JP2002101620A - Dc motor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は,直流モータに係
り,特に射出成形されたマグネットの収縮により直流モ
ータの駆動時に生ずる振動及び騷音を低減させうるよう
に改善された直流モータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC motor, and more particularly, to a DC motor improved to reduce vibration and noise generated when the DC motor is driven due to contraction of an injection-molded magnet.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の直流モータは,図6に示したよう
に,回転子10と前記回転子10の外側に設けられる固
定子20とを備える。この回転子10は,インサート物
11とインサート物11に設けられる回転子軸13及び
プラスチックフェライトマグネット15とを備える。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 6, a conventional DC motor includes a rotor 10 and a stator 20 provided outside the rotor 10. The rotor 10 includes an insert 11, a rotor shaft 13 provided on the insert 11, and a plastic ferrite magnet 15.
【0003】回転子10の製造方法の中には射出成形に
よる方法がある。回転子10は金型にインサート物11
を固定させ,この金型内にプラスチックフェライトマグ
ネット15の材料,即ちプラスチック樹脂とフェライト
粉末を混合した材料を押し込むインサート射出方式で形
成される。[0003] Among the manufacturing methods of the rotor 10, there is a method by injection molding. The rotor 10 has an insert 11 in a mold.
Is fixed, and the material of the plastic ferrite magnet 15, that is, the material obtained by mixing the plastic resin and the ferrite powder is inserted into the mold.
【0004】射出成形されたプラスチックフェライトマ
グネット15は最初は磁性を持たず,磁化工程をたどっ
た後にやっとN極とS極の磁性を帯びるようになる。An injection molded plastic ferrite magnet 15 does not have magnetism at first, but only takes N and S pole magnetism after following a magnetizing process.
【0005】また,回転子10はプラスチックフェライ
トマグネット15による磁場と相互作用してトルクを生
じるアマチュアコイル(図示せず)が巻線された固定子
20と所定の間隔を維持して設けられる。The rotor 10 is provided at a predetermined distance from a stator 20 on which an armature coil (not shown) for generating torque by interacting with a magnetic field generated by a plastic ferrite magnet 15 is wound.
【0006】上記の通り設けられた回転子10に電圧を
印加すれば,PCB(図示せず)に取付けられたホール
センサー(図示せず)で着磁されたプラスチックフェラ
イトマグネット15のN,S極をセンシングし,その信
号がドライブICの内部ロジック(LOGIC)により
ドライバー出力端に電圧が入力されれば,吸入及び反発
力が作用して回転子10が回転し,直流モータが駆動す
るようになる。When a voltage is applied to the rotor 10 provided as described above, the N and S poles of the plastic ferrite magnet 15 magnetized by a Hall sensor (not shown) attached to a PCB (not shown). When a voltage is input to the driver output terminal by the internal logic (LOGIC) of the drive IC, a suction and repulsion force acts to rotate the rotor 10 and drive the DC motor. .
【0007】さて,前述したような直流モータは次のよ
うな問題点を抱えている。即ち,前述したようにインサ
ート射出方式で成形されたプラスチックフェライトマグ
ネット15は射出後,図7に仮想線で示したように,そ
の外側が凹状に収縮する。[0007] The DC motor as described above has the following problems. That is, the plastic ferrite magnet 15 molded by the insert injection method as described above contracts in a concave shape after injection, as shown by a virtual line in FIG.
【0008】プラスチックフェライトマグネット15の
外側が収縮すれば,回転子10と固定子20との間隙設
計スペックを維持できなくなる。従って,プラスチック
フェライトマグネット15の表面磁束密度が一定に生じ
なくてモータの全体的な電気的特性が不均一になる問題
点がある。If the outside of the plastic ferrite magnet 15 shrinks, it becomes impossible to maintain the gap design specifications between the rotor 10 and the stator 20. Therefore, there is a problem that the surface magnetic flux density of the plastic ferrite magnet 15 is not constant and the overall electric characteristics of the motor become non-uniform.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は,このような
問題点に鑑みてなされたもので,その目的とするところ
は,射出成形されたマグネットの収縮により生ずる直流
モータ駆動時の振動及び騷音を低減させ得る直流モータ
を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce the vibration and noise generated when a DC motor is driven due to the contraction of an injection-molded magnet. An object of the present invention is to provide a DC motor capable of reducing sound.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】前述した課題を達成する
ために本発明は,固定子と,固定子の内部に設けられる
回転子とを備え,回転子軸が設けられるインサート物
と,インサート物の外側に成形され固定子と向かい合う
外周面にノッチが形成されたプラスチックフェライトマ
グネットを含むことを特徴とする直流モータである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an insert having a stator, a rotor provided inside the stator, a rotor shaft provided, and an insert. A DC motor characterized by including a plastic ferrite magnet formed outside and having a notch formed on an outer peripheral surface facing the stator.
【0011】ここでノッチは,矩形波状にて複数個が形
成されることが望ましく,また,プラスチックフェライ
トマグネットの上下面にかけて四角状を持つように形成
されることが望ましい。Here, it is desirable that a plurality of notches are formed in a rectangular wave shape, and that the notches are formed to have a square shape over the upper and lower surfaces of the plastic ferrite magnet.
【0012】ノッチはプラスチックフェライトマグネッ
トのN極マグネットとS極マグネットとの磁極境界線に
対応するように形成される第1ノッチを含むのがよく,
また,プラスチックフェライトマグネットのN極マグネ
ット及び,またはS極マグネットに形成される第2ノッ
チをさらに含むのがよい。The notch preferably includes a first notch formed so as to correspond to the magnetic pole boundary between the N pole magnet and the S pole magnet of the plastic ferrite magnet.
In addition, a second notch formed on the N-pole magnet and / or the S-pole magnet of the plastic ferrite magnet may be further included.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下,図面に基づいて,本発明の
実施の形態を詳細に説明する。図1を参照すれば,本発
明の一実施例にともなう直流モータは固定子40と回転
子30を備える。回転子30は回転子軸33が設けられ
るインサート物31と,インサート物31の外側に押込
み成形され固定子40と向かい合うプラスチックフェラ
イトマグネット35を具備する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, a DC motor according to an embodiment of the present invention includes a stator 40 and a rotor 30. The rotor 30 includes an insert 31 on which a rotor shaft 33 is provided, and a plastic ferrite magnet 35 which is pressed and formed on the outside of the insert 31 and faces the stator 40.
【0014】プラスチックフェライトマグネット35は
金型にインサート物31を安定させ,この金型内にプラ
スチックフェライトマグネット35の材料,即ちプラス
チック樹脂とフェライト粉末を混合した材料を押し込む
インサート射出方式で成形される。The plastic ferrite magnet 35 is formed by an insert injection method in which the insert 31 is stabilized in a mold and the material of the plastic ferrite magnet 35, that is, a material in which a plastic resin and ferrite powder are mixed is pushed into the mold.
【0015】射出成形されたプラスチックフェライトマ
グネット35は,最初は磁性を持たず,磁化工程をたど
った後にやっとN極とS極の磁性を帯びるようになる。
従って,磁性を帯びるプラスチックフェライトマグネッ
ト35は,概略ドーナツ形状になるように交互に連結さ
れるN極マグネット36とS極マグネット37で形成さ
れる。The injection-molded plastic ferrite magnet 35 has no magnetism at first, and becomes magnetized with N and S poles only after following the magnetizing process.
Therefore, the plastic ferrite magnet 35 having magnetism is formed by the N-pole magnet 36 and the S-pole magnet 37 which are alternately connected so as to have a substantially donut shape.
【0016】プラスチックフェライトマグネット35の
固定子40と向かい合う外周面には,射出後の収縮を抑
えるためのノッチ35aが形成される。ノッチ35aは
矩形波状にて複数個が形成される。また,各ノッチ35
aはプラスチックフェライトマグネット35の上下面に
かけて四角形状を持つように形成されることが望まし
い。Notches 35a are formed on the outer peripheral surface of the plastic ferrite magnet 35 facing the stator 40 to suppress shrinkage after injection. A plurality of notches 35a are formed in a rectangular wave shape. In addition, each notch 35
It is desirable that a be formed to have a square shape over the upper and lower surfaces of the plastic ferrite magnet 35.
【0017】また,図2に示したように,ノッチ35a
はN極マグネット36とS極マグネット37との磁極境
界線Bに対応するように形成される第1ノッチN1と,
N極マグネット36とS極マグネット37に形成される
第2ノッチN2とを含む。ここで,第2ノッチN2はN
極マグネット36またはS極マグネット37にだけ形成
される場合もある。Also, as shown in FIG.
Represents a first notch N1 formed to correspond to the magnetic pole boundary line B between the N-pole magnet 36 and the S-pole magnet 37;
An N-pole magnet 36 and a second notch N2 formed on the S-pole magnet 37 are included. Here, the second notch N2 is N
It may be formed only on the pole magnet 36 or the S pole magnet 37.
【0018】このようにノッチ35aを形成することに
よって,プラスチックフェライトマグネット35は射出
成形時に金型内でプラスチックフェライトマグネット3
5の材料であるプラスチック樹脂とフェライト粉末の混
合物の流れが円滑になり,射出後生ずる収縮を抑えられ
る。By forming the notch 35a in this way, the plastic ferrite magnet 35 can be placed in the mold during injection molding.
The flow of the mixture of the plastic resin and the ferrite powder, which is the material of No. 5, becomes smooth, and the shrinkage generated after the injection can be suppressed.
【0019】従って,プラスチックフェライトマグネッ
ト35に形成されたノッチ35aは射出後生ずる収縮を
抑えると同時に,プラスチックフェライトマグネット3
5と,即ち回転子と固定子との間隙を一定に維持するこ
とができ,プラスチックフェライトマグネット35の表
面磁束密度を均一に維持できる。Therefore, the notch 35a formed in the plastic ferrite magnet 35 suppresses the contraction that occurs after the injection, and at the same time, the plastic ferrite magnet 3
5, that is, the gap between the rotor and the stator can be kept constant, and the surface magnetic flux density of the plastic ferrite magnet 35 can be kept uniform.
【0020】一方,図3には本発明の他の実施例にとも
なう直流モータの要部が示されている。示した直流モー
タの特徴は,N極マグネット56とS極マグネット57
との磁極境界線Bに対応するように形成されたノッチ5
5aを備えるところにある。即ち,本実施例では前述し
た実施例における第1ノッチN1だけプラスチックフェ
ライトマグネット55に形成させることによって,プラ
スチックフェライトマグネット55の射出後の収縮を抑
える。FIG. 3 shows a main part of a DC motor according to another embodiment of the present invention. The characteristics of the DC motor shown are the N-pole magnet 56 and the S-pole magnet 57.
Notch 5 formed to correspond to magnetic pole boundary line B
5a. That is, in the present embodiment, the plastic ferrite magnet 55 is formed with only the first notch N1 in the above-described embodiment, thereby suppressing the shrinkage of the plastic ferrite magnet 55 after injection.
【0021】以下,図1に示したように,本発明の一実
施の形態に係るスロット41を備えた固定子40と回転
子30とを結合した例に対する作用効果を,図4及び図
5,そして下記表1を参照して従来の技術と比較して説
明する。Hereinafter, as shown in FIG. 1, the operation and effect of the example in which the stator 40 having the slot 41 and the rotor 30 according to an embodiment of the present invention are coupled will be described with reference to FIGS. A description will be given in comparison with the conventional technology with reference to Table 1 below.
【0022】図4は従来の直流モータと本発明に係る直
流モータそれぞれの駆動時に生ずるコーキングトルクを
比較して示したグラフであり,図5は図4に示したグラ
フに現れたデータを周波数変換して比較して示したグラ
フである。FIG. 4 is a graph showing a comparison between the conventional DC motor and the coking torque generated when the DC motor according to the present invention is driven. FIG. 5 is a graph showing frequency conversion of the data shown in the graph of FIG. FIG.
【0023】図4および図5において太線で示した従来
例は従来の直流モータを実験したものであって,細線の
実施例1は本発明の一実施例にともなう直流モータの実
験結果であり,二点鎖線の実施例2は本発明の他の実施
例にともなう直流モータを実験した結果である。また,
下記表1は図4および図5の実験結果を要約して表す。In FIGS. 4 and 5, the conventional example shown by a thick line is an experiment of a conventional DC motor, and the thin line example 1 is an experimental result of a DC motor according to an embodiment of the present invention. Example 2 indicated by a two-dot chain line is a result of an experiment on a DC motor according to another example of the present invention. Also,
Table 1 below summarizes the experimental results of FIGS.
【0024】[0024]
【表1】 [Table 1]
【0025】表1と,図4及び図5から分かるように,
比較例の場合は,コーキントルクが約3.4*10- 3N
・mであり,周波数変換したコーキントルクは約1.5
*10- 3N・mである。As can be seen from Table 1 and FIGS. 4 and 5,
For comparative example, Kokintoruku about 3.4 * 10 - 3 N
・ M and the frequency-converted Cokin torque is about 1.5
* 10 - a 3 N · m.
【0026】一方,本発明に係る一実施例の直流モータ
を実験した実験例1の場合,コーキントルク値は約1.
6*10- 3N・mであり,周波数変換したコーキントル
クの値は約0.3*10- 3N・mである。これより分か
るように,実験例1では比較例に比べて,コーキントル
クの値が53%,周波数変換したコーキントルクの値が
80%の減少率を示した。On the other hand, in Experimental Example 1 in which the DC motor according to the embodiment of the present invention was tested, the Cokin torque value was about 1.0.
6 * 10 - a 3 N · m, the value of Kokintoruku obtained by frequency conversion of about 0.3 * 10 - a 3 N · m. As can be seen, in the experimental example 1, the value of the cokin torque was 53%, and the value of the frequency-converted cokin torque was 80%, as compared with the comparative example.
【0027】また,本発明に係る他の実施例の直流モー
タを実験した実験例2の場合,コーキントルク値は約
2.2*10- 3N・mであり,周波数変換したコーキン
トルクの値は約1.5*10- 3N・mである。従って,
実験例2は比較例に比べて,コーキントルク値は35%
の減少率を示し,周波数変換したコーキントルクの値は
類似した結果が得られたことが分かる。Further, in Experimental Example 2 were studied DC motor of another embodiment according to the present invention, Kokintoruku value of about 2.2 * 10 - a 3 N · m, the frequency converted Kokintoruku value is about 1.5 * 10 - a 3 N · m. Therefore,
Experimental example 2 has a cokin torque value of 35% compared to the comparative example.
It can be seen that similar values were obtained for the frequency-converted Cokin torque values.
【0028】以上,添付図面を参照しながら本発明にか
かる直流モータの好適な実施形態について説明したが,
本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば,特
許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において
各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかで
ありそれについても当然に本発明の技術的範囲に属する
ものと了解される。The preferred embodiment of the DC motor according to the present invention has been described with reference to the accompanying drawings.
The present invention is not limited to such an example. It is obvious that those skilled in the art can conceive various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上,詳細に説明したように本発明によ
れば,射出成形されたマグネットの収縮により生ずる直
流モータ駆動時の振動及び騷音を低減させ得る直流モー
タを提供することができる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a DC motor capable of reducing vibration and noise when the DC motor is driven due to contraction of the injection molded magnet.
【図1】 本発明の一実施例にともなう直流モータを概
略的に示した平面図である。FIG. 1 is a plan view schematically showing a DC motor according to an embodiment of the present invention.
【図2】 図1のA部分拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG.
【図3】 本発明の他の実施例にともなう直流モータの
要部を概略的に示した平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing a main part of a DC motor according to another embodiment of the present invention.
【図4】 図1及び図3に示した直流モータと従来の直
流モータそれぞれの駆動時生ずるコーキントルクを比較
して示したグラフである。FIG. 4 is a graph showing a comparison between the DC motor shown in FIG. 1 and FIG.
【図5】 図4に示したグラフに現れたデータを周波数
変換して比較して示したグラフである。FIG. 5 is a graph showing a frequency conversion of data appearing in the graph shown in FIG. 4 and comparing the data;
【図6】 従来の直流モータを概略的に示した平面図で
ある。FIG. 6 is a plan view schematically showing a conventional DC motor.
【図7】 図6の回転子を示した側面図である。FIG. 7 is a side view showing the rotor of FIG. 6;
30 回転子 33 回転子軸 35 プラスチックフェライトマグネット 36,56 N極マグネット 37,57 S極マグネット 35a,55a ノッチ 40 固定子 Reference Signs List 30 Rotor 33 Rotor shaft 35 Plastic ferrite magnet 36, 56 N pole magnet 37, 57 S pole magnet 35a, 55a Notch 40 Stator
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29K 103:06 B29K 103:06 B29L 31:08 B29L 31:08 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) B29K 103: 06 B29K 103: 06 B29L 31:08 B29L 31:08
Claims (5)
る回転子とを備え,回転子軸が設けられるインサート物
と,前記インサート物の外側に成形され前記固定子と向
かい合う外周面にノッチが形成されたプラスチックフェ
ライトマグネットを含むことを特徴とする直流モータ。1. An insert having a stator, a rotor provided inside the stator, and having a rotor shaft provided thereon, and a notch formed on an outer peripheral surface of the insert facing the stator. A direct current motor comprising a plastic ferrite magnet formed with a magnet.
成されることを特徴とする請求項1に記載の直流モー
タ。2. The DC motor according to claim 1, wherein a plurality of the notches are formed in a rectangular wave shape.
イトマグネットの上下面にかけて四角状を持つように形
成されることを特徴とする請求項1または2に記載の直
流モータ。3. The DC motor according to claim 1, wherein the notch is formed to have a square shape over upper and lower surfaces of the plastic ferrite magnet.
イトマグネットのN極マグネットとS極マグネットとの
磁極境界線に対応するように形成される第1ノッチを含
むことを特徴とする請求項1または2に記載の直流モー
タ。4. The method according to claim 1, wherein the notch includes a first notch formed to correspond to a magnetic pole boundary between an N-pole magnet and an S-pole magnet of the plastic ferrite magnet. DC motor as described.
イトマグネットのN極マグネット及び,またはS極マグ
ネットに形成される第2ノッチを含むことを特徴とする
請求項4に記載の直流モータ。5. The DC motor according to claim 4, wherein the notch includes a second notch formed on an N-pole magnet and / or an S-pole magnet of the plastic ferrite magnet.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030422 |