JP2005045978A - Motor - Google Patents

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Shigetoshi Yamaguchi
茂利 山口
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Koyo Seiko Co Ltd
Favess Co Ltd
Toyoda Koki KK
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Koyo Seiko Co Ltd
Favess Co Ltd
Toyoda Koki KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brushless DC motor which has high assemblability and is capable of using magnets having high magnetic flux density. <P>SOLUTION: A segment magnet 28 is accommodated in a comb tooth 22b of the ring magnets 22A, 22B to manufacture a rotor 20, thus providing high assemblability of the magnet. The segment magnet 28 having high magnetic power is assembled into the ring magnets 22A, 22B having low magnetic power, thus obtaining strong magnetic flux with the rotor 20. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、回転子の外周又は固定子の内周に磁石を有するモータに関するものである。   The present invention relates to a motor having magnets on the outer periphery of a rotor or the inner periphery of a stator.

ブラシレスDCモータのロータ(回転子)には、図7(A)に示すように回転子120の表面に棒状のセグメント磁石28を複数枚配置した物の他、図7(B)に示すように回転子120の表面に筒形状に形成された異方性のリング磁石22を配置した物が用いられている。リング磁石には、例えば、周方向に交互に異極を単に径方向に着磁したラジアル異方性リング磁石や、径方向から磁石に入った磁束が周方向に曲がって入って来た径方向に出ていく極異方性リング磁石があり(下記、非特許文献1参照)、これらはいずれもブラシレスDCモータのロータ(回転子)等に用いられている。
日立金属株式会社、同社のインターネットホームページ、製品情報/マグネット/ネオジム系焼結異方性リング磁石[平成15年6月6日検索]、インターネット<URL;http://www.hitachi-metals.co.jp/prod/prod03/p03_01_d.html>
As shown in FIG. 7 (B), the rotor (rotor) of the brushless DC motor has a plurality of rod-shaped segment magnets 28 arranged on the surface of the rotor 120 as shown in FIG. 7 (A). The thing which has arrange | positioned the anisotropic ring magnet 22 formed in the cylinder shape on the surface of the rotor 120 is used. For example, a radial anisotropic ring magnet in which different polarities are simply magnetized in the radial direction alternately in the circumferential direction, or a radial direction in which the magnetic flux entering the magnet from the radial direction is bent in the circumferential direction. (See Non-Patent Document 1 below), all of which are used for rotors (rotors) of brushless DC motors.
Hitachi Metals, Ltd. Internet homepage, product information / magnet / neodymium sintered anisotropic ring magnet [searched on June 6, 2003], Internet <URL; http://www.hitachi-metals.co .jp / prod / prod03 / p03_01_d.html>

セグメント磁石を用いる場合には、セグメント磁石自身の磁力が強いので、コギングトルク及びトルクリプルを低減するために、周方向の位置決め精度が要求されるが、精度を確保するために組み付け性が低下した。さらに、コギングトルク及びトルクリプルを低減する目的で、スキューを付けるためには、セグメント磁石を軸線に対して斜めに配置する必要があり、組み付けが非常に困難になる。   When the segment magnet is used, the magnetic force of the segment magnet itself is strong, so that positioning accuracy in the circumferential direction is required to reduce the cogging torque and torque ripple, but the assemblability has been lowered to ensure the accuracy. Furthermore, in order to reduce the cogging torque and torque ripple, it is necessary to dispose the segment magnets obliquely with respect to the axis in order to add skew, which makes it very difficult to assemble.

一方、リング磁石は、組み付けた後に着磁することが可能であるため、組み付け性が高く、また、スキュー着磁が容易である反面、セグメント磁石と比較して樹脂で固められているため磁力が弱いという課題があった。   On the other hand, ring magnets can be magnetized after they are assembled, so they are easy to assemble and are easy to skew magnetize. On the other hand, they are hardened with resin compared to segment magnets. There was a problem of being weak.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、組み付け性が高く、強力な磁束密度を有する磁石を用い得るモータを提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a motor that can be used with a magnet having a high magnetic flux density and high assemblability.

上記目的を達成するため、請求項1の発明は、回転子の外周又は固定子の内周に磁石を有するモータにおいて、
回転子又は固定子がリング磁石からなり、該リング磁石に設けられた凹部にセグメント磁石を収容したことを技術的特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a motor having magnets on the outer periphery of the rotor or the inner periphery of the stator.
A technical feature is that the rotor or the stator is formed of a ring magnet, and the segment magnet is accommodated in a recess provided in the ring magnet.

請求項2の発明は、回転子の外周に磁石を有するモータにおいて、
回転子が一対のリング磁石からなり、該リング磁石に設けられた櫛歯の凹部にセグメント磁石を収容し、該一対のリング磁石の櫛歯先端を当接させたことを技術的特徴とする。
The invention of claim 2 is a motor having a magnet on the outer periphery of the rotor,
The rotor is composed of a pair of ring magnets, and a segment magnet is accommodated in a comb-shaped recess provided in the ring magnet, and the comb-shaped tips of the pair of ring magnets are brought into contact with each other.

請求項3の発明は、回転子の外周に磁石を有するモータにおいて、
回転子がリング磁石からなり、該リング磁石の外周であって軸線方向へ設けられた凹部にセグメント磁石を収容したことを技術的特徴とする。
The invention of claim 3 is a motor having a magnet on the outer periphery of the rotor,
The rotor is composed of a ring magnet, and the technical feature is that the segment magnet is accommodated in a recess provided in the axial direction on the outer periphery of the ring magnet.

請求項1のモータは、リング磁石の凹部にセグメント磁石を収容することで回転子又は固定子を製造できるため、磁石の組み付け性が高い。また、磁力の小さいリング磁石に磁力の大きいセグメント磁石を組み込むため、回転子又は固定子で強力な磁束密度を得ることができる。更に、リング磁石の凹部にセグメント磁石を収容してあるため、セグメント磁石が剥がれても、凹部が回り止めの役割を果たし安全性が向上する。従って、電気式動力舵取装置等のモータに用いる際には、機械的信頼性を高めることができる。また更に、組み付け後着磁が可能なリング磁石を用いているため、磁束を周方向に均一化するためのスキュー着磁が容易に行え、コギングトルク及びトルクリプルを低減して滑らかな回転を実現できる。   Since the motor according to claim 1 can manufacture the rotor or the stator by housing the segment magnet in the concave portion of the ring magnet, the magnet can be easily assembled. In addition, since a segment magnet having a large magnetic force is incorporated into a ring magnet having a small magnetic force, a strong magnetic flux density can be obtained with a rotor or a stator. Furthermore, since the segment magnet is accommodated in the concave portion of the ring magnet, even if the segment magnet is peeled off, the concave portion serves as a detent and the safety is improved. Therefore, when used for a motor such as an electric power steering apparatus, the mechanical reliability can be improved. In addition, since a ring magnet that can be magnetized after assembly is used, skew magnetization for making the magnetic flux uniform in the circumferential direction can be easily performed, and smooth rotation can be realized by reducing cogging torque and torque ripple. .

請求項2のモータは、リング磁石の櫛歯の凹部にセグメント磁石を収容することで回転子を製造できるため、磁石の組み付け性が高い。また、磁力の小さいリング磁石に磁力の大きいセグメント磁石を組み込むため、回転子で強力な磁束密度を得ることができる。更に、リング磁石の櫛歯の凹部にセグメント磁石を収容してあるため、セグメント磁石が剥がれても、凹部が回り止めの役割を果たし安全性が向上する。更に、1対のリング磁石に設けられた櫛歯の凹部にセグメント磁石を収容してあるため、リング磁石同士が分離しても、セグメント磁石でリング磁石の回り止めができ安全性が向上する。従って、電気式動力舵取装置等のモータに用いる際には、機械的信頼性を高めることができる。また更に、組み付け後着磁が可能なリング磁石を用いているため、磁束を周方向に均一化するためのスキュー着磁が容易に行え、コギングトルク及びトルクリプルを低減して滑らかな回転を実現できる。   In the motor according to the second aspect, since the rotor can be manufactured by housing the segment magnet in the concave portion of the comb teeth of the ring magnet, the magnet can be easily assembled. Further, since a segment magnet having a large magnetic force is incorporated into a ring magnet having a small magnetic force, a strong magnetic flux density can be obtained with the rotor. Furthermore, since the segment magnet is accommodated in the concave part of the comb teeth of the ring magnet, even if the segment magnet is peeled off, the concave part serves as a detent and the safety is improved. Further, since the segment magnets are accommodated in the concave portions of the comb teeth provided on the pair of ring magnets, even if the ring magnets are separated from each other, the segment magnets can prevent the ring magnets from rotating and the safety is improved. Therefore, when used for a motor such as an electric power steering apparatus, the mechanical reliability can be improved. In addition, since a ring magnet that can be magnetized after assembly is used, skew magnetization for making the magnetic flux uniform in the circumferential direction can be easily performed, and smooth rotation can be realized by reducing cogging torque and torque ripple. .

請求項3のモータは、リング磁石の凹部にセグメント磁石を収容することで回転子を製造できるため、磁石の組み付け性が高い。また、磁力の小さいリング磁石に磁力の大きいセグメント磁石を組み込むため、回転子で強力な磁束密度を得ることができる。更に、リング磁石の凹部にセグメント磁石を収容してあるため、セグメント磁石が剥がれても、凹部が回り止めの役割を果たし安全性が向上する。従って、電気式動力舵取装置等のモータに用いる際には、機械的信頼性を高めることができる。また更に、組み付け後着磁が可能なリング磁石を用いているため、磁束を周方向に均一化するためのスキュー着磁が容易に行え、コギングトルク及びトルクリプルを低減して滑らかな回転を実現できる。   Since the rotor of a motor of Claim 3 can manufacture a rotor by accommodating a segment magnet in the recessed part of a ring magnet, the assembly | attachment property of a magnet is high. Further, since a segment magnet having a large magnetic force is incorporated into a ring magnet having a small magnetic force, a strong magnetic flux density can be obtained with the rotor. Furthermore, since the segment magnet is accommodated in the concave portion of the ring magnet, even if the segment magnet is peeled off, the concave portion serves as a detent and the safety is improved. Therefore, when used for a motor such as an electric power steering apparatus, the mechanical reliability can be improved. In addition, since a ring magnet that can be magnetized after assembly is used, skew magnetization for making the magnetic flux uniform in the circumferential direction can be easily performed, and smooth rotation can be realized by reducing cogging torque and torque ripple. .

また、請求項3のモータを複数個のリング磁石で構成した際に、複数個のリング磁石に設けられた凹部にセグメント磁石を収容してあるため、リング磁石同士が分離しても、セグメント磁石でリング磁石の回り止めができ安全性が向上する。   Further, when the motor according to claim 3 is composed of a plurality of ring magnets, the segment magnets are accommodated in the recesses provided in the plurality of ring magnets, so even if the ring magnets are separated from each other, the segment magnets This prevents the rotation of the ring magnet and improves safety.

セグメント磁石を回転子から見て周方向に極の中心に、軸線と平行になるように配置することで、極の中心に磁力の強いセグメント磁石を配置し、極と極との間に磁力の弱いリング磁石を配置することになるため、滑らかな磁束の切り替わりを作り出すことができ、モータを滑らかに回転させることが可能となる。   By placing the segment magnet in the center of the pole in the circumferential direction as viewed from the rotor and parallel to the axis, a segment magnet with strong magnetic force is placed at the center of the pole, and the magnetic force between the poles Since a weak ring magnet is disposed, smooth magnetic flux switching can be created, and the motor can be smoothly rotated.

以下、本発明のDCモータの実施形態について図を参照して説明する。
[第1実施形態]
図1〜図3を参照して本発明の第1実施形態に係るブラシレスDCモータ10について説明する。このブラシレスDCモータ10は、電気式動力舵取装置の操舵アシスト用に用いられる。
図3にブラシレスDCモータ10の断面を示す。ブラシレスDCモータ10は、主に、回転軸12の外周にリング磁石22及びセグメント磁石28を設けて成る回転子20と、この回転子20の全周囲に設けられた固定子30とから構成されている。なお、これらを収容するハウジングは、図3において省略されている。
Embodiments of a DC motor according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First embodiment]
A brushless DC motor 10 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This brushless DC motor 10 is used for steering assist of an electric power steering apparatus.
FIG. 3 shows a cross section of the brushless DC motor 10. The brushless DC motor 10 is mainly composed of a rotor 20 in which a ring magnet 22 and a segment magnet 28 are provided on the outer periphery of a rotating shaft 12, and a stator 30 provided on the entire periphery of the rotor 20. Yes. In addition, the housing which accommodates these is abbreviate | omitted in FIG.

ブラシレスDCモータ10の回転子20は、回転軸12を中心に回転可能に設けられており、この回転軸12はリング磁石22の穴部22aを貫通してこのリング磁石22とともに回転することで回転子20として機能するように構成されている。即ち、固定子30による回転界磁によって当該回転子20が回転することにより発生する回転力を、回転軸12からモータトルクとして出力可能に構成されている。   The rotor 20 of the brushless DC motor 10 is provided so as to be rotatable about a rotating shaft 12. The rotating shaft 12 passes through the hole 22 a of the ring magnet 22 and rotates together with the ring magnet 22. It is configured to function as a child 20. In other words, the rotational force generated by the rotation of the rotor 20 by the rotating field by the stator 30 can be output from the rotating shaft 12 as motor torque.

固定子30は、円環状に形成された強磁性体からなる積層鋼板を積み重ねた円筒形状に構成されており、その内側には回転界磁を発生させるコイル34を巻回するため、複数のスロット32が形成されている。   The stator 30 is formed in a cylindrical shape in which laminated steel plates made of a ferromagnetic material formed in an annular shape are stacked, and a coil 34 for generating a rotating field is wound inside the stator 30. 32 is formed.

第1実施形態に係る回転子20を構成するリング磁石及びセグメント磁石について、図1及び図2を参照して説明する。図1(A)は、第1実施形態のブラシレスDCモータ10の回転子20の断面図であり、図1(B)は、回転子20の側面図である。図1(A)は、図1(B)のA−A断面に相当する。図2は、回転子20を構成するリング磁石及びセグメント磁石の組み立て図である。   A ring magnet and a segment magnet constituting the rotor 20 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1A is a cross-sectional view of the rotor 20 of the brushless DC motor 10 of the first embodiment, and FIG. 1B is a side view of the rotor 20. FIG. 1A corresponds to a cross section along line AA in FIG. FIG. 2 is an assembly diagram of the ring magnet and the segment magnet that constitute the rotor 20.

図2に示すように、1対のリング磁石22A、22Bは、それぞれ、中央に穴部22aが設けられ、櫛歯22bがそれぞれ対向するように設けられている。各櫛歯22bの間には、棒状のセグメント磁石28を収容するための凹部22cが形成されている。リング磁石22A、22Bの凹部22cは、セグメント磁石28を回転子20から見て周方向に極の中心に、軸線と平行になるよう配置できるように形成されている。ここで、リング磁石22Aの櫛歯22bの先端と、リング磁石22Bの櫛歯22bとを当接させ、リング磁石22Aの櫛歯22b、22bの間の凹部22cとリング磁石22Bの櫛歯22b、22bの間の凹部22cとに、セグメント磁石28を収容することで、図1(A)及び図1(B)に示すように、回転子20を構成する。上述したようにリング磁石22A、22の凹部22cにセグメント磁石28を収容することで、セグメント磁石28を回転子20から見て周方向に極の中心に、軸線と平行になるように配置できる。   As shown in FIG. 2, each of the pair of ring magnets 22A and 22B is provided with a hole 22a at the center and comb teeth 22b facing each other. Between each comb tooth 22b, the recessed part 22c for accommodating the rod-shaped segment magnet 28 is formed. The concave portions 22c of the ring magnets 22A and 22B are formed so that the segment magnet 28 can be arranged in the center of the pole in the circumferential direction when viewed from the rotor 20 so as to be parallel to the axis. Here, the tips of the comb teeth 22b of the ring magnet 22A and the comb teeth 22b of the ring magnet 22B are brought into contact with each other, and the recess 22c between the comb teeth 22b and 22b of the ring magnet 22A and the comb teeth 22b of the ring magnet 22B, By accommodating the segment magnet 28 in the recess 22c between 22b, the rotor 20 is configured as shown in FIG. 1 (A) and FIG. 1 (B). As described above, by accommodating the segment magnets 28 in the concave portions 22c of the ring magnets 22A and 22, the segment magnets 28 can be arranged at the center of the pole in the circumferential direction as viewed from the rotor 20 so as to be parallel to the axis.

図1(B)に示す回転子20に組み付け後、リング磁石22A、22Bの着磁を行う。この際に、図中Sで示すように軸線方向に対して斜めに着磁することで、スキュー着磁を行う。ここでは、リング磁石22A、22Bを回転軸12に組み付けた後に着磁を行ったが、組み付け前に着磁することも可能である。   After assembling to the rotor 20 shown in FIG. 1B, the ring magnets 22A and 22B are magnetized. At this time, as shown by S in the figure, skew magnetization is performed by being magnetized obliquely with respect to the axial direction. Here, the magnets are magnetized after the ring magnets 22A and 22B are assembled to the rotary shaft 12. However, the magnets can be magnetized before the assembly.

なお、第1実施形態では、リング磁石22A、22Bは、例えば、ネオジウム・鉄・ホウ素や、サマリウム・コバルトからなるボンド磁石(ゴム磁石、プラスチック磁石等)として構成されている。一方、セグメント磁石28は、例えば、ネオジウム・鉄・ホウ素や、サマリウム・コバルトからなる磁石から構成される。リング磁石22A、22Bは、樹脂等で固められているため、セグメント磁石28よりも磁力が弱い。また、セグメント磁石28は着磁された状態で組み付けられる。   In the first embodiment, the ring magnets 22A, 22B are configured as bond magnets (rubber magnets, plastic magnets, etc.) made of, for example, neodymium / iron / boron or samarium / cobalt. On the other hand, the segment magnet 28 is composed of, for example, a magnet made of neodymium / iron / boron or samarium / cobalt. Since the ring magnets 22 </ b> A and 22 </ b> B are hardened with resin or the like, the magnetic force is weaker than that of the segment magnet 28. The segment magnet 28 is assembled in a magnetized state.

第1実施形態のブラシレスDCモータ10によれば、リング磁石22A、22Bの櫛歯22bの凹部22cにセグメント磁石28を収容することで回転子20を製造できるため、磁石の組み付け性が高い。また、磁力の小さいリング磁石22A、22Bに磁力の大きいセグメント磁石28を組み込むため、回転子20で強力な磁束密度を得ることができる。更に、リング磁石22の櫛歯22bの凹部22cにセグメント磁石28を収容してあるため、セグメント磁石28が剥がれても、凹部22cが回り止めの役割を果たし安全性が向上する。更に、1対のリング磁石22A、22Bに設けられた櫛歯22bの凹部22cにセグメント磁石28を収容してあるため、リング磁石22A、22B同士が分離しても、櫛歯22bの凹部22cに収容したセグメント磁石28でリング磁石22A、22Bの回り止めができ安全性が向上する。従って、電気式動力舵取装置等のモータに用いる際に、機械的信頼性を高めることができる。また更に、組み付け後着磁が可能なリング磁石22を用いているため、周方向の磁束を均一化するスキュー着磁が容易に行え、コギングトルク及びトルクリプルを低減して滑らかな回転を実現できる。   According to the brushless DC motor 10 of the first embodiment, the rotor 20 can be manufactured by housing the segment magnets 28 in the recesses 22c of the comb teeth 22b of the ring magnets 22A and 22B. Further, since the segment magnet 28 having a large magnetic force is incorporated into the ring magnets 22A and 22B having a small magnetic force, a strong magnetic flux density can be obtained by the rotor 20. Further, since the segment magnet 28 is accommodated in the recess 22c of the comb tooth 22b of the ring magnet 22, even if the segment magnet 28 is peeled off, the recess 22c serves as a detent and improves safety. Furthermore, since the segment magnets 28 are accommodated in the recesses 22c of the comb teeth 22b provided in the pair of ring magnets 22A and 22B, even if the ring magnets 22A and 22B are separated, the recesses 22c of the comb teeth 22b The accommodated segment magnet 28 can prevent the ring magnets 22A and 22B from rotating, thereby improving safety. Therefore, when used in a motor such as an electric power steering apparatus, mechanical reliability can be improved. Furthermore, since the ring magnet 22 that can be magnetized after assembling is used, skew magnetization for making the magnetic flux in the circumferential direction uniform can be easily performed, and smooth rotation can be realized by reducing cogging torque and torque ripple.

更に、セグメント磁石28は、回転子20から見て周方向に極の中心に、軸線と平行になるように配置されている。このため、極の中心に磁力の強いセグメント磁石28を配置し、極と極との間に磁力の弱いリング磁石22A、22Bを配置することになるため、滑らかな磁束の切り替わりを作り出すことができ、DCモータを滑らかに回転させることが可能となる。   Further, the segment magnet 28 is arranged at the center of the pole in the circumferential direction when viewed from the rotor 20 so as to be parallel to the axis. For this reason, since the segment magnet 28 having a strong magnetic force is arranged at the center of the pole and the ring magnets 22A and 22B having a low magnetic force are arranged between the poles, a smooth switching of the magnetic flux can be created. The DC motor can be smoothly rotated.

[第2実施形態]
図4及び図5を参照して本発明の第2実施形態に係るブラシレスDCモータ10について説明する。このブラシレスDCモータ10は、電気式動力舵取装置の操舵アシスト用に用いられる。
図5にブラシレスDCモータ10の断面を示す。ブラシレスDCモータ10は、主に、回転軸12の外周にリング磁石22及びセグメント磁石28を設けて成る回転子20と、この回転子20の全周囲に設けられた固定子30とから構成されている。ブラシレスDCモータ10の回転子20は、回転軸12を中心に回転可能に設けられており、この回転軸12はリング磁石22の穴部22aを貫通してこのリング磁石22とともに回転することで回転子20として機能するように構成されている。固定子30は、積層鋼板を積み重ねた円筒形状に構成されており、その内側には回転界磁を発生させるコイル34を巻回するため、複数のスロット32が形成されている。
[Second Embodiment]
A brushless DC motor 10 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. This brushless DC motor 10 is used for steering assist of an electric power steering apparatus.
FIG. 5 shows a cross section of the brushless DC motor 10. The brushless DC motor 10 is mainly composed of a rotor 20 in which a ring magnet 22 and a segment magnet 28 are provided on the outer periphery of a rotating shaft 12, and a stator 30 provided on the entire periphery of the rotor 20. Yes. The rotor 20 of the brushless DC motor 10 is provided so as to be rotatable about a rotating shaft 12. The rotating shaft 12 passes through the hole 22 a of the ring magnet 22 and rotates together with the ring magnet 22. It is configured to function as a child 20. The stator 30 has a cylindrical shape in which laminated steel plates are stacked, and a plurality of slots 32 are formed inside the stator 30 for winding a coil 34 that generates a rotating field.

第2実施形態に係る回転子20を構成するリング磁石及びセグメント磁石について、図4を参照して説明する。図4(A)は第2実施形態のブラシレスDCモータの回転子20を構成するリング磁石の断面図であり、図4(B)は回転子20の断面図であり、図4(C)は回転子20の側面図である。図4(B)は、図4(C)のB−B断面に相当する。   A ring magnet and a segment magnet constituting the rotor 20 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a cross-sectional view of a ring magnet constituting the rotor 20 of the brushless DC motor according to the second embodiment, FIG. 4B is a cross-sectional view of the rotor 20, and FIG. 3 is a side view of the rotor 20. FIG. FIG. 4B corresponds to a BB cross section of FIG.

1対のリング磁石22A、22Bは、それぞれ中央に穴部22aが設けられ、外周にセグメント磁石28を回転子20から見て周方向に極の中心に、軸線と平行になるように配置できるように凹部22dが形成されている。ここで、リング磁石22Aの側端とリング磁石22Bの側端とを当接させ、リング磁石22A、22Bの凹部22dにセグメント磁石28を収容することで、図4(B)及び図4(C)に示すように、回転子20を構成する。上述したようにリング磁石22A、22Bの凹部22dにセグメント磁石28を収容することで、セグメント磁石28を回転子20から見て周方向に極の中心に、軸線と平行になるように配置できる。   Each of the pair of ring magnets 22A and 22B is provided with a hole 22a at the center, and the segment magnet 28 can be arranged on the outer periphery at the center of the pole in the circumferential direction when viewed from the rotor 20 so as to be parallel to the axis. A recess 22d is formed on the surface. Here, the side end of the ring magnet 22A and the side end of the ring magnet 22B are brought into contact with each other, and the segment magnets 28 are accommodated in the recesses 22d of the ring magnets 22A and 22B, so that FIGS. ), The rotor 20 is configured. As described above, by accommodating the segment magnets 28 in the recesses 22d of the ring magnets 22A and 22B, the segment magnets 28 can be arranged at the center of the pole in the circumferential direction as viewed from the rotor 20 so as to be parallel to the axis.

図4(C)に示す回転子20に組み付け後、リング磁石22の着磁を行う。この際に、図中Sで示すように軸線方向に対して斜めに着磁することで、スキュー着磁を行う。   After assembling to the rotor 20 shown in FIG. 4 (C), the ring magnet 22 is magnetized. At this time, as shown by S in the figure, skew magnetization is performed by being magnetized obliquely with respect to the axial direction.

第2実施形態のブラシレスDCモータ10では、リング磁石22A、22Bの凹部22dにセグメント磁石28を収容することで回転子20を製造できるため、セグメント磁石の組み付け性が高い。また、磁力の小さいリング磁石22A、22Bに磁力の大きいセグメント磁石28を組み込むため、回転子20で強力な磁束密度を得ることができる。更に、リング磁石22A、22Bの凹部22dにセグメント磁石28を収容してあるため、セグメント磁石28が剥がれても、凹部22dが回り止めの役割を果たし安全性が向上する。従って、電気式動力舵取装置等のモータに用いる際には、機械的信頼性を高めることができる。また更に、組み付け後着磁が可能なリング磁石22を用いているため、周方向の磁束を均一化するスキュー着磁が容易に行え、コギングトルク及びトルクリプルを低減して滑らかな回転を実現できる。   In the brushless DC motor 10 of the second embodiment, since the rotor 20 can be manufactured by housing the segment magnet 28 in the concave portions 22d of the ring magnets 22A and 22B, the assembling property of the segment magnet is high. Further, since the segment magnet 28 having a large magnetic force is incorporated into the ring magnets 22A and 22B having a small magnetic force, a strong magnetic flux density can be obtained by the rotor 20. Furthermore, since the segment magnets 28 are accommodated in the recesses 22d of the ring magnets 22A and 22B, even if the segment magnets 28 are peeled off, the recesses 22d serve to prevent rotation and improve safety. Therefore, when used for a motor such as an electric power steering apparatus, the mechanical reliability can be improved. Furthermore, since the ring magnet 22 that can be magnetized after assembling is used, skew magnetization for making the magnetic flux in the circumferential direction uniform can be easily performed, and smooth rotation can be realized by reducing cogging torque and torque ripple.

また、回転子20を2個のリング磁石22A、22Bで構成し、複数個のリング磁石22A、22Bに設けられた凹部22dにセグメント磁石28を収容してあるため、リング磁石22A、22B同士が分離しても、セグメント磁石28でリング磁石22A、22Bの回り止めができ安全性が向上する。なお、第1実施形態では、回転子20を一対のリング磁石22A、22Bで構成したが、第2実施形態では、3個以上のリング磁石を用いても容易に構成できる利点があり、軸方向に長さのあるDCモータに好適に用いることができる。   Further, since the rotor 20 is composed of two ring magnets 22A and 22B, and the segment magnet 28 is accommodated in the recess 22d provided in the plurality of ring magnets 22A and 22B, the ring magnets 22A and 22B are connected to each other. Even if separated, the segment magnets 28 can prevent the ring magnets 22A and 22B from rotating, thereby improving safety. In the first embodiment, the rotor 20 is composed of a pair of ring magnets 22A and 22B. However, in the second embodiment, there is an advantage that the rotor 20 can be easily configured even when three or more ring magnets are used. It can be suitably used for a DC motor having a long length.

[第3実施形態]
図6を参照して本発明の第3実施形態に係るDCモータ100について説明する。
上述した第1実施形態、第2実施形態では、回転子20側にリング磁石及びセグメント磁石を配置した。これに対して、第3実施形態では、固定子30側にリング磁石及びセグメント磁石を用いている。
[Third embodiment]
A DC motor 100 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the first embodiment and the second embodiment described above, the ring magnet and the segment magnet are arranged on the rotor 20 side. On the other hand, in 3rd Embodiment, the ring magnet and the segment magnet are used for the stator 30 side.

図6(B)は、第3実施形態に係るDCモータ100の断面を示している。
DCモータ100は、主に、回転軸120の外周に固定された回転子20と、内周にリング磁石22及びセグメント磁石28を設けて成る固定子30とから構成されている。回転子20は、積層鋼板を積み重ねた円筒形状に構成されており、その外側には回転界磁を発生させるコイル34を収容するスロット26が形成されている。
FIG. 6B shows a cross section of the DC motor 100 according to the third embodiment.
The DC motor 100 mainly includes a rotor 20 fixed to the outer periphery of a rotating shaft 120 and a stator 30 formed by providing a ring magnet 22 and a segment magnet 28 on the inner periphery. The rotor 20 is formed in a cylindrical shape in which laminated steel plates are stacked, and a slot 26 for accommodating a coil 34 that generates a rotating field is formed on the outside thereof.

図6(A)は、DCモータの固定子30を構成するリング磁石及びセグメント磁石の断面図である。
リング磁石22は、内周にセグメント磁石28を固定子30から見て周方向に極の中心に、軸線と平行になるように配置できるように凹部22eが形成されている。リング磁石22の凹部22eにセグメント磁石28を収容することで、セグメント磁石28を固定子30から見て周方向に極の中心に、軸線と平行になるように配置する。図示しないが、リング磁石22の内周には第1、第2実施形態と同様にスキュー着磁が行われている。
FIG. 6A is a cross-sectional view of a ring magnet and a segment magnet constituting the stator 30 of the DC motor.
The ring magnet 22 is formed with a recess 22e on the inner periphery so that the segment magnet 28 can be disposed in the center of the pole in the circumferential direction when viewed from the stator 30 so as to be parallel to the axis. By accommodating the segment magnet 28 in the recess 22 e of the ring magnet 22, the segment magnet 28 is arranged at the center of the pole in the circumferential direction as viewed from the stator 30 so as to be parallel to the axis. Although not shown, skew magnetization is performed on the inner periphery of the ring magnet 22 as in the first and second embodiments.

第3実施形態では、リング磁石22の凹部22eにセグメント磁石28を収容することで固定子30を製造できるため、磁石の組み付け性が高い。また、磁力の小さいリング磁石22に磁力の大きいセグメント磁石28を組み込むため、固定子30で強力な磁束密度を得ることができる。更に、リング磁石22の凹部22eにセグメント磁石28を収容してあるため、セグメント磁石28が剥がれても、凹部22eが回り止めの役割を果たし安全性が向上する。従って、電気式動力舵取装置等のモータに用いる際には、機械的信頼性を高めることができる。また更に、組み付け後着磁が可能なリング磁石を用いているため、周方向の磁束を均一化するスキュー着磁が容易に行え、コギングトルク及びトルクリプルを低減して滑らかな回転を実現できる。   In 3rd Embodiment, since the stator 30 can be manufactured by accommodating the segment magnet 28 in the recessed part 22e of the ring magnet 22, the assembly | attachment property of a magnet is high. Further, since the segment magnet 28 having a large magnetic force is incorporated into the ring magnet 22 having a small magnetic force, a strong magnetic flux density can be obtained by the stator 30. Furthermore, since the segment magnet 28 is accommodated in the recess 22e of the ring magnet 22, even if the segment magnet 28 is peeled off, the recess 22e serves as a detent and improves safety. Therefore, when used for a motor such as an electric power steering apparatus, the mechanical reliability can be improved. Furthermore, since a ring magnet that can be magnetized after assembly is used, skew magnetization that equalizes the magnetic flux in the circumferential direction can be easily performed, and smooth rotation can be realized by reducing cogging torque and torque ripple.

上述した実施形態では、本発明の構成をブラシレスDCモータに適用した例を挙げたが、本発明は、各種のDCモータの他、磁石を用いる種々のモータに適用可能であることは言うまでもない。更に、第1、第2実施形態では、リング磁石は一対(2個)のものを用いたが、1個のリング磁石でも構成可能である。   In the above-described embodiment, an example in which the configuration of the present invention is applied to a brushless DC motor has been described. However, it goes without saying that the present invention can be applied to various motors using magnets in addition to various DC motors. Furthermore, in the first and second embodiments, a pair (two) of ring magnets are used, but a single ring magnet can be used.

図1(A)は第1実施形態のブラシレスDCモータの回転子の断面図であり、図1(B)は回転子の側面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view of the rotor of the brushless DC motor according to the first embodiment, and FIG. 1B is a side view of the rotor. 回転子を構成するリング磁石及びセグメント磁石の組み立て図である。It is an assembly drawing of the ring magnet and segment magnet which comprise a rotor. 第1実施形態に係るブラシレスDCモータの断面図である。It is sectional drawing of the brushless DC motor which concerns on 1st Embodiment. 図4(A)は第2実施形態のブラシレスDCモータの回転子を構成するリング磁石の断面図であり、図4(B)は回転子の断面図であり、図4(C)は回転子の側面図である。4A is a cross-sectional view of a ring magnet constituting the rotor of the brushless DC motor of the second embodiment, FIG. 4B is a cross-sectional view of the rotor, and FIG. 4C is a rotor. FIG. 第2実施形態に係るブラシレスDCモータの断面図である。It is sectional drawing of the brushless DC motor which concerns on 2nd Embodiment. 図6(A)は第3実施形態のDCモータの固定子を構成するリング磁石及びセグメント磁石の断面図であり、図6(B)は第3実施形態に係るDCモータの断面図である。FIG. 6A is a cross-sectional view of a ring magnet and a segment magnet constituting the stator of the DC motor of the third embodiment, and FIG. 6B is a cross-sectional view of the DC motor according to the third embodiment. 図7(A)は従来技術に係るセグメント磁石を用いる回転子の斜視図であり、図7(B)はリング磁石を用いる回転子の斜視図である。FIG. 7A is a perspective view of a rotor using a segment magnet according to the prior art, and FIG. 7B is a perspective view of a rotor using a ring magnet.

符号の説明Explanation of symbols

10 ブラシレスDCモータ
12 回転軸
20、120 回転子
22、22A、22B リング磁石
22a 穴部
22b 櫛歯
22c 凹部
22d 凹部
26 スロット
28 セグメント磁石
30 固定子
32 スロット
34 コイル
100 DCモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Brushless DC motor 12 Rotating shaft 20, 120 Rotor 22, 22A, 22B Ring magnet 22a Hole 22b Comb tooth 22c Recessed 22d Recessed 26 Slot 28 Segment magnet 30 Stator 32 Slot 34 Coil 100 DC motor

Claims (6)

回転子の外周又は固定子の内周に磁石を有するモータにおいて、
回転子又は固定子がリング磁石からなり、該リング磁石に設けられた凹部にセグメント磁石を収容したことを特徴とするモータ。
In a motor having magnets on the outer periphery of the rotor or the inner periphery of the stator,
A motor characterized in that a rotor or a stator comprises a ring magnet, and a segment magnet is accommodated in a recess provided in the ring magnet.
回転子の外周に磁石を有するモータにおいて、
回転子が一対のリング磁石からなり、該リング磁石に設けられた櫛歯の凹部にセグメント磁石を収容し、該一対のリング磁石の櫛歯先端を当接させたことを特徴とするモータ。
In a motor having a magnet on the outer periphery of the rotor,
A motor characterized in that the rotor is composed of a pair of ring magnets, a segment magnet is accommodated in a comb-shaped recess provided in the ring magnet, and the comb-teeth tips of the pair of ring magnets are brought into contact with each other.
回転子の外周に磁石を有するモータにおいて、
回転子がリング磁石からなり、該リング磁石の外周であって軸線方向へ設けられた凹部にセグメント磁石を収容したことを特徴とするモータ。
In a motor having a magnet on the outer periphery of the rotor,
A motor characterized in that a rotor is made of a ring magnet, and a segment magnet is housed in a recess provided in an axial direction on the outer periphery of the ring magnet.
前記リング磁石は、複数個のリング磁石からなることを特徴とする請求項3のモータ。   The motor according to claim 3, wherein the ring magnet includes a plurality of ring magnets. 前記セグメント磁石は、前記回転子に対して周方向に極の中心になる位置に配置したことを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれか1のモータ。   The motor according to any one of claims 2 to 4, wherein the segment magnet is disposed at a position that becomes a center of a pole in a circumferential direction with respect to the rotor. 前記リング磁石に対してスキュー着磁を行ったことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1のモータ。




6. The motor according to claim 1, wherein skew magnetizing is performed on the ring magnet.




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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112007000139T5 (en) 2006-01-10 2008-11-13 Mitsuba Corp., Kiryu-shi Rotating electrical machine
DE112007000129T5 (en) 2006-01-10 2008-11-13 Mitsuba Corp., Kiryu Rotating electrical machine
US7569961B2 (en) 2006-05-31 2009-08-04 Sanyo Denki Co., Ltd. Rotor for motors
JP2009174411A (en) * 2008-01-24 2009-08-06 Hitachi Ltd Valve timing control device of internal combustion engine and method of manufacturing rotation angle detection means used in the device
US20110037329A1 (en) * 2008-03-19 2011-02-17 Hoganas Ab (Publ) Integrated rotor pole pieces
CN103001440A (en) * 2011-09-10 2013-03-27 日本电产伺服有限公司 Brushless DC electric motor
DE102014223330A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 OBE OHNMACHT & BAUMGäRTNER GMBH & CO. KG rotor
JPWO2018016067A1 (en) * 2016-07-22 2018-10-25 三菱電機株式会社 Electric motor, air conditioner, rotor, and method of manufacturing electric motor
WO2020129123A1 (en) * 2018-12-17 2020-06-25 三菱電機株式会社 Rotor, electric motor, fan, air conditioner, and method for manufacturing rotor
WO2023042366A1 (en) * 2021-09-17 2023-03-23 三菱電機株式会社 Rotor, electric motor, fan, air-conditioning device, and rotor manufacturing method

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112007000139T5 (en) 2006-01-10 2008-11-13 Mitsuba Corp., Kiryu-shi Rotating electrical machine
DE112007000129T5 (en) 2006-01-10 2008-11-13 Mitsuba Corp., Kiryu Rotating electrical machine
US7569961B2 (en) 2006-05-31 2009-08-04 Sanyo Denki Co., Ltd. Rotor for motors
JP2009174411A (en) * 2008-01-24 2009-08-06 Hitachi Ltd Valve timing control device of internal combustion engine and method of manufacturing rotation angle detection means used in the device
US20110037329A1 (en) * 2008-03-19 2011-02-17 Hoganas Ab (Publ) Integrated rotor pole pieces
US9130425B2 (en) * 2008-03-19 2015-09-08 Hoganas Ab (Publ) Integrated rotor pole pieces
CN103001440A (en) * 2011-09-10 2013-03-27 日本电产伺服有限公司 Brushless DC electric motor
JP2013062889A (en) * 2011-09-10 2013-04-04 Nidec Servo Corp Brushless dc motor
DE102014223330A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 OBE OHNMACHT & BAUMGäRTNER GMBH & CO. KG rotor
JPWO2018016067A1 (en) * 2016-07-22 2018-10-25 三菱電機株式会社 Electric motor, air conditioner, rotor, and method of manufacturing electric motor
WO2020129123A1 (en) * 2018-12-17 2020-06-25 三菱電機株式会社 Rotor, electric motor, fan, air conditioner, and method for manufacturing rotor
EP3902114A4 (en) * 2018-12-17 2021-12-29 Mitsubishi Electric Corporation Rotor, electric motor, fan, air conditioner, and method for manufacturing rotor
US20220045589A1 (en) * 2018-12-17 2022-02-10 Mitsubishi Electric Corporation Rotor, electric motor, air blower, air conditioner, and method for fabricating rotor
AU2018453979B2 (en) * 2018-12-17 2022-12-22 Mitsubishi Electric Corporation Rotor, electric motor, fan, air conditioner, and method for manufacturing rotor
US11888368B2 (en) * 2018-12-17 2024-01-30 Mitsubishi Electric Corporation Rotor, electric motor, air blower, air conditioner, and method for fabricating rotor
WO2023042366A1 (en) * 2021-09-17 2023-03-23 三菱電機株式会社 Rotor, electric motor, fan, air-conditioning device, and rotor manufacturing method

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