of the magnet 31 in the axial direction, the magnetic body 7 having a protruding portion 71 that protrudes in the axial direction, and the magnetic sensor 81 facing the protruding portion 71 in the axial direction. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、モータに関する。 The present invention relates to a motor.

様々な装置において、その駆動源としてモータが用いられている。モータには、様々な種類があり、その使用目的や場面に応じて、各種のモータが選択されている。その中でも、ロータコア内部にマグネットを埋め込んだ埋込磁石同期モータ(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)が知られている。IPMSMは、性能の設計と形状の設計に対する高い自由度を持つため、家電分野、車載分野、産業分野といった、幅広い用途で使用されている。 Motors are used as the driving source for various devices. There are many different types of motors, and each type is selected depending on the purpose and situation of use. Among them, the Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, which has a magnet embedded inside the rotor core, is well known. Since IPMSMs have a high degree of freedom in designing performance and shape, they are used in a wide range of applications, such as home appliances, automotive, and industrial fields.

IPMSMのロータ部は、軸方向に積層されたロータコアと、ロータコアの端面から軸方向に沿って形成された収容孔に収容されたマグネットとを備えている。IPMSMにおいて、軸方向の端部に端板を設けて収容孔の開口部を覆うことによって、マグネットを保持する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 The rotor section of the IPMSM comprises a rotor core stacked in the axial direction and magnets housed in housing holes formed along the axial direction from the end face of the rotor core. A technique is known for holding the magnets in the IPMSM by providing end plates at the axial ends to cover the openings of the housing holes (see, for example, Patent Document 1).

ところで、IPMSMは、ロータの回転位置に応じてステータの巻線への通電を制御するため、ロータのマグネットが発する磁界に基づいてロータの回転位置を検出する、磁気センサが設けられることが多い。なお、モータにおいて、ロータのマグネットが発する磁界を磁気センサにより精度よく検出可能にするための技術が知られている(例えば、特許文献2,3参照)。 In order to control the current supply to the stator windings according to the rotational position of the rotor, IPMSMs are often provided with a magnetic sensor that detects the rotational position of the rotor based on the magnetic field generated by the rotor magnet. There is known technology for enabling a magnetic sensor to accurately detect the magnetic field generated by the rotor magnet in a motor (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

特開平9-233750号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-233750 特開2002-101583号公報JP 2002-101583 A 特開2004-129456号公報JP 2004-129456 A

しかしながら、上述の技術では、モータにおいて、磁気センサによるマグネットの位置検出精度を向上させるために追加の部品を設けることになる。このため、従来の技術では、このような点においてさらなる改良が求められている。 However, the above technology requires the installation of additional components in the motor to improve the accuracy with which the magnetic sensor detects the magnet's position. For this reason, further improvements are required in this respect in conventional technology.

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、モータの構成部品を追加することなく磁気センサによるマグネットの位置検出の精度を向上する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above background, and aims to provide a technology that improves the accuracy of magnet position detection by a magnetic sensor without adding additional motor components.

上記目的を達成するために、本発明に係るモータは、周方向に配置されたマグネット及び前記マグネットを収容するロータコアを有するロータと、前記ロータに固定されたシャフトと、前記ロータの回転数を検出する磁気センサと、軸方向において前記マグネットの一方の面を覆っている磁性体と、を備え、前記磁性体は、軸方向に突出した突出部を有し、前記磁気センサは、軸方向において、前記突出部に対向している。 To achieve the above object, the motor according to the present invention comprises a rotor having magnets arranged in the circumferential direction and a rotor core that houses the magnets, a shaft fixed to the rotor, a magnetic sensor that detects the rotation speed of the rotor, and a magnetic body that covers one side of the magnet in the axial direction, the magnetic body having a protruding portion that protrudes in the axial direction, and the magnetic sensor facing the protruding portion in the axial direction.

本発明の実施の形態にかかるモータの断面図である。1 is a cross-sectional view of a motor according to an embodiment of the present invention. 本実施の形態にかかるモータの断面図であり、図1における主にロータ、プレート、及び、磁気センサを示す部分拡大断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor according to the present embodiment, and is a partially enlarged cross-sectional view mainly showing a rotor, a plate, and a magnetic sensor in FIG. 本実施の形態にかかるモータが備えるプレートの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a plate included in the motor according to the present embodiment. 本実施の形態にかかるモータと比較例のモータとにおける、ロータの軸方向における端面からの距離と軸方向の磁束密度との特性を示す図である。11 is a diagram showing the characteristics of the distance from the end face in the axial direction of the rotor and the magnetic flux density in the axial direction in the motor according to the present embodiment and a motor of a comparative example. FIG.

以下、本発明の例示的態様である一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 An exemplary embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態にかかるモータ1の縦断面図であり、図2は、図1に示すモータ1における主にロータ3、プレート7、及び、磁気センサ81を示す部分拡大断面図である。 Figure 1 is a vertical cross-sectional view of the motor 1 according to this embodiment, and Figure 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing mainly the rotor 3, plate 7, and magnetic sensor 81 of the motor 1 shown in Figure 1.

なお、本実施形態の説明において、上方乃至下方と云う時は、図1における上下関係を意味し、重力方向における上下関係とは、必ずしも一致しない。
さらに、軸線X方向(以下、「軸方向」ともいう。)において矢印a方向を上側aとし、矢印b方向を下側bとする。また、軸線Xに垂直な方向(以下、「径方向」ともいう。)において、軸線Xから遠ざかる方向(矢印c方向)を外周側cとし、軸線Xに向かう方向(矢印d方向)を内周側dとする。そして、回転軸Xを中心とする円周方向(上側aから見た円周方向)を周方向とする。
これら、方向に関する定義や符号は、以降の説明においても同様とする。
In the description of this embodiment, the terms "upper" and "lower" refer to the upper and lower positions in FIG. 1 and do not necessarily coincide with the upper and lower positions in the direction of gravity.
Furthermore, in the direction of the axis X (hereinafter also referred to as the "axial direction"), the direction of the arrow a is the upper side a, and the direction of the arrow b is the lower side b. In addition, in the direction perpendicular to the axis X (hereinafter also referred to as the "radial direction"), the direction away from the axis X (the direction of the arrow c) is the outer circumferential side c, and the direction toward the axis X (the direction of the arrow d) is the inner circumferential side d. The circumferential direction (as viewed from the upper side a) about the rotation axis X is the circumferential direction.
These definitions and symbols regarding directions will also apply in the following explanation.

本実施の形態におけるモータ1は、インナーロータタイプのブラシレスモータの一種であり、スポーク型の埋込磁石同期モータ(IPMSM)である。IPMSMとは、ロータにマグネットを埋め込んだモータであり、埋込マグネット型モータとも呼ばれる。IPMSMにも種々の形態のものがあるが、断面が長方形のマグネットの長手方向を、ロータコア内に放射状に配置したスポーク型のIPMSMが知られている。このスポーク型のIPMSMでは、長辺側の面が磁極となり、周方向において隣接するマグネットの対向する磁極面が同極になっている。 The motor 1 in this embodiment is a type of inner rotor type brushless motor, a spoke type interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM). An IPMSM is a motor with a magnet embedded in the rotor, and is also called an interior permanent magnet type motor. There are various types of IPMSM, but a spoke type IPMSM is known in which the longitudinal direction of magnets with a rectangular cross section is arranged radially inside the rotor core. In this spoke type IPMSM, the surfaces on the long sides become magnetic poles, and the opposing magnetic pole faces of adjacent magnets in the circumferential direction are of the same polarity.

モータ1は、回転軸となるシャフト2と、ロータ3と、ステータ4と、ハウジング5と、軸受61,62と、プレート7と、回路基板8と、磁気センサ81と、を備える。 The motor 1 includes a shaft 2 that serves as a rotating shaft, a rotor 3, a stator 4, a housing 5, bearings 61 and 62, a plate 7, a circuit board 8, and a magnetic sensor 81.

シャフト2は、2つの端部2a,2bを備えている。シャフト2は、ハウジング本体51側にある一方の端部2bが、一方の軸受61によりハウジング本体51に対して回転可能に支持されている。また、シャフト2は、カバー52側にある他方の端部2aが他方の軸受62に回転可能に支持されている。つまり、シャフト2は、軸受61を介してハウジング本体51、及び、軸受62を介してカバー52に、それぞれ回転自在に固定されている。シャフト2は、カバー52から一方の端部2aが突き出している。シャフト2は、一方の端部2aから外部に、回転力を取り出すことができるようになっている。シャフト2は、ロータ3に固定され、ステータ4とロータ3との電磁気的作用によってロータ3が回転すると、ロータ3とともに回転する。 The shaft 2 has two ends 2a and 2b. One end 2b of the shaft 2 on the housing body 51 side is rotatably supported by one bearing 61 relative to the housing body 51. The other end 2a of the shaft 2 on the cover 52 side is rotatably supported by the other bearing 62. In other words, the shaft 2 is rotatably fixed to the housing body 51 via the bearing 61 and to the cover 52 via the bearing 62. One end 2a of the shaft 2 protrudes from the cover 52. The shaft 2 is designed to be able to output a rotational force from the one end 2a to the outside. The shaft 2 is fixed to the rotor 3, and rotates together with the rotor 3 when the rotor 3 rotates due to the electromagnetic action between the stator 4 and the rotor 3.

ロータ3は、磁性体で形成されたロータコア33内にマグネット31が配置されてなり、シャフト2に固定されて共に回転する。ロータ3は、ステータ4との間に所定の間隙を有するように設けられている。 The rotor 3 is made of a magnetic material and has magnets 31 arranged inside a rotor core 33, and is fixed to the shaft 2 so that it rotates together with the shaft 2. The rotor 3 is arranged so that there is a predetermined gap between it and the stator 4.

マグネット31は、ロータ3の外周側、すなわち、ステータ4の内周側に向かい合う側に、取り付けられている。マグネット31は、ロータコア33に保持されている。マグネット31は、ロータ3の外周側の面に沿って配置されている。マグネット31は、複数の磁石をロータ3の外周側の面に沿って配置してもよく、また、環状または略環状に形成されている磁石をロータ3の外周側の面に沿って配置してもよい。 The magnet 31 is attached to the outer periphery of the rotor 3, i.e., the side facing the inner periphery of the stator 4. The magnet 31 is held by the rotor core 33. The magnet 31 is arranged along the outer periphery of the rotor 3. The magnet 31 may be a plurality of magnets arranged along the outer periphery of the rotor 3, or a magnet formed in a ring or approximately ring shape may be arranged along the outer periphery of the rotor 3.

ロータコア33は、複数の磁性体の積層体により形成されている。ロータコア33を構成する複数の磁性体は、例えば電磁鋼板である。ロータコア33には、マグネット31を外周側の面に沿って配置することができるように、マグネット31を収容可能な空間が設けられている。 The rotor core 33 is formed by laminating multiple magnetic bodies. The multiple magnetic bodies that make up the rotor core 33 are, for example, electromagnetic steel plates. The rotor core 33 is provided with a space capable of accommodating the magnets 31 so that the magnets 31 can be arranged along the outer peripheral surface.

ステータ4は、ティース部43を含むステータコア41と、コイル42とを有する。ステータコア41には、コイル42が巻き回されている。ステータ4は、ロータ3を取り囲むように配置されている。 The stator 4 has a stator core 41 including teeth 43, and a coil 42. The coil 42 is wound around the stator core 41. The stator 4 is arranged to surround the rotor 3.

ステータコア41は、電磁鋼板等の磁性体の積層体である。ステータコア41は、シャフト2と同軸に配された環状部(以下、「円環部」と称する。)44と、円環部44からシャフト2側へ向かって延びるように形成された複数の磁極部(以下、「ティース部」と称する。)43を有する。 The stator core 41 is a laminate of magnetic material such as electromagnetic steel sheets. The stator core 41 has an annular portion (hereinafter referred to as the "annular portion") 44 arranged coaxially with the shaft 2, and a plurality of magnetic pole portions (hereinafter referred to as the "teeth portion") 43 formed to extend from the annular portion 44 toward the shaft 2.

コイル42は、ステータコア41の複数のティース部43の各々の周囲に巻き回されている。ステータコア41とコイル42とは、絶縁体で形成されたインシュレータ45によって絶縁されている。 The coils 42 are wound around each of the multiple teeth 43 of the stator core 41. The stator core 41 and the coils 42 are insulated by an insulator 45 made of an insulating material.

ハウジング5は、ハウジング本体51とカバー52とを有する。ハウジング本体51は、ロータ3やステータ4等のモータ1の構成部品の一部または全部を内部に収容し、ステータ4が固定される。 The housing 5 has a housing body 51 and a cover 52. The housing body 51 houses some or all of the components of the motor 1, such as the rotor 3 and the stator 4, and the stator 4 is fixed thereto.

ハウジング本体51は、突出部51aaを有する底部51aと筒部51bと外周部51cを備える。 The housing body 51 has a bottom portion 51a with a protrusion 51aa, a cylindrical portion 51b, and an outer peripheral portion 51c.

カバー52は、ハウジング本体51の上部に設けられた開口部を覆う。カバー52は、突出部52aaを有する環状の平板部52aと、外周部52cとを備える。カバー52の突出部52aaは、平板部52aに設けられており、シャフト2の長手方向(軸線X方向)において、ロータ3に向かう方向(下側b)に突出している。モータ1は、ハウジング本体51の外周部51cとカバー52の外周部52cとが固定(締結)されて、ハウジング5の内部が外部から遮蔽される。 The cover 52 covers an opening provided at the top of the housing body 51. The cover 52 has an annular flat plate portion 52a having a protrusion 52aa, and an outer periphery 52c. The protrusion 52aa of the cover 52 is provided on the flat plate portion 52a and protrudes in the direction toward the rotor 3 (lower side b) in the longitudinal direction (axis X direction) of the shaft 2. In the motor 1, the outer periphery 51c of the housing body 51 and the outer periphery 52c of the cover 52 are fixed (fastened) to each other, shielding the inside of the housing 5 from the outside.

モータ1には、シャフト2をハウジング5に対して回転可能に支持する複数(本実施形態においては2つ)の軸受61,62が設けられている。ハウジング本体51の底部51aには、複数の軸受61,62のうち一方の軸受61が設けられている。軸受61を支持するハウジング本体51の底部51aには、シャフト2の長手方向(軸線X方向)において、ロータ3に向かう方向(上側a)に向かって突出する突出部(以下、「軸受ハウジング」と称する。)51aaと孔部51abが設けられており、この軸受ハウジング51aaに、軸受61が圧入などにより固定されている。他方の軸受62は、カバー52の突出部(以下、「軸受ハウジング」と称する。)52aaに圧入等されて固定されている。径方向において、一方の軸受61の外径及び内径と他方の軸受62の外径及び内径は、それぞれ略同じとなっている。 The motor 1 is provided with a plurality of bearings 61, 62 (two in this embodiment) that rotatably support the shaft 2 relative to the housing 5. One of the bearings 61, 62, is provided on the bottom 51a of the housing body 51. The bottom 51a of the housing body 51 that supports the bearing 61 is provided with a protruding portion (hereinafter referred to as the "bearing housing") 51aa that protrudes toward the rotor 3 (upper side a) in the longitudinal direction (axis X direction) of the shaft 2 and a hole portion 51ab, and the bearing 61 is fixed to the bearing housing 51aa by press-fitting or the like. The other bearing 62 is fixed to the protruding portion (hereinafter referred to as the "bearing housing") 52aa of the cover 52 by press-fitting or the like. In the radial direction, the outer diameter and inner diameter of one bearing 61 and the outer diameter and inner diameter of the other bearing 62 are approximately the same.

なお、一方の軸受61の外径及び内径と他方の軸受62の外径及び内径とは略同じであるが、一方の軸受61の外径または内径あるいはその両方より、他方の軸受62の外径または内径あるいはその両方を大きくしても構わない。また、底部51aには孔部51abを設けなくても構わない。 The outer diameter and inner diameter of one bearing 61 and the outer diameter and inner diameter of the other bearing 62 are approximately the same, but the outer diameter, inner diameter, or both of the other bearing 62 may be larger than the outer diameter, inner diameter, or both of the one bearing 61. Also, the hole 51ab does not have to be provided in the bottom 51a.

プレート7は、磁性体の一例であり、ロータ3の軸方向における一方の面、図2に示すようにロータ3の軸方向における上側の面(以下、ロータ上側面34と称する)に面するように設けられている。プレート7は、ロータ上側面34を覆っている。上述したように、ロータ3には、マグネット31がロータ3の外周側の面に沿ってロータ3の周方向において環状に配置されている。プレート7は、マグネット31の軸方向における上側の面(以下、マグネット上側面35と称する)を覆っている。プレート7は、ロータ上側面34とマグネット上側面35とを覆うことにより、マグネット31が軸方向に動くことがないようにしている。つまり、プレート7は、ロータ3の軸方向の端部に設けられる端板であり、ロータコア33におけるマグネット31を収容される空間の開口部を覆うことによって、マグネット31を保持する。 The plate 7 is an example of a magnetic body, and is provided so as to face one surface of the rotor 3 in the axial direction, that is, the upper surface of the rotor 3 in the axial direction (hereinafter referred to as the rotor upper surface 34) as shown in FIG. 2. The plate 7 covers the rotor upper surface 34. As described above, the magnets 31 are arranged in a ring shape in the circumferential direction of the rotor 3 along the outer peripheral surface of the rotor 3. The plate 7 covers the upper surface of the magnet 31 in the axial direction (hereinafter referred to as the magnet upper surface 35). The plate 7 covers the rotor upper surface 34 and the magnet upper surface 35 to prevent the magnet 31 from moving in the axial direction. In other words, the plate 7 is an end plate provided at the end of the rotor 3 in the axial direction, and holds the magnet 31 by covering the opening of the space in the rotor core 33 in which the magnet 31 is accommodated.

図3は、モータ1が備えるプレート7の斜視図である。プレート7は、例えば、S45C、あるいは、電磁鋼板などの磁性体により形成されている。プレート7は、突出部71、外周端部72、上端部73、円板部74、および、孔部75を有する。 Figure 3 is a perspective view of the plate 7 provided in the motor 1. The plate 7 is formed of a magnetic material such as S45C or an electromagnetic steel plate. The plate 7 has a protrusion 71, an outer peripheral end 72, an upper end 73, a disk portion 74, and a hole portion 75.

突出部71は、円板部74から上下方向(円板部74の面が広がる方向、軸方向)においてロータ3から遠ざかる方向、図1及び図2において上側に突出した部分である。突出部71は、径方向において円板部74の外周側の端部である外周端部72に設けられている。突出部71は、径方向における外周側面である外周端部72が、ロータコア33の径方向における外周側面である端部と連続した面を形成していてもよい。突出部71は、図1及び図2に示すように、断面形状が円板部74の外周端部72からL字状または略L字状に折り曲げられて形成されている。 The protruding portion 71 is a portion that protrudes upward in Figs. 1 and 2 from the disk portion 74 in the up-down direction (the direction in which the surface of the disk portion 74 expands, the axial direction) in a direction away from the rotor 3. The protruding portion 71 is provided at the outer peripheral end portion 72, which is the end portion on the outer peripheral side of the disk portion 74 in the radial direction. The outer peripheral end portion 72 of the protruding portion 71, which is the outer peripheral side surface in the radial direction, may form a surface that is continuous with the end portion, which is the outer peripheral side surface in the radial direction of the rotor core 33. As shown in Figs. 1 and 2, the protruding portion 71 is formed by bending the outer peripheral end portion 72 of the disk portion 74 in a cross-sectional shape into an L-shape or a substantially L-shape.

円板部74は、突出部71が突出している方向とは反対方向の面、すなわち、下側面74bが、ロータ3のロータ上側面34に接するまたは面することにより、ロータ3のマグネット31が生じる磁力を帯びることができるように形成されている。円板部74の中央部分には、シャフト2を挿通するための孔部75が設けられている。なお、円板部74は、図1から図3に示すような、平面または略平面を有する円板状または略円板状の形状に形成されている例に限定されない。円板部74は、例えば、ロータ上側面34の形状に対応した形状、あるいはマグネット31からの磁力を帯びるのに適した形状であればよい。 The disk portion 74 is formed so that the surface opposite to the direction in which the protrusion 71 protrudes, i.e., the lower surface 74b, is in contact with or faces the rotor upper surface 34 of the rotor 3, thereby being able to bear the magnetic force generated by the magnet 31 of the rotor 3. A hole 75 for inserting the shaft 2 is provided in the center of the disk portion 74. Note that the disk portion 74 is not limited to the example shown in Figures 1 to 3, which is formed in a disk-like or approximately disk-like shape having a flat or approximately flat surface. The disk portion 74 may have a shape that corresponds to the shape of the rotor upper surface 34, or a shape that is suitable for bearing the magnetic force from the magnet 31, for example.

以上のように構成されているプレート7は、突出部71が、円板部74から上下方向における一方の方向、例えば、プレート7の上側に設けられている磁気センサ81の方向に、ロータコア33に取り付けられているマグネット31から帯びた磁束を導くことができる。具体的には、プレート7において、円板部74が、ロータ3のロータ上側面34及びマグネット上側面35に面していることにより、マグネット31からの磁束を帯びる。そして、マグネット31からの磁束は、突出部71が円板部74から磁気センサ81に近づくように突出していることで、図2に示す矢印Mのように磁気センサ81に導かれる。 In the plate 7 configured as described above, the protruding portion 71 can guide the magnetic flux from the magnet 31 attached to the rotor core 33 in one direction in the up-down direction from the disk portion 74, for example, in the direction of the magnetic sensor 81 provided on the upper side of the plate 7. Specifically, in the plate 7, the disk portion 74 faces the rotor upper surface 34 and the magnet upper surface 35 of the rotor 3, and thus is affixed with the magnetic flux from the magnet 31. And, because the protruding portion 71 protrudes from the disk portion 74 so as to approach the magnetic sensor 81, the magnetic flux from the magnet 31 is guided to the magnetic sensor 81 as indicated by the arrow M shown in FIG. 2.

なお、突出部71は、円板部74の外周端部72に設けられている例に限らず、円板部74の径方向において適宜な位置に設けられていればよい。 The protrusion 71 is not limited to being provided at the outer peripheral end 72 of the disk portion 74, but may be provided at any suitable position in the radial direction of the disk portion 74.

回路基板8は、軸方向においてプレート7に対向して、プレート7の上側に設けられている。回路基板8は、磁気センサ81の他、モータ1を動作させるための各種電子部品、及び、これらの電子部品を機能させるための回路が形成されている。磁気センサ81は、突出部71を介してマグネット31から生じる磁力を検出することができるように、磁気検出を行う部分が突出部71に向くように、つまり、下側を向くように回路基板8の搭載面82に配置されている。磁気センサ81は、軸方向において、突出部71に対向する位置に設けられている。磁気センサ81は、軸方向から見て突出部71と一部が重なって配置されているのが望ましい。 The circuit board 8 is provided above the plate 7, facing the plate 7 in the axial direction. In addition to the magnetic sensor 81, the circuit board 8 is provided with various electronic components for operating the motor 1, and circuits for making these electronic components function. The magnetic sensor 81 is provided on the mounting surface 82 of the circuit board 8 so that the part that detects the magnetic field faces the protrusion 71, that is, faces downward, so that the magnetic force generated from the magnet 31 can be detected via the protrusion 71. The magnetic sensor 81 is provided at a position facing the protrusion 71 in the axial direction. It is desirable that the magnetic sensor 81 is provided so that a part of it overlaps with the protrusion 71 when viewed from the axial direction.

[モータの作用]
次に、以上説明した構成を備えるモータ1の作用について説明する。
[Motor Action]
Next, the operation of the motor 1 having the above-described configuration will be described.

以上説明したモータ1は、ロータ3の軸方向における一方の面であるロータ上側面34を覆っているプレート7が、磁性体により形成されていて、マグネット31の軸方向における一方の面であるマグネット上側面35を覆っている。プレート7は、軸方向においてロータ3から遠ざかる方向に突出した突出部71を有する。また、モータ1は、ロータ3の回転数を検出する磁気センサ81が、軸方向において、突出部71に対向して設けられていて、突出部71から生じる磁力を検出する。 In the motor 1 described above, the plate 7 covering the rotor upper surface 34, which is one surface of the rotor 3 in the axial direction, is made of a magnetic material, and covers the magnet upper surface 35, which is one surface of the magnet 31 in the axial direction. The plate 7 has a protruding portion 71 that protrudes in the axial direction away from the rotor 3. In addition, the motor 1 has a magnetic sensor 81 that detects the rotation speed of the rotor 3, which is provided facing the protruding portion 71 in the axial direction, and detects the magnetic force generated by the protruding portion 71.

また、モータ1は、軸方向においてプレート7に対向して設けられている回路基板8を備え、磁気センサ81が、軸方向から見て突出部71と一部が重なって配置されている。 The motor 1 also includes a circuit board 8 that faces the plate 7 in the axial direction, and a magnetic sensor 81 is positioned so that it partially overlaps with the protrusion 71 when viewed from the axial direction.

以上のように構成されているモータ1によれば、プレート7の突出部71によりロータ3から発生する磁束を、磁気センサ81に集中させることができるので、磁気センサ81によるロータ3の磁気検出精度を向上することができる。ここで、プレート7は、マグネット31を保持する部品である。 The motor 1 configured as described above allows the magnetic flux generated from the rotor 3 to be concentrated at the magnetic sensor 81 by the protruding portion 71 of the plate 7, improving the accuracy of magnetic detection of the rotor 3 by the magnetic sensor 81. Here, the plate 7 is a part that holds the magnet 31.

つまり、モータ1によれば、モータ1の構成部品を追加することなく磁気センサ81によるマグネット31の位置検出の精度を向上することができる。 In other words, the motor 1 can improve the accuracy of the position detection of the magnet 31 by the magnetic sensor 81 without adding any components to the motor 1.

図4は、モータ1と比較例のモータとにおける、ロータ3の軸方向における端面からの距離と軸方向の磁束密度との特性を示す図である。図4において、比較例のモータは、モータが備えるプレート7の外周端部72に突出部71を有していないものに相当する。また、図4は、磁界解析により算出したデータを示す。図4において、実施例は実線で、比較例は破線でそれぞれ示す。 Figure 4 is a diagram showing the relationship between the distance from the end face in the axial direction of the rotor 3 and the magnetic flux density in the axial direction for motor 1 and a motor of a comparative example. In Figure 4, the motor of the comparative example corresponds to a motor that does not have a protrusion 71 on the outer peripheral end 72 of the plate 7 provided in the motor. Figure 4 also shows data calculated by magnetic field analysis. In Figure 4, the working example is shown by a solid line, and the comparative example is shown by a dashed line.

図4に示すように、プレート7に突出部71を有するモータ1は、比較例のモータに比べて軸方向の磁束密度が大きくなっていることがわかる。つまり、モータ1によれば、磁気センサ81によるロータの回転位置の検出に必要な磁束量を増加させることができる。 As shown in FIG. 4, the motor 1 having the protrusion 71 on the plate 7 has a larger magnetic flux density in the axial direction than the comparative motor. In other words, the motor 1 can increase the amount of magnetic flux required for the magnetic sensor 81 to detect the rotational position of the rotor.

また、モータ1は、突出部71が、プレート7の径方向における端部である外周端部72に設けられている。 In addition, the motor 1 has a protrusion 71 provided at the outer peripheral end 72, which is the radial end of the plate 7.

以上のように構成されているモータ1によれば、モータ1の組み立て時に、突出部71を組み立て用治具の引っ掛かりとして使うことができるため、プレート7の取付作業性を向上することができる。また、モータ1によれば、突出部71をプレート7の外周端部72を折り曲げるのみで形成することができるため、簡易な組み立て工程によりロータ3の磁気検出の精度を向上させることができる。 With the motor 1 configured as described above, the protrusion 71 can be used as a hook for an assembly jig when assembling the motor 1, improving the workability of mounting the plate 7. In addition, with the motor 1, the protrusion 71 can be formed simply by bending the outer peripheral end 72 of the plate 7, improving the accuracy of magnetic detection of the rotor 3 through a simple assembly process.

また、モータ1は、突出部71の径方向の端部である外周端部72が、ロータ3の径方向の端部と面一になっている。 In addition, the outer peripheral end 72 of the motor 1, which is the radial end of the protrusion 71, is flush with the radial end of the rotor 3.

以上のように構成されているモータ1によれば、モータ1の径方向における装置構成を大型化することなく、ロータ3の磁気検出精度の向上をすることができる。 The motor 1 configured as described above can improve the magnetic detection accuracy of the rotor 3 without increasing the size of the device configuration in the radial direction of the motor 1.

その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のモータを適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 In addition, those skilled in the art may modify the motor of the present invention as appropriate in accordance with previously known knowledge. As long as such modifications still provide the configuration of the present invention, they are of course included in the scope of the present invention.

1…モータ、2…シャフト、2a,2b…端部、3…ロータ、31…マグネット、33…ロータコア、34…ロータ上側面、35…マグネット上側面、4…ステータ、41…ステータコア、42…コイル、43…ティース部、44…円環部、45…インシュレータ、5…ハウジング、51…ハウジング本体、51a…底部、51aa…軸受ハウジング(突出部)、51ab…孔部、51b…筒部、51c…外周部、52…カバー、52a…平板部、52aa…軸受ハウジング(突出部)、52c…外周部、61…軸受、62…軸受、7…プレート(磁性体)、71…突出部、72…外周端部、73…上端部、74…円板部、74b…下側面、75…孔部、8…回路基板、81…磁気センサ、82…搭載面
Reference Signs List 1...motor, 2...shaft, 2a, 2b...end, 3...rotor, 31...magnet, 33...rotor core, 34...upper surface of rotor, 35...upper surface of magnet, 4...stator, 41...stator core, 42...coil, 43...teeth portion, 44...ring portion, 45...insulator, 5...housing, 51...housing body, 51a...bottom, 51aa...bearing housing (protruding portion), 51ab...hole portion, 51b...tubular portion, 51c...outer periphery, 52...cover, 52a...flat plate portion, 52aa...bearing housing (protruding portion), 52c...outer periphery, 61...bearing, 62...bearing, 7...plate (magnetic material), 71...protruding portion, 72...outer periphery end, 73...upper end, 74...disk portion, 74b...lower surface, 75...hole portion, 8...circuit board, 81...magnetic sensor, 82...mounting surface

Claims (4)

周方向に配置されたマグネット及び前記マグネットを収容するロータコアを有するロータと、
前記ロータに固定されたシャフトと、
前記ロータの回転数を検出する磁気センサと、
軸方向において、前記マグネットの一方の面を覆っている磁性体と、
を備え、
前記磁性体は、軸方向に突出した突出部を有し、
前記磁気センサは、軸方向において、前記突出部に対向している、
モータ。
a rotor having magnets arranged in a circumferential direction and a rotor core that houses the magnets;
A shaft fixed to the rotor;
A magnetic sensor for detecting the rotation speed of the rotor;
a magnetic body covering one surface of the magnet in the axial direction;
Equipped with
The magnetic body has a protruding portion protruding in an axial direction,
The magnetic sensor faces the protrusion in the axial direction.
motor.
軸方向において前記磁性体に対向する回路基板を備え、
前記磁気センサの一部は、軸方向において、前記突出部と対向している、
請求項1に記載のモータ。
a circuit board facing the magnetic body in the axial direction;
A portion of the magnetic sensor faces the protrusion in the axial direction.
The motor according to claim 1 .
前記突出部は、径方向において、前記磁性体の外周側の端部に設けられている、
請求項1に記載のモータ。
The protrusion is provided at an end portion on an outer circumferential side of the magnetic body in a radial direction.
2. The motor according to claim 1.
径方向において、前記突出部の外周側面と、前記ロータコアの外周側面とで連続した面を形成している、
請求項3に記載のモータ。
In the radial direction, an outer peripheral side surface of the protrusion and an outer peripheral side surface of the rotor core form a continuous surface.
The motor according to claim 3.
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