CN102244449A - Dc无刷马达 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于有效地实现转子的转轴与磁铁之间的止转。本发明所涉及的DC无刷马达具备由转轴(31)和圆柱状的磁铁(34)构成的转子(30)，构成为：在上述磁铁(34)的中心，沿轴向形成有供上述转轴(31)贯穿插入的贯通孔(34k)，该贯通孔(34k)的内周面与上述转轴(31)的外周面之间填充有树脂(35)，磁铁(34)的贯通孔(34k)的内壁面与转轴(31)的外周面成形为：通过上述树脂(35)实现上述转轴(31)相对于上述磁铁(34)的止转的形状。

Description

DC无刷马达
技术领域
本发明涉及一种DC无刷马达，该DC无刷马达具备由转轴和圆柱状的磁铁构成的转子。
背景技术
图5中(A)表示DC无刷马达的转子的一例。DC无刷马达的转子100由转轴104和圆柱状的磁铁102构成。在磁铁102上沿中心轴方向形成有贯通孔102e，转轴104被压入到该贯通孔102e，由此，两者102、104形成一体化。但是，如果设定该磁铁102的贯通孔102e与转轴104的直径尺寸，以使磁铁102与转轴104的结合强度提高，则存在在压入时使上述磁铁102裂开的情况。另外，如果调整贯通孔102e的内径尺寸以使磁铁102不裂开，则两者104、102的结合强度降低，存在长久使用后转轴104相对于磁铁102转动的情况。
为了防止这种情况，如图5中(B)、(C)所示，在专利文献1中记载有如下技术：在圆筒形的磁铁105与转轴106之间填充树脂107，使上述磁铁105与转轴106形成一体化。
专利文献1：日本实开平2-88437号公报(日本实公平6-026040号公报)
在专利文献1所记载的技术中，在转轴106的外周面形成凹部106h，在该凹部填充有树脂107，从而实现转轴106与树脂107之间的止转。但是，由于圆筒形的磁铁105的内周面与树脂107的外周面都形成为剖面圆形，是相互面接触的结构，因此，担心存在长久使用后磁铁105相对于树脂107沿旋转方向产生错位的情况。
发明内容
本发明是为了解决上述问题点而形成的，本发明所要解决的课题在于有效地实现转子的转轴与磁铁之间的止转。
通过各技术方案的发明，解决上述课题。
技术方案1的发明，DC无刷马达具备由转轴和圆柱状的磁铁构成的转子，其特征在于，构成为：在上述磁铁的中心沿轴向形成有供上述转轴贯穿插入的贯通孔，在该贯通孔的内周面与上述转轴的外周面之间填充有树脂，上述磁铁的贯通孔的内壁面与转轴的外周面，被成形为通过上述树脂实现上述转轴相对于上述磁铁的止转的形状。
根据本发明，磁铁的贯通孔的内壁面与转轴的外周面成形为：通过被填充的树脂实现上述转轴相对于上述磁铁的止转的形状。因此，不会发生经过长久使用后转轴相对于磁铁沿旋转方向错位的情况。
另外，由于采用成形为能够使磁铁的贯通孔的内壁面与转轴的外周面止转的形状的方式，因此，能够不需要提高太多成本而有效地实现止转。
根据技术方案2的发明，其特征在于，磁铁的贯通孔形成为截面呈多边形状。
因此，被填充在磁铁的贯通孔的树脂的外形为多棱柱状，能够确切地防止磁铁相对于树脂的旋转。
根据技术方案3的发明，其特征在于，对上述磁铁进行磁化，以得到垂直于上述磁铁的外周面的方向的磁场、和垂直于上述磁铁的轴向端面方向的磁场。
因此，能够使DC无刷马达的驱动用磁铁与位置检测用磁铁形成一体化，能够实现部件数量的减少。另外，能够防止在驱动用磁铁与位置检测用磁铁为分体的情况下，被填充在磁铁的贯通孔内的树脂进入驱动用磁铁与位置检测用磁铁之间的间隙这样的缺陷。
根据技术方案4的发明，其特征在于，磁铁为各向同性粘结磁石。
因此，能够使磁铁的加工变得容易，使上述贯通孔以所希望的形状成形。
根据本发明，能够在DC无刷马达有效地实现转子的转轴与磁铁之间的止转。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的具备DC无刷马达的电动工具的纵剖面图。
图2是DC无刷马达的纵剖面图(图1的II向视放大图)。
图3是DC无刷马达的转子的示意纵剖面图(A图)、A图的B-B向视图(B图)。
图4是表示磁化驱动用磁铁部分的状态的示意主视图(A图)、表示磁化位置检测用磁铁部分的状态的示意主视图(B图)、以及示意部分侧面(C图)。
图5是以往的DC无刷马达的转子的示意纵剖面图(A图)、专利文献1所记载的转子的纵剖面图(B图)、以及B图的C-C′向视剖面图(C图)。
标号说明如下：
20....DC无刷马达；30....转子；31....转轴；31t....突条；34....磁铁；34k....贯通孔；35....树脂。
具体实施方式
(实施方式1)
以下，结合图1～图4，对本发明的实施方式1所涉及的DC无刷马达进行说明。本实施方式所涉及的DC无刷马达20是作为冲击改锥10的驱动源而被使用的马达，如图1所示，被收纳于上述冲击改锥10的壳体主体12的后部。
其中，附图中的前后左右、以及上下，对应于冲击改锥10的前后左右、以及上下。
<关于DC无刷马达20的概要>
如图2所示，DC无刷马达20由以下构成：转子30，其由磁铁等构成；定子23，其具备驱动线圈23c。
上述定子23具备：筒体部(省略图示)；6个齿部23p，其从该筒体部的内周面朝半径方向内侧突出；驱动线圈23c以经由绝缘部件的状态卷装于各个齿部23p。
另外，在定子23的后端部，环状的电路基板25与上述定子23被同轴地安装，用于检测上述转子30的磁极的位置的三个磁性传感器27在该电路基板25的表面(前面侧)沿圆周方向以120°的间隔被配置。
如图1、图2所示，转子30以与定子23同轴的方式，将该转子30的转轴31的两端通过轴承32f、32b支承于壳体主体12。并且，在从上述定子23朝前方突出的转轴31的前部同轴地安装马达冷却用风扇33。
DC无刷马达20构成为：一边利用磁性传感器27检测转子30的磁极的位置，一边利用马达驱动电路(省略图示)在定子23的各驱动线圈23c中依次流过电流，从而使上述转子30旋转。
<关于转子30>
如图3中(A)、(B)所示，转子30具备近似圆柱形的磁铁34。如图3中(B)所示，在磁铁34的中心，剖面为六边形的贯通孔34k以沿轴向延伸的方式被形成。并且，上述转轴31同轴地插入通过于磁铁34的贯通孔34k，在该贯通孔34k的内壁面与上述转轴31的外周面之间填充有树脂35。即，磁铁34与转轴31以被同轴地保持的状态设置于成形模(省略图示)内，在该状态下，向磁铁34的贯通孔34k内射出树脂35。由此，磁铁34与转轴31通过树脂35形成一体化。
此处，例如，作为树脂使用聚酯等。
如上上述，由于磁铁34的贯通孔34k形成为剖面六边形状，因此，填充于磁铁34的贯通孔34k的树脂35的外形也是六棱柱状，从而实现磁铁34相对于树脂35的止转。另外，如图3中(A)所示，由于在转轴31的表面形成有沿轴向延伸的突条31t，因此，也能确保转轴31与树脂35之间的止转。
转子30的磁铁34是由DC无刷马达20的驱动用磁铁与位置检测用磁铁形成一体化的永久磁石，通过各向同性粘结磁石(等方性ボンド磁石)而构成。上述驱动用磁铁是磁场H的方向与转子30的外周面成直角，即与转子30的半径方向相同的永久磁石，被用于DC无刷马达20的驱动。位置检测用磁铁是磁场H的方向与转子30的后端面成直角，即与转子30的轴向相同的永久磁石，磁性传感器27用于检测上述转子30的磁极的位置。
由于上述磁铁34通过各向同性粘结磁石而构成，因此，能够容易地进行两个方向(半径方向、轴向)的磁化。
此处，由于构成上述磁铁34的粘结磁石利用结合剂将磁石粉末固化成形而形状自由度提高，因此，能够将上述贯通孔34k的剖面形状设定为任意的形状。
<关于磁铁34的磁化方法>
磁铁34为4极的磁石，沿圆周方向以90°的间隔设置有N极和S极。此处，由于上述磁铁34是各向同性磁石，因此从外部施加磁场，由此能够沿所希望的方向进行磁化。
首先，结合图4(A)，对上述磁铁34的驱动用磁铁部分的磁化方法进行说明。
在进行驱动用磁铁部分的磁化过程中，在磁铁34的周围沿圆周方向以90°的间隔配置四个磁场线圈43(No.11、No.12、No.13、No.14)，施加与转子30的外周面成直角方向(半径方向)的磁场。此时，设定使电流流过各个磁场线圈43，以使相邻的磁场线圈43的磁场方向相反。由此，如图4中(A)所示，进行驱动用磁铁部分的磁化。
其次，如图4中(B)、(C)所示，在进行位置检测用磁铁部分的磁化的过程中，在磁铁34的后端面附近以90°的间隔配置四个磁场线圈46(No.21、No.22、No.23、No.24)，施加与转子30的后端面成直角方向(轴向)的磁场。此时，设定使电流流过各个磁场线圈46，以使相邻的磁场线圈46的磁场的方向相反。由此，进行位置检测用磁铁部分的磁化。
此外，在图4(C)中，省略No.22磁场线圈46、No.24磁场线圈46。
由此，能够得到驱动用磁铁与位置检测用磁铁形成一体化的磁铁34。
<关于本实施方式所涉及的DC无刷马达20的优点>
根据本实施方式所涉及的DC无刷马达20，磁铁34的贯通孔34k的内壁面与转轴31的外周面成形为：通过被填充的树脂35，实现转轴31相对于磁铁34的止转的形状。因此，转轴31经过长久使用后不会发生沿旋转方向相对于磁铁34的错位。
另外，由于以成形为能够使磁铁34的贯通孔34k的内壁面与转轴31的外周面止转的形状的方式，因此，能够不需要提高太多成本而有效地实现止转。
另外，由于磁铁的贯通孔34k形成为剖面六边形状，因此，填充于磁铁34的贯通孔34k的树脂35的外形为六棱柱状，能够确切地防止磁铁34相对于树脂35的旋转。
另外，磁铁34是各向同性磁石，由于驱动用磁铁与位置检测用磁铁能够形成一体化，因此，能够实现部件数量的削减。进一步，在驱动用磁铁与位置检测用磁铁为分体的情况下，能够防止填充于磁铁34的贯通孔34k内的树脂35进入到驱动用磁铁与位置检测用磁铁之间的间隙这样的缺陷。
另外，由于磁铁34是各向同性磁石，因此，磁铁34的加工变得容易，能够使上述贯通孔34k成形为所希望的形状。
<变形例>
此处，本发明并不局限于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行变更。例如，在本实施方式中，虽示例了4极的磁铁34，但磁铁34的极数可以有适当地变更。
另外，在本实施方式中，虽示出了将磁铁34的贯通孔34k的形状形成为剖面六边形的例子，但也可以将磁铁34的贯通孔34k的形状形成为剖面四边形或者剖面五边形等。
另外，在本实施方式中，虽示出了在转轴31的外周面形成沿轴向延伸的突条31t的例子，但也可以将转轴31形成为剖面四边形、五边形或者六边形。
另外，在本实施方式中，虽示出了在冲击改锥10上使用DC无刷马达20的例子，但也可以在冲击改锥10以外的电动工具上使用。

Claims (4)

1.一种DC无刷马达，具备由转轴和圆柱状的磁铁构成的转子，其特征在于，
构成为：在上述磁铁的中心沿轴向形成有供上述转轴贯穿插入的贯通孔，在该贯通孔的内周面与上述转轴的外周面之间填充有树脂，
上述磁铁的贯通孔的内壁面与转轴的外周面被成形为通过上述树脂实现上述转轴相对于上述磁铁的止转的形状。
2.根据权利要求1所述的DC无刷马达，其特征在于，
上述磁铁的贯通孔形成为截面呈多边形状。
3.根据权利要求1或2所述的DC无刷马达，其特征在于，
对上述磁铁进行磁化，以得到垂直于上述磁铁的外周面的方向的磁场、和垂直于上述磁铁的轴向上的端面的方向的磁场。
4.根据权利要求3所述的DC无刷马达，其特征在于，
上述磁铁为各向同性粘结磁石。
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