JP2010063285A - Motor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転子コアのスロット内に磁石を保持した状態で少なくとも一部が封止樹脂によって封止された回転子と、該磁石の磁界に基づいて回転子の角度位置を検出する回転角度検出手段とを備えたモータに関し、特に、該回転子の封止樹脂による封止構造の技術分野に係るものである。 The present invention provides a rotor in which a magnet is held in a slot of a rotor core and at least a part of which is sealed with a sealing resin, and a rotation angle for detecting the angular position of the rotor based on the magnetic field of the magnet In particular, the present invention relates to a technical field of a sealing structure using a sealing resin for the rotor.
従来より、様々な装置の駆動源としてモータが用いられている。一般的な構成のモータは、複数の相の巻線を有する略円筒状の固定子と、複数の磁石を有し、該固定子の内方に回転可能に配置された回転子と、を備えている。この回転子の構成としては、例えば特許文献1に開示されるように、複数の鋼板を積層してなる回転子コアのスロット内に磁石を配置した、いわゆる磁石埋め込み型のもの(IPMモータ)が知られている。 Conventionally, motors have been used as drive sources for various devices. A motor having a general configuration includes a substantially cylindrical stator having a plurality of phase windings, and a rotor having a plurality of magnets and arranged rotatably inside the stator. ing. As a configuration of this rotor, for example, as disclosed in Patent Document 1, there is a so-called magnet-embedded type (IPM motor) in which magnets are arranged in slots of a rotor core formed by laminating a plurality of steel plates. Are known.
このようなIPMモータでは、回転子コアのスロット内に磁石を配置した状態で、該磁石を回転子コアとともに封止樹脂によって封止することにより、該磁石を回転子コアに対して固定するようにしている。 In such an IPM motor, the magnet is fixed to the rotor core by sealing the magnet together with the rotor core with a sealing resin in a state where the magnet is disposed in the slot of the rotor core. I have to.
上述のような構成を有するモータは、通常、上記固定子の複数の相の巻線に対して順に通電し、該固定子内に回転磁界を生じさせることにより、上記磁石を備えた回転子を回転駆動させている。すなわち、上記モータは、上記固定子の巻線に通電するタイミングを制御することによって、上記回転子の回転数を制御するように構成されており、その制御のために、該回転子の角度位置を検出して、その検出結果を上記巻線の通電制御にフィードバックするようにしている。 A motor having the above-described configuration is generally configured such that a rotor including the magnet is provided by sequentially energizing a plurality of phase windings of the stator in order to generate a rotating magnetic field in the stator. It is driven to rotate. That is, the motor is configured to control the rotational speed of the rotor by controlling the timing of energizing the windings of the stator, and for this control, the angular position of the rotor is controlled. And the detection result is fed back to the energization control of the winding.
上記回転子の角度位置を検出する方法としては、従来より、上記回転子内の磁石が発生する磁界を、複数のセンサによって検出し、これらのセンサの検出結果に基づいて回転子の角度位置を特定する方法が知られている。 As a method of detecting the angular position of the rotor, conventionally, a magnetic field generated by a magnet in the rotor is detected by a plurality of sensors, and the angular position of the rotor is determined based on the detection results of these sensors. Methods for identifying are known.
例えば、上記特許文献1に開示される構成の場合には、上記回転子の軸方向端部のうちセンサ側の端部において、上記磁石の回転子外周側が露出するように、該回転子の外周側部分を除く他の部分を封止樹脂によって封止している。そして、上記特許文献1には特に開示されていないが、上記露出した磁石から発生する磁界を、センサによって検出することで、回転子の角度位置を特定している。
ところで、上述のように磁石の回転子外周側が露出する構成は、センサを磁石のより近くに配置できるため、該センサによって、磁石で発生する磁界を精度良く検出することができるが、回転子のセンサ側の端部において、該回転子の外周側以外の部分を封止樹脂で封止すると、該回転子の端部に、回転子コア及び磁石を跨いで封止樹脂で覆われる部分と露出する部分とが形成されることになる。 By the way, the configuration in which the rotor outer peripheral side of the magnet is exposed as described above allows the sensor to be disposed closer to the magnet, so that the magnetic field generated by the magnet can be accurately detected by the sensor. When a portion other than the outer peripheral side of the rotor is sealed with a sealing resin at the end on the sensor side, the portion covered with the sealing resin across the rotor core and the magnet is exposed at the end of the rotor. Part to be formed.
ここで、上記回転子は、内部に磁石を収容した回転子コアが配置される成形型内に、溶融した封止樹脂を射出して、該封止樹脂を固化させることにより形成される。そのため、上述のように、回転子コア及び磁石を跨ぐ位置に、封止樹脂で覆われる部分と露出する部分との境界部分が形成される場合、回転子コアから磁石が軸方向に突出していると、該回転子コアと成形型との間に隙間が生じ、該隙間から封止樹脂が露出部分にはみ出してバリ不良を生じる可能性がある。このような封止樹脂のバリが発生すると、外観上、見栄えが悪くなるだけでなく、回転子が回転した際の騒音の原因になったり、バリが剥がれたりするなどの問題も生じる場合がある。 Here, the rotor is formed by injecting molten sealing resin into a mold in which a rotor core containing a magnet is disposed, and solidifying the sealing resin. Therefore, as described above, when a boundary portion between the portion covered with the sealing resin and the exposed portion is formed at a position straddling the rotor core and the magnet, the magnet protrudes from the rotor core in the axial direction. In addition, there is a possibility that a gap is generated between the rotor core and the mold, and the sealing resin protrudes from the gap to the exposed portion, resulting in a defective burr. When such sealing resin burrs are generated, not only the appearance of the burrs is deteriorated, but also problems such as noise when the rotor rotates or burrs may be peeled off may occur. .
しかも、上記従来例の構成では、上記回転子のスロット内に配置されている磁石は、全体が封止樹脂で覆われておらず、一部が露出しているため、その分、該回転子コア内での磁石の保持力が低下する。 In addition, in the configuration of the above conventional example, the magnet disposed in the slot of the rotor is not entirely covered with the sealing resin and is partially exposed. The holding power of the magnet in the core is reduced.
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回転子コアのスロット内に磁石が配置された回転子と、該磁石から生じる磁界に基づいて該回転子の回転角度を検出する回転角度検出手段とを備えたモータにおいて、該回転角検出手段側の端部における封止樹脂のバリの発生を極力、抑えつつ、上記磁石の保持力の向上を図れるような構成を得ることにある。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a rotor in which a magnet is disposed in a slot of a rotor core, and the rotor based on a magnetic field generated from the magnet. In the motor provided with the rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the magnet, it is possible to improve the holding force of the magnet while suppressing the generation of sealing resin burrs at the end on the rotation angle detection means side as much as possible. It is to obtain a simple configuration.
上記目的を達成するために、本発明に係るモータでは、回転子コアのスロット内に磁石が配置されてなる回転子を、その軸方向端部から見て、少なくとも上記磁石を覆うように封止樹脂によって封止することで、封止樹脂のバリの発生をできるだけ抑えて、回転子コア内に上記磁石をより確実に保持できるようにした。 In order to achieve the above object, in the motor according to the present invention, the rotor in which the magnet is disposed in the slot of the rotor core is sealed so as to cover at least the magnet when viewed from the end in the axial direction. By sealing with resin, generation | occurrence | production of the burr | flash of sealing resin was suppressed as much as possible, and it was made possible to hold | maintain the said magnet more reliably in a rotor core.
具体的には、第1の発明は、概略円柱状の回転子コアに形成された複数のスロット内に磁石がそれぞれ保持されるように、少なくとも一部が封止樹脂によって封止された回転子と、該回転子の軸方向外方に配置され、上記磁石から発生する磁界に基づいて上記回転子の角度位置を検出する回転角度検出手段と、を備えたモータを対象とする。 Specifically, the first invention is a rotor in which at least a part is sealed with a sealing resin so that magnets are respectively held in a plurality of slots formed in a substantially cylindrical rotor core. And a rotation angle detection unit that is disposed outside the rotor in the axial direction and detects an angular position of the rotor based on a magnetic field generated from the magnet.
そして、上記回転子は、その回転角度検出手段側の端部を該回転子の軸方向から見て、少なくとも上記磁石を含む範囲が上記封止樹脂によって封止されているものとする。 The rotor is sealed with the sealing resin in a range including at least the magnet when the end on the rotation angle detecting means side is viewed from the axial direction of the rotor.
以上の構成により、回転子の回転角度検出手段側の端部において、回転子の軸方向から見て、回転子コアのスロット内に配置される磁石を含む範囲を、封止樹脂によって封止することで、回転子コアのスロット内に該磁石をより確実に保持することができる。しかも、上述のように、回転子の軸方向から見て少なくとも磁石を含む範囲を封止樹脂によって封止することで、上記磁石の一部を露出させるように封止樹脂で封止する従来の構成とは異なり、回転子コアだけの外表面上に、封止樹脂によって覆われる部分と覆われない部分との境界部分が形成されるため、上記回転子コアと磁石との段差に起因して該回転子に発生する封止樹脂のバリを少なくすることができる。 With the above configuration, the range including the magnets arranged in the slots of the rotor core as viewed from the axial direction of the rotor is sealed with the sealing resin at the end of the rotor on the rotation angle detection means side. Thus, the magnet can be more reliably held in the slot of the rotor core. In addition, as described above, the range including at least the magnet as viewed from the axial direction of the rotor is sealed with a sealing resin, so that a part of the magnet is sealed with a sealing resin so as to be exposed. Unlike the configuration, the boundary portion between the portion covered with the sealing resin and the portion not covered is formed on the outer surface of only the rotor core, which is caused by the step between the rotor core and the magnet. The burr of the sealing resin generated in the rotor can be reduced.
ここで、上述のように、回転子内の磁石から生じる磁界に基づいて回転角度検出手段によって該回転子の角度位置を検出する構成の場合、上記第1の発明のように、磁石の回転角度検出手段側を封止樹脂によって覆うと、その封止樹脂の厚みによっては、該回転角度検出手段と磁石との距離が遠くなり、該磁石から発生する磁界を回転角度検出手段によって正確に検出できなくなる場合がある。そうすると、上記回転子の角度位置の検出精度が低下する可能性がある。 Here, as described above, in the case of the configuration in which the angular position of the rotor is detected by the rotation angle detection means based on the magnetic field generated from the magnet in the rotor, the rotation angle of the magnet as in the first invention. If the detection means side is covered with sealing resin, depending on the thickness of the sealing resin, the distance between the rotation angle detection means and the magnet is increased, and the magnetic field generated from the magnet can be accurately detected by the rotation angle detection means. It may disappear. If it does so, the detection accuracy of the angular position of the said rotor may fall.
そこで、上記回転子には、その軸方向両端部の外表面に上記封止樹脂からなる樹脂層が形成されていて、上記回転子は、上記回転角度検出手段によって磁界が検出される部分の樹脂層の厚みが、該回転子の回転角度検出手段側とは反対側の軸方向端部における樹脂層の厚みよりも薄いものとする(第2の発明)。 Therefore, the rotor is formed with a resin layer made of the sealing resin on the outer surface of both end portions in the axial direction, and the rotor is a resin in a portion where a magnetic field is detected by the rotation angle detecting means. It is assumed that the thickness of the layer is thinner than the thickness of the resin layer at the end portion in the axial direction opposite to the rotation angle detecting means side of the rotor (second invention).
これにより、上記回転子において回転角度検出手段によって磁界が検出される部分の樹脂層の厚みは、その反対側の軸方向端部の樹脂層の厚みよりも薄くなるので、封止樹脂によって磁石を回転子コアに保持する保持力を損なうことなく、上記回転角度検出手段を回転子のスロット内の磁石に対してより近い位置に配置することが可能になり、該回転角度検出手段によって、上記磁石の磁界をより確実に検出することができる。したがって、上述の構成によって、回転子の角度位置の検出精度の向上を図れる。 As a result, the thickness of the resin layer at the portion where the magnetic field is detected by the rotation angle detection means in the rotor is thinner than the thickness of the resin layer at the opposite axial end, so that the magnet is sealed with the sealing resin. Without losing the holding force held in the rotor core, the rotation angle detection means can be arranged at a position closer to the magnet in the rotor slot, and the rotation angle detection means allows the magnet to be disposed. It is possible to more reliably detect the magnetic field. Therefore, the detection accuracy of the angular position of the rotor can be improved with the above-described configuration.
また、上述のように、上記回転子の軸方向両端部の外表面に樹脂層を形成することにより、該樹脂層によって回転子コアにおける軸方向の寸法のばらつきを吸収できるため、回転子の軸方向両端部における封止樹脂のバリの発生を抑えることができる。 In addition, as described above, by forming a resin layer on the outer surface of both axial end portions of the rotor, the resin layer can absorb variations in the axial dimension of the rotor core. Generation | occurrence | production of the burr | flash of sealing resin in a direction both ends can be suppressed.
上記第2の発明において、上記回転子は、上記回転子コア及び磁石が成形型内に配置された状態で、溶融した上記封止樹脂が該成形型内の上記回転角度検出手段側とは反対側の端部から射出されて固化することにより、該封止樹脂によって封止されているのが好ましい(第3の発明)。 In the second aspect of the invention, the rotor has the molten sealing resin opposite to the rotation angle detecting means side in the mold in a state where the rotor core and the magnet are arranged in the mold. It is preferable to be sealed with the sealing resin by being injected from the end portion on the side and solidified (third invention).
このように、上記回転子の軸方向両端部のうち、樹脂層の厚みが厚い、回転角度検出手段側とは反対側の端部から、溶融した封止樹脂を射出させることで、該封止樹脂を成形型内へ流れ込みやすくすることができ、樹脂成形時の作業性の向上を図れる。 Thus, the sealing resin is injected by injecting the molten sealing resin from the end opposite to the rotation angle detecting means side in the axial direction both ends of the rotor. The resin can easily flow into the mold, and the workability during the resin molding can be improved.
また、上記回転子は、上記回転角度検出手段側の端部において、上記回転角度検出手段によって磁界が検出される部分の樹脂層の厚みが、それ以外の部分の樹脂層の厚みよりも薄いのが好ましい(第4の発明)。 In the rotor, the thickness of the resin layer in the portion where the magnetic field is detected by the rotation angle detection means is thinner than the thickness of the resin layer in the other portion at the end on the rotation angle detection means side. Is preferable (fourth invention).
こうすることで、回転子の回転角度検出手段側の端部において、該回転子のスロット内の磁石に対して回転角度検出手段を近づけることができ、該回転角度検出手段による回転子の角度位置の検出精度の向上を図れるとともに、磁界を検出する部分以外の樹脂層を厚くすることで、溶融した封止樹脂を流し込む際に、上記回転角度検出手段側の端部での封止樹脂の流れを良くすることができる。 By doing so, the rotation angle detection means can be brought closer to the magnet in the rotor slot at the end of the rotor on the rotation angle detection means side, and the rotor angular position by the rotation angle detection means can be approached. When the molten sealing resin is poured by increasing the thickness of the resin layer other than the portion for detecting the magnetic field, the flow of the sealing resin at the end on the rotation angle detecting means side can be improved. Can be improved.
すなわち、上記回転角度検出手段を磁石に近づけるために、回転子の回転角度検出手段側の樹脂層の厚みを薄くする必要があるが、その場合には、成形型において、回転子の回転角度検出手段側で溶融した封止樹脂が流れる隙間が狭くなり、該封止樹脂が流れ込みにくくなってしまう。これに対して、上述のような構成にすることで、上記回転子の角度位置の検出精度の向上と樹脂成形時の作業性の向上との両立を図ることができる。 That is, in order to bring the rotation angle detection unit closer to the magnet, it is necessary to reduce the thickness of the resin layer on the rotation angle detection unit side of the rotor. In this case, the rotation angle detection of the rotor is performed in the mold. The gap in which the molten sealing resin flows on the means side becomes narrow, and the sealing resin is difficult to flow. On the other hand, by adopting the configuration as described above, it is possible to achieve both improvement in detection accuracy of the angular position of the rotor and improvement in workability during resin molding.
また、上記回転子は、上記回転子コア及び磁石が成形型内に配置され、且つ、上記複数のスロット内の磁石が、該回転子の回転角度検出手段側の端部で同じ軸方向位置に並ぶように保持具によって保持された状態で、溶融した上記封止樹脂が上記成形型内の上記回転角度検出手段側とは反対側の端部から射出されて固化することにより、該封止樹脂によって封止されているのが好ましい(第5の発明)。 In the rotor, the rotor core and the magnet are arranged in a mold, and the magnets in the plurality of slots are at the same axial position at the end of the rotor on the rotation angle detection means side. The molten sealing resin is injected from the end of the mold opposite to the rotation angle detecting means side and solidified while being held by the holder so as to be lined up. (5th invention).
すなわち、上記回転子には、上記回転角度検出手段側の端部に、上記保持具によって保持された部分が封止樹脂によって覆われることなく露出する露出部が形成されているとともに、上記回転角度検出手段側とは反対側の端部に設けられた上記樹脂層に、上記封止樹脂を射出する際の入口部分としてのゲート痕部が形成されているものとする(第6の発明)。 That is, the rotor is formed with an exposed portion at the end on the rotation angle detecting means side so that a portion held by the holder is exposed without being covered with the sealing resin, and the rotation angle It is assumed that a gate mark portion as an entrance portion when the sealing resin is injected is formed in the resin layer provided at the end opposite to the detection means side (sixth invention).
このように、回転子の回転角度検出手段側の端部において、スロット内の磁石を同じ軸方向位置で並ぶように保持具によって保持し、該回転角度検出手段側の端部とは反対側の端部から溶融した封止樹脂を進入させることで、該封止樹脂の射出圧力(成形型内に溶融した封止樹脂が流れる際の流動圧に相当)によって磁石を上記回転角度検出手段側へ押して上記保持具に確実に当接させることができる。したがって、上記複数の磁石を回転子の軸方向の同じ位置に精度良く並べることができるため、該各磁石の磁界を回転角度検出手段によって正確に検出することができ、上記回転子の角度位置の検出精度の向上を図れる。 Thus, at the end of the rotor on the rotation angle detection means side, the magnets in the slots are held by the holder so as to be aligned at the same axial position, and on the opposite side of the end on the rotation angle detection means side. By causing the molten sealing resin to enter from the end, the magnet is moved to the rotation angle detecting means side by the injection pressure of the sealing resin (corresponding to the flow pressure when the molten sealing resin flows into the mold). It can be pushed and brought into contact with the holder. Therefore, since the plurality of magnets can be accurately arranged at the same position in the axial direction of the rotor, the magnetic field of each magnet can be accurately detected by the rotation angle detecting means, and the angular position of the rotor can be detected. The detection accuracy can be improved.
また、上記第5または第6の発明において、上記回転子には、上記回転角度検出手段側とは反対側の端部に設けられた上記樹脂層に、上記封止樹脂が射出される際に、上記端部から軸方向に所定距離、離間するように配置される第2保持具の先端部によって凹部が形成されているのが好ましい(第7の発明)。 In the fifth or sixth aspect of the invention, when the sealing resin is injected into the resin layer provided at the end of the rotor opposite to the rotation angle detection means side. It is preferable that a recess is formed by the tip of the second holder disposed so as to be separated from the end by a predetermined distance in the axial direction (seventh invention).
これにより、回転子の回転角度検出手段側の端部において、磁石を保持具によって保持しつつ、その反対側の端部から封止樹脂を射出する場合に、該封止樹脂の射出によって回転子コア内の磁石が上記回転角度検出手段側へ所定量以上、浮き上がるのを、第2保持具によって確実に防止することができる。 Accordingly, when the sealing resin is injected from the opposite end while holding the magnet by the holder at the end of the rotation angle detecting means side of the rotor, the rotor is injected by the injection of the sealing resin. The second holder can surely prevent the magnet in the core from floating toward the rotation angle detecting means by a predetermined amount or more.
しかも、上記第2保持具は、回転子の回転角度検出手段側の端部から軸方向に所定距離、離間して配置されるため、該第2保持具から磁石に無理な力が作用して該磁石が破損するのを防止できる。すなわち、上記保持具と第2保持具との間に上記磁石を挟み込むと、脆い磁石に無理な力が加わって該磁石が破損する虞があるが、上述のように、上記第2保持具を磁石から離間させることで、該磁石に無理な力が作用するのを確実に防止することができる。 In addition, since the second holder is disposed at a predetermined distance from the end of the rotor on the rotation angle detecting means side in the axial direction, an excessive force acts on the magnet from the second holder. The magnet can be prevented from being damaged. That is, if the magnet is sandwiched between the holder and the second holder, an excessive force may be applied to the fragile magnet and the magnet may be damaged. By separating from the magnet, it is possible to reliably prevent an excessive force from acting on the magnet.
さらに、上述のように、第2保持具を磁石から離間させることで、該磁石に寸法のバラツキがあっても成形型内に回転子を容易に配置することができ、該回転子の樹脂成形時における作業性の向上を図れる。 Furthermore, as described above, by separating the second holder from the magnet, the rotor can be easily placed in the mold even if the magnet has dimensional variations. The workability at the time can be improved.
また、以上の構成において、上記回転子コアは、複数の鋼板を積層してなるものとする(第8の発明)。このように、回転子コアが複数の鋼板を積層してなるものの場合、鋼板の寸法のばらつき等によって、該回転子コアにおける鋼板の積層方向の寸法のばらつきが生じ、該回転子コアの軸方向端部と成形型との間に隙間が生じやすくなるため、該隙間からはみ出た封止樹脂がバリになる。すなわち、上述のような構成の場合には、封止樹脂のバリを発生しやすいが、上述の第1の発明の構成を適用することで、封止樹脂のバリの発生を極力、抑えることができる。 In the above configuration, the rotor core is formed by laminating a plurality of steel plates (eighth invention). Thus, in the case where the rotor core is formed by laminating a plurality of steel plates, due to variations in the size of the steel plates, etc., variations in the size of the steel plates in the lamination direction occur, and the axial direction of the rotor core Since a gap is easily generated between the end portion and the mold, the sealing resin protruding from the gap becomes a burr. That is, in the case of the above-described configuration, it is easy to generate sealing resin burrs, but by applying the above-described configuration of the first invention, generation of sealing resin burrs can be suppressed as much as possible. it can.
また、上記回転角度検出手段は、上記回転子の軸方向から見て、該回転子の外周側で上記磁石と重なるように配置されているのが好ましい(第9の発明)。一般的に、回転子の内周側では、回転子全体の磁界の影響を受けやすい。そのため、回転角度検出手段を、回転子の外周側に設けるのが好ましいが、外周端部では磁石が存在せずに回転子コアのみであったり、固定子側の磁界の影響を受けやすかったりする。これに対し、上述のように、回転子の外周側で該回転子の軸方向から見て磁石と重なるような位置に、上記回転角度検出手段を配置することで、外乱の影響を極力、受けることなく、磁石から発生する磁界を確実に検出することができる。 The rotation angle detection means is preferably arranged so as to overlap the magnet on the outer peripheral side of the rotor when viewed from the axial direction of the rotor (9th invention). Generally, on the inner peripheral side of the rotor, it is easily affected by the magnetic field of the entire rotor. For this reason, it is preferable to provide the rotation angle detecting means on the outer peripheral side of the rotor, but there is no magnet at the outer peripheral end, and only the rotor core or the magnetic field on the stator side is easily affected. . On the other hand, as described above, the rotation angle detection means is arranged at a position that overlaps with the magnet when viewed from the axial direction of the rotor on the outer peripheral side of the rotor, thereby receiving the influence of disturbance as much as possible. The magnetic field generated from the magnet can be reliably detected.
第10の発明に係るモータの製造方法では、複数の鋼板を積層してなる回転子コアのスロット内に、磁石が回転子の回転角度検出手段側を封止樹脂で覆われ且つ軸方向のほぼ同じ位置に並ぶように、保持具によって該磁石を保持し、その反対側から封止樹脂を射出することによって、封止樹脂のバリの発生を極力、抑えて、回転子コアに磁石をより確実に保持できるようにした。 In the motor manufacturing method according to the tenth aspect of the invention, the magnet is covered with the sealing resin on the rotation angle detecting means side of the rotor in the slot of the rotor core formed by laminating a plurality of steel plates, and substantially in the axial direction. Hold the magnet so that it is aligned in the same position and inject sealing resin from the opposite side to minimize the generation of burr in the sealing resin, and secure the magnet to the rotor core. I was able to hold it.
具体的には、概略円柱状の回転子コアに形成された複数のスロット内に磁石がそれぞれ保持されるように、少なくとも一部が封止樹脂によって封止された回転子と、該回転子の軸方向外方に配置され、上記磁石から発生する磁界に基づいて上記回転子の角度位置を検出する回転角度検出手段と、を備えたモータの製造方法を対象とする。 Specifically, a rotor at least partially sealed with a sealing resin so that the magnets are respectively held in a plurality of slots formed in the substantially cylindrical rotor core, and the rotor The present invention is directed to a method of manufacturing a motor including rotation angle detection means that is disposed outward in the axial direction and detects an angular position of the rotor based on a magnetic field generated from the magnet.
そして、上記スロットを構成するスロット部が形成された複数の鋼板を積層することによって、上記回転子コアを形成する回転子コア形成工程と、上記回転子コアのスロット内において、上記磁石の回転角度検出手段側の全体が上記封止樹脂によって覆われるとともに該磁石が回転角度検出手段側で上記回転子の軸方向の同じ位置に配置されるように、上記複数の磁石を保持具によって保持しつつ、成形型内に配置した上記回転子コア及び磁石に対して上記回転角度検出手段側とは反対側から上記封止樹脂を射出する樹脂射出工程と、を備えているものとする。 Then, by laminating a plurality of steel plates each having a slot portion constituting the slot, a rotor core forming step for forming the rotor core, and a rotation angle of the magnet in the slot of the rotor core While holding the plurality of magnets by the holder so that the entire detection means side is covered with the sealing resin and the magnets are arranged at the same position in the axial direction of the rotor on the rotation angle detection means side. And a resin injection step of injecting the sealing resin from the side opposite to the rotation angle detecting means side with respect to the rotor core and magnet arranged in the mold.
以上の方法により、回転子のスロット内に配置される複数の磁石は、回転角度検出手段側の全体が封止樹脂によって覆われるため、磁石の一部を露出させる場合に比べて、該磁石を回転子コアに対してより確実に保持できるとともに、回転子コアだけの外表面上に、封止樹脂によって覆われる部分と覆われない部分との境界部分が形成されることになるので、該回転子での封止樹脂のバリの発生を抑えることができる。 By the above method, the plurality of magnets arranged in the rotor slot are covered with the sealing resin as a whole on the rotation angle detection means side. Since it can be held more securely with respect to the rotor core, a boundary portion between the portion covered with the sealing resin and the portion not covered is formed on the outer surface of only the rotor core. Occurrence of burrs of the sealing resin at the child can be suppressed.
しかも、回転子コアのスロット内で、複数の磁石は、回転角度検出側が封止樹脂によって覆われ且つ該磁石が回転子の軸方向の同じ位置に並ぶように、保持具によって保持され、その状態で反対側から封止樹脂が進入するため、上記複数の磁石を回転角度検出手段側で軸方向の同じ位置に並べることができ、該回転角度検出手段によって全ての磁石の磁界を確実且つ正確に検出することができる。 In addition, in the rotor core slot, the plurality of magnets are held by the holding tool so that the rotation angle detection side is covered with the sealing resin and the magnets are aligned at the same position in the axial direction of the rotor. Since the sealing resin enters from the opposite side, the plurality of magnets can be arranged at the same position in the axial direction on the rotation angle detection means side, and the magnetic field of all the magnets can be reliably and accurately arranged by the rotation angle detection means. Can be detected.
以上より、本発明に係るモータによれば、回転子コアのスロット内に磁石が保持された状態で封止樹脂によって封止された回転子と、該回転子の角度位置を磁石から発生する磁界に基づいて検出する回転角度検出手段とを備えた構成において、上記回転子の回転角度検出手段側の端部を軸方向から見て、少なくとも磁石を含む範囲が封止樹脂によって封止されているため、該磁石をより確実に保持できるとともに、封止樹脂のバリの発生を極力、抑えることができる。したがって、上記回転子の強度向上及び外観の向上を図れる。 As described above, according to the motor of the present invention, the rotor sealed with the sealing resin in a state where the magnet is held in the slot of the rotor core, and the magnetic field that generates the angular position of the rotor from the magnet. The rotation angle detection means for detecting the rotation angle based on the rotation angle detection means side end of the rotor as viewed from the axial direction, at least a range including the magnet is sealed with a sealing resin. Therefore, the magnet can be held more reliably, and the generation of burr of the sealing resin can be suppressed as much as possible. Accordingly, the strength and appearance of the rotor can be improved.
また、第2の発明によれば、上記回転子は、回転角度検出手段によって磁界が検出される部分の樹脂層の厚みが、その反対側の端部における樹脂層の厚みよりも薄いため、上記回転角度検出手段による回転子の角度位置の検出精度の向上を図れる。 Further, according to the second invention, since the rotor has a thickness of the resin layer at a portion where the magnetic field is detected by the rotation angle detection means, which is thinner than the thickness of the resin layer at the opposite end, The detection accuracy of the angular position of the rotor by the rotation angle detection means can be improved.
また、第3の発明によれば、上記回転子は、成形型内に配置された状態で上記反対側の端部から射出される封止樹脂によって封止されるため、該成形型内に封止樹脂が流れ込みやすくなり、樹脂成形時の作業性の向上を図れる。 According to a third aspect of the invention, the rotor is sealed by the sealing resin injected from the opposite end in a state where the rotor is disposed in the mold, so that the mold is sealed in the mold. The stop resin can easily flow, and the workability during resin molding can be improved.
また、第4の発明によれば、上記回転子における回転角度検出手段側の端部の樹脂層の厚みは、それ以外の部分の樹脂層の厚みよりも薄いため、回転角度検出手段による回転子の角度位置の検出精度の向上を図りつつ、樹脂成形時の作業性の向上を図れる。 According to the fourth invention, since the thickness of the resin layer at the end of the rotor on the side of the rotation angle detection means is thinner than the thickness of the resin layer at the other part, the rotor by the rotation angle detection means While improving the detection accuracy of the angular position, it is possible to improve the workability during resin molding.
また、第5の発明によれば、上記回転子は、スロット内の磁石が、回転角度検出手段側の端部でほぼ同じ軸方向位置に並ぶように保持具によって保持され、その反対側の端部から射出される封止樹脂によって封止されるため、上記回転角度検出手段によって回転子の角度位置を精度良く検出することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, the rotor is held by the holder so that the magnets in the slots are aligned at substantially the same axial position at the end on the rotation angle detection means side, and the end on the opposite side thereof. Since it is sealed with the sealing resin injected from the part, the angular position of the rotor can be accurately detected by the rotation angle detecting means.
また、第6の発明によれば、上記第5の発明の構成を有する回転子には、回転角度検出手段側の端部に、上記保持具によって露出部が形成され、反対側の端部に、封止樹脂を射出する際のゲート痕部が形成されるため、このような構成の回転子であれば、上記第5の発明と同様の効果が得られる。 Further, according to the sixth invention, the rotor having the configuration of the fifth invention has the exposed portion formed by the holder at the end on the rotation angle detecting means side, and on the opposite end. Since the gate trace portion when the sealing resin is injected is formed, the same effect as the fifth invention can be obtained with the rotor having such a configuration.
また、第7の発明によれば、上記回転子の製造過程において、上記回転子の回転角度検出手段側の端部に対し、軸方向に所定距離、離間して第2保持具が配置されるため、磁石の破損を防止しつつ、封止樹脂を射出する際に、該磁石が所定量以上、浮き上がるのを確実に防止することができる。 According to the seventh invention, in the manufacturing process of the rotor, the second holder is arranged at a predetermined distance in the axial direction with respect to the end of the rotor on the rotation angle detecting means side. Therefore, it is possible to reliably prevent the magnet from being lifted by a predetermined amount or more when injecting the sealing resin while preventing breakage of the magnet.
また、第8の発明によれば、上記回転子コアは、複数の鋼板を積層してなるため、封止樹脂のバリが発生しやすいが、上記第1の発明の構成にすることで、封止樹脂のバリの発生を抑制することができる。 According to the eighth invention, since the rotor core is formed by laminating a plurality of steel plates, burrs of the sealing resin are likely to occur. However, by using the configuration of the first invention, the rotor core is sealed. Generation | occurrence | production of the burr | flash of a stop resin can be suppressed.
また、第9の発明によれば、上記回転角度検出手段は、回転子の軸方向から見て、磁石の回転子外周側で該磁石と重なるように配置されているため、回転子全体の磁界の影響や、固定子の磁界の影響を受けることなく、磁石の磁界を確実且つ正確に検出することができる。 According to the ninth aspect of the invention, the rotation angle detection means is arranged so as to overlap the magnet on the rotor outer peripheral side when viewed from the axial direction of the rotor, and therefore the magnetic field of the entire rotor. The magnetic field of the magnet can be detected reliably and accurately without being influenced by the magnetic field of the stator or the magnetic field of the stator.
第10の発明に係るモータの製造方法によれば、複数の鋼板を積層してなる回転子コアのスロット内に保持される複数の磁石は、その回転角度検出手段側が封止樹脂によって覆われるため、該磁石の保持力を高めつつ、封止樹脂のバリの発生を極力、抑えられるようなモータが得られる。しかも、上記磁石は、回転子の回転角度検出手段側で軸方向のほぼ同じ位置に並ぶように保持具によって保持されつつ、その反対側から成形型内に射出される封止樹脂によって封止されるため、回転角度検出手段による回転子の角度位置の検出精度の向上を図れる。 According to the method for manufacturing a motor according to the tenth aspect of the present invention, the plurality of magnets held in the rotor core slot formed by laminating a plurality of steel plates are covered with the sealing resin on the rotation angle detecting means side. Thus, it is possible to obtain a motor capable of suppressing the generation of burr of the sealing resin as much as possible while increasing the holding power of the magnet. In addition, the magnet is sealed by a sealing resin that is injected into the mold from the opposite side while being held by the holder so as to be aligned at substantially the same position in the axial direction on the rotation angle detection means side of the rotor. Therefore, the detection accuracy of the angular position of the rotor by the rotation angle detection means can be improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.
−全体構成−
図1に、本発明の実施形態に係るモータ1の概略構成を示す。このモータ1は、略円筒状の固定子2内に略円柱状の回転子3が配置されていて、図示しない制御回路によって所定のタイミングで該固定子2の巻線12に電力を供給することにより、該固定子2に対して上記回転子3を回転駆動させるように構成されている。上記モータ1は、例えば、エアコンの室外ファンの駆動モータなど、ファンを回転させるためのモータとして用いられる。
-Overall configuration-
FIG. 1 shows a schematic configuration of a motor 1 according to an embodiment of the present invention. The motor 1 has a substantially
上記固定子2は、複数の鋼板を積層してなる固定子コア11と、該固定子コア11上に巻回される複数の巻線12,12,…とを備えている。特に図示しないが、上記固定子コア11を構成する各鋼板は、リング状のコアバック部と該コアバック部から内方に向かって突出する複数のティース部とを有していて、それらを積層することによって、固定子コア11のコアバック部及びティース部が構成されている。そして、このティース部に、上記複数の巻線12,12,…が巻回されている。すなわち、これらの巻線12,12,…は、上記回転子23を収容可能な概略円柱状の空間を形成するように、軸線Pの周りに略環状に配置されている。
The
なお、上記図1に示すように、上記固定子コア11上の巻線12が巻回される部分には、該固定子コア11と巻線12との間を電気的に絶縁するための絶縁部13が設けられている。
As shown in FIG. 1, the portion around which the winding 12 is wound on the
また、上記固定子2は、全体が封止樹脂によって封止されている。すなわち、上記固定子2は、上記封止樹脂によって構成された上記モータ1の略有底円筒状のケーシング4内に埋設されている。このケーシング4は、開口側を概略円盤状のカバー部材5によって覆われていて、これにより、該ケーシング4内には、上記回転子3を収容するための概略円柱状の空間が形成されている。
The
上記ケーシング4の内周面上には、上記回転子3の角度位置を検出するためのセンサ41(回転角度検出手段)を含む回転位置検出回路が形成された基板40が、樹脂製の基板ホルダー42を介して設けられている。この基板ホルダー42は、上記ケーシング4の所定位置にネジ止めされていて、後述するように、上記基板40上のセンサ41を、上記回転子3の角度位置を精度良く検出可能な位置に位置付けるように構成されている。
On the inner peripheral surface of the
ここで、上記回転位置検出回路の構成について簡単に説明すると、該回転位置検出回路は、電気角120度の間隔で配置された3つのセンサ41(例えば、ホール素子などからなる磁気センサ)を有していて、上記回転子3の角度位置に応じて該センサ41から出力される信号を合成して、該回転子3の角度位置を検出するように構成されている。上記回転位置検出回路で検出された回転子3の角度位置は、回転位置信号として図示しない制御手段に送信され、該制御手段で上記固定子2の巻線13に通電するタイミングを制御する際に用いられる。
Here, the configuration of the rotational position detection circuit will be briefly described. The rotational position detection circuit has three sensors 41 (for example, a magnetic sensor composed of a Hall element) arranged at an electrical angle of 120 degrees. Thus, the angular position of the
本実施形態において、上記センサ41は、上記回転子3内の磁石25から発生する磁界を検出可能な磁気センサであるため、該磁石25の磁界を確実に且つ精度良く検出できるような位置に、上記センサ41を配置する必要がある。具体的には、上記磁石25は、後述するように、回転子3内に放射状に配置されているため、該回転子3の内周側に上記センサ41を配置すると、回転子3内の各磁石25同士が近接していて該各磁石25から生じる各磁束が集中する部分に近くなり、各磁石25の磁界を正確に検出することができない。また、上記回転子3の外周端側に上記センサ41を配置した場合も、上記固定子2の巻線13から発生する磁束の影響を受けたり、上記磁石25が存在しない部分であったりするため、磁石25の磁界を精度良く検出することができない。さらに、上記センサ41の取付位置がずれた場合、同じずれ量であれば、内周側よりも外周側の方が周方向長さに対する誤差の割合が小さくなるため、各センサ41はできるだけ外周側に配置するのが好ましい。
In the present embodiment, the
したがって、これらの点を考慮して、回転子3の内周側ではなく、且つ外周端部でもない位置、すなわち、該回転子3の外周側で且つ平面視で上記磁石25と重なるような位置に、上記センサ41を配置すればよい。上記回転子3の外周側とは、例えば、上記磁石25における回転子3の半径方向中央位置よりも外方側の位置が好ましい。なお、上記センサ41の位置は、磁石25の磁界を精度良く検出できる位置を実際に実験等によって求めてもよい。
Therefore, in consideration of these points, the position is not the inner peripheral side of the
上記基板40は、図7に示すように、上記基板ホルダー42に対してネジ43によって取り付けられている。詳しくは、上記基板ホルダー42の基板装着側の面には、上記基板40の厚みとほぼ同じ突出高さを有する突部42aが一体に設けられているとともに、該突部42aには、上記基板ホルダー42を厚み方向に貫通するように、内周面にネジ溝の形成されたネジ穴部42bが設けられている。一方、上記基板40には、上記基板ホルダー42の突部42aを挿通可能な挿通孔40aが形成されている。この構成により、上記基板40の挿通孔40a内に、上記基板ホルダー42の突部42aを挿通させた状態で、ネジ43を該突部42aのネジ穴部42bに螺合させることによって、該ネジ43の頭部と基板ホルダー42との間に上記基板40を挟み込むことができる。したがって、上記ネジ43を回し過ぎた場合でも、上記基板ホルダー42の突部42aに該ネジ43の頭部が当接して、その頭部からの押圧力によって、上記基板40が変形したり損傷を受けたりするのを防止できる。
The
上記図1に示すように、上記回転子3は、その中心部分を挿通する回転軸21と一体的に回転するように構成されている。上記回転軸21は、その両端部でベアリング6,7によって回転可能に支持されているとともに、一方の端部がケーシング4外へ突出していて、回転子3の回転を外部へ出力可能に構成されている。具体的には、上記ベアリング6は、略有底筒状の上記ケーシング4の底部に配置されていて、上記回転軸21は、該ケーシング4の底部を挿通している。一方、上記ベアリング7は、上記ケーシング4の開口側を覆うカバー部材5上に配置されていて、上記回転軸21の他方の端部は、該カバー部材5よりもケーシング4の内方に位置付けられている。なお、上記ベアリング6,7は、樹脂製のケーシング4及びアルミ合金製のカバー部材5に対して、それぞれ、金属製のブラケット8,9を介して取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the
上記回転子3は、図4に示すように、複数の鋼板を積層してなる回転子コア23と、該回転子コア23に形成された複数のスロット24,24,…内にそれぞれ収容される略直方体状の磁石25と、を備えている。上記回転子コア23を構成する各鋼板は、リング状の中央部と、該中央部から径方向外方に放射状に延びるように一体形成された、平面視で略二等辺三角形状のポールピース部とを有していて、それらを積層することによって、回転子コア23の中央部23a及びポールピース部23bが構成されている。この構成により、上記回転子コア23において、上記ポールピース部23b同士の間に、上記磁石25を収容するための各スロット24が、上記中央部23aを中心として放射状に形成される。したがって、上記スロット24内に配置される磁石25も、上記軸線Pを中心として放射状に配置される。なお、上記回転子コア23を構成する各鋼板において、ポールピース部同士の間に形成されるスリット部分が、本発明のスロット部に対応する。
As shown in FIG. 4, the
上記スロット24は、平面視で長方形状に形成されているとともに、その外周端部の幅寸法が小さくなるように形成されている。すなわち、上記スロット24を形成する上記各ポールピース部23bには、その外周端部に、周方向に突出する突出部23cが設けられている。この突出部23cによって、上記スロット24内に軸方向から挿入された上記磁石25は、封止樹脂27によって封止される前の状態では、径方向外方への移動が規制されるが、軸方向への移動は許容される。なお、上記磁石25は、上記ポールピース部23bの側面に対向する側にN極またはS極が着磁されていて、上記複数のスロット24,24,…内に、上記ポールピース部23bを挟んで同極が向かい合うように配置されている。
The
上記各ポールピース部23bには、複数の鋼板を積層する際に、溶接やかしめによって鋼板同士を接合するためのかしめ部23e,23eが設けられている。また、上記ポールピース部23bには、厚み方向(鋼板の積層方向)に貫通する貫通穴26も設けられている。この貫通穴26は、後述するように、上記回転子3を封止樹脂27によって封止する際に、溶融した封止樹脂27を該回転子3の厚み方向に流れやすくするためのものである。
Each
上記中央部23aは、その内側に上記軸部21を嵌合可能なように、該軸部21の外径よりも小さな内径になるように形成されている。また、上記中央部23aの外周面上で、且つ、上記ポールピース部23b同士の間には、軸線P方向に亘って径方向外方に突出する平面視で略三角形状の突条部23dが設けられている。このような突条部23dを設けることによって、上記スロット24内に収容される上記磁石5を、径方向内方側から支持することができる。
The
上述のような構成を有する上記回転子3は、例えば熱可塑性樹脂からなる封止樹脂27によって封止されている。具体的には、図1、図2及び図3に示すように、上記回転子コア23の各スロット24内に磁石25を収容した状態で、該磁石25の全体を覆うように上記回転子3の軸方向端部の両面に上記封止樹脂27が設けられている。これにより、上記回転子コア23の軸方向端部のうち、上記センサ41の検出側の端部に樹脂層28が形成され、その反対側の端部に樹脂層29が形成される。ここで、上記封止樹脂27が磁石25の全体を覆うとは、該磁石25がスロット24内に収容された状態で、そのスロット24内に形成された隙間を含めて、少なくとも該スロット24内の軸方向端部において上記磁石25の外表面が隠れる構成を意味する。
The
このように、上記磁石25全体を、上記封止樹脂27によって覆うことで、該磁石25と回転子コア23とを確実に一体化させることができ、該磁石25の一部(磁石25の軸方向端部の両面の一部)を露出させていた従来の構成に比べて、該磁石25の保持力を高めることができる。
Thus, by covering the
しかも、上記樹脂層28では、封止樹脂27で覆われる部分と覆われない部分28b(以下、非被覆部)との境界部分が、従来の構成のように回転子コア23及び磁石25を跨ぐような部位ではなく、回転子コア23だけの部位(磁石25が存在しないような外周側及び内周側の部位)に形成されることにより、該封止樹脂27によるバリの発生を抑えることができる。すなわち、上記境界部分が回転子コア23及び磁石25を跨ぐように形成される従来の構成では、後述するような封止樹脂の射出成形時にセンサ検出側に配置される成形型は、上記回転子コア23及び磁石25を跨ぐ部位に当接するため、該回転子コア23に対して磁石25が突出していると、上記成形型が当接した際に微小な隙間が形成され、該隙間によって封止樹脂27のバリが発生してしまう。これに対し、上述のように上記境界部分を回転子コア23だけの部位に形成すると、上記成形型は、上記回転子コア23のみに当接することになり、該回転子コア23と成形型との位置決めを精度良く行うことができ、両者の間にバリ発生の原因となる隙間が形成されにくくなる。
In addition, in the
一方、上記回転子コア23は、複数の鋼板を積層することによって構成されており、該鋼板の厚み寸法や該鋼板間の隙間寸法の誤差が、積層した鋼板の枚数分に応じて累積されるため、この軸方向の寸法の誤差が原因でバリを発生する場合がある。これに対して、本実施形態では、上述のように樹脂層29が回転子コア23の軸方向端部の全体(内周側部分の一部を除く)を覆うように設けられていることから、該樹脂層29によって上記回転子コア23の軸方向の寸法誤差を吸収することができ、該回転子コア23の軸方向の寸法誤差が原因となってバリが発生するのを抑制することができる。
On the other hand, the
上記樹脂層28,29のうち、上記回転位置検出回路のセンサ41によって上記磁石25から発生する磁界が検出される側(回転角度検出手段側、以下、センサによる検出面側ともいう)の樹脂層28は、該センサ41によって磁界が検出される部分(センサ41と対向する部分)に、平面視で略円環状に形成された薄肉層30と、その径方向内方側に該薄肉層30よりも厚肉に形成された厚肉層31とを有している。詳しくは、この厚肉層31は、上記回転子3の直径の半分よりも小さい直径を有するように形成されていて、その周りに上記薄肉層30が形成されている。すなわち、上記薄肉層30は、上記回転子3のスロット24内に収容された磁石25に対し、該回転子3の外周側に形成されている。また、上記薄肉層30は、上記回転子3においてセンサ41によって磁界の検出される側とは反対側の樹脂層29よりも薄く形成されている。
Of the resin layers 28 and 29, the resin layer on the side where the magnetic field generated from the
このように、上記磁石25を封止樹脂27で封止した構成において、該磁石25の磁界が上記センサ41によって検出される部分に薄肉層30を設けることによって、該磁石25に対してセンサ41をより近づけて配置することができ、該センサ41によって上記磁石25の磁界を確実に且つ精度良く検出することができる。したがって、上述の構成により、回転子3の角度位置を確実に且つ精度良く検出することができる。
As described above, in the configuration in which the
また、上述のように、上記樹脂層28に厚肉層31を設けることで、該厚肉層31は、射出成形時に溶融した封止樹脂27が流れる成形型内の流路断面積が上記薄肉層30よりも大きく、流路抵抗が小さいため、後述するように、上記回転子3に対して樹脂層29側(センサによって磁界を検出する側とは反対側)から溶融した封止樹脂27を射出する場合、上記樹脂層28側への封止樹脂27の流れを良くすることができる。これにより、成形型内への封止樹脂27の充填不足を防止して、封止樹脂27によって磁石25を確実に封止できるとともに、樹脂成形作業の作業性の向上を図れる。
Further, as described above, by providing the
また、上記樹脂層29には、上記回転子3を封止樹脂27によって封止する際に、溶融した封止樹脂27を成形型51,55内に導入するゲート部分に対応して、ゲート痕部29aが形成されている(図5参照)。さらに、上記樹脂層29には、図3(B)に示すように、円形状の凹部29b,29b,…が複数、形成されている。この凹部29bは、図5に示すように、上記成形型51,55内に溶融した封止樹脂27を射出する際に、その射出圧力によって上記回転子コア23のスロット24内の磁石25が所定量以上、浮上しないように、該磁石25から所定距離、離間した位置に配置される浮上防止ピン57(第2保持具)の先端部によって形成されたものである。
The
上記樹脂層28には、上記回転子コア23及び磁石25の表面が円形状に露出する露出部28a,28a,…が複数、形成されている。この露出部28aは、後述するように、上記回転子3を封止樹脂27によって封止する際に、成形型51,55内で回転子コア23を保持する保持ピン(図示省略)や、該回転子コア23のスロット24内で上記磁石25を保持する保持ピン52(保持具)によって形成されたものである。このように、上記保持ピン52を設けることによって、上記樹脂層29側から射出される封止樹脂27の射出圧力によって磁石25が該保持ピン52側に押されると、該磁石25は、上記センサ41の検出面側において回転子3の軸方向のほぼ同じ位置に確実に配置されるため、その状態で磁石25を上記封止樹脂27によって確実に封止することが可能となる。
In the
なお、本実施形態における上記樹脂層28は、前述のとおり、上記磁石25の全体を覆っていればよいため、上記回転子コア23の外周端部が封止樹脂27によって覆われることなく露出している(例えば図2参照)が、この限りではなく、上記封止樹脂27によって該回転子コア23の全体を覆うようにしてもよい。
In addition, since the
−回転子の製造方法−
上述のような構成を有する回転子3の製造方法を、図4から図6に基づいて、以下で説明する。
-Manufacturing method of rotor-
A method for manufacturing the
まず、回転子コア23を構成する複数の鋼板を、上記図4(A)に示すような形状に打ち抜く。そして、各鋼板を厚み方向に積層して、互いにかしめ部23eでかしめることによって、回転子コア23を構成する。
First, a plurality of steel plates constituting the
次に、上記回転子コア23の各スロット24内に、それぞれ、磁石25を配置して、それらを、樹脂成形を行うための成形型51,55内に配置する。これらの成形型は、図5及び図6に示すように、複数(例えば2つ)の型51,55によって構成されていて、上記回転子コア23を軸方向に挟み込むように取り付けられる。このとき、上記成形型のうち、センサ41の検出面側の樹脂層28を成形する成形型51が上記磁石25の下方に、その反対側の樹脂層29を成形する成形型55が該磁石25の上方に位置するように配置される。
Next, the
ここで、上記成形型51には、上記回転子コア23を保持するための保持ピン(図示省略)や磁石25を保持するための保持ピン52(保持具)が型の表面から突出するように設けられている。上記成形型55には、上記成形型51との間に形成される空間内に封止樹脂27を射出するための入口としてのゲート56と、該封止樹脂27を射出した際に上記磁石25が所定量以上、浮き上がるのを防止するための浮上防止ピン57(第2保持具)とが設けられている。この浮上防止ピン57は、上記磁石25を成形型51,55内に配置した状態で、先端部分が該磁石25から所定距離、離間するように設けられている。封止樹脂27の射出工程において、磁石25を上記ピン52,57の間で挟持する構成にすると、磁石25を回転子コア23とともに固定して成形できるが、該磁石25は、通常、脆い材質によって構成されているため、該磁石25を破損させたり、該磁石25の寸法のバラツキによって該磁石25の成形型51,55内への配置作業が困難になったりする。これに対し、上述のように、上記浮上防止ピン57を、上記磁石25に接触させることなく、離間させることで、該磁石25の上記所定量以上の浮上を確実に防止しつつ、上述のような問題が発生するのを防止することが可能となる。なお、本実施形態では、上記図5に示すように、上記保持ピン52と浮上防止ピン57とが、上記回転子コア23及び磁石25を挟んで上下方向に並ぶように配置される。
Here, the forming
また、上記成形型51は、図6に示すように、回転子3の軸方向端部における内外周側の非被覆部28b(この図では外周側のみを示す)に当接しつつ樹脂層28の厚み分だけ離間するように配置される。上記成形型55は、回転子3の端部に形成される樹脂層29の厚みが、上記成形型51によって形成される樹脂層28の厚みよりも大きくなるように配置される。すなわち、上記成形型55は、上記成形型51に比べて、回転子3の端部との間の隙間が大きくなるように形成されている。これにより、上記回転子3のセンサ41の検出面側の端部に形成される樹脂層28を、その反対側の端部に形成される樹脂層29の厚みよりも薄くすることができる。このように、ゲート56側の樹脂層29の厚みが厚くなるように成形型51,55を形成することで、溶融した封止樹脂27がゲート56から成形型51,55の間へ流入しやすくなるとともに、上記回転子3のセンサ41の検出面側の樹脂層28の厚みを薄くすることで、該センサ41による磁石25の磁界の検出精度の向上を図れる。なお、上記成形型51には、上記樹脂層28の薄肉層30及び厚肉層31を形成するように、段部51aも設けられている。
Further, as shown in FIG. 6, the
上述のように、成形型51,55内に、回転子コア23及び磁石25を配置した状態で、該成形型55のゲート56から封止樹脂27を射出することにより、射出圧力によって、該磁石25を、上記センサ41の検出面側で回転子3の軸方向のほぼ同じ位置に確実に位置付けつつ、上記封止樹脂27によって確実に封止することができる。
As described above, the sealing
ここで、上記図4(A)のような形状に打ち抜いた鋼板を重ね合わせて回転子コア23を形成する工程が、回転子コア形成工程に、上記成形型51,55内で保持ピン52によって磁石25を保持しつつゲート56から溶融した封止樹脂27を射出する工程が、樹脂射出工程に、それぞれ対応している。
Here, the step of forming the
−実施形態の効果−
以上より、回転子3の内部に磁石25が配置される構成において、該磁石25の全体を封止樹脂27によって覆うことで、該磁石25の一部を露出させる従来の構成に比べて、回転子3に該磁石25をより強固に保持することができる。しかも、上記回転子3の軸方向の端部において、封止樹脂27の境界部分が回転子コア23及び磁石25を跨ぐことなく該回転子コア23だけの部位に形成され(樹脂層28の場合)、若しくは、該境界部分が外周側には形成されることなくほぼ全面が上記封止樹脂27によって覆われる(樹脂層29の場合)ため、上記従来構成に比べて、該露出部分に対する封止樹脂のはみ出し(バリ)を抑えることができる。
-Effect of the embodiment-
As described above, in the configuration in which the
また、上記回転子3の軸方向の両端部のうち、回転位置検出回路のセンサ41によって検出される側(センサ41の検出面側)の端部の樹脂層28は、外周側の薄肉層30と、内周側の厚肉層31とを備えていて、該薄肉層30は、もう一方の端部の樹脂層29の厚みよりも小さく形成されているため、上記薄肉層30において、上記センサ41によって磁石25の磁界を確実に且つ精度良く検出することができる。
In addition, the
しかも、上記センサ41は、上記回転子3内に放射状に配置される磁石25に対し、該回転子3の外周側で且つ平面視で該磁石25と重なるような位置に配置されるため、上記回転子3全体の磁界の影響や、固定子2の巻線13で生じる磁界の影響を受けることなく、上記磁石25の存在する範囲で、該磁石25の磁界をより精度良く検出することができる。
In addition, the
さらに、上記回転子3が封止樹脂27によって封止される際、上記センサ41の検出面側とは反対側から該封止樹脂27が射出される一方、該回転子3内の磁石15はセンサ41の検出面側から保持ピン52によって保持されるため、上記封止樹脂27の射出圧力によって上記磁石25が保持ピン52に押し付けられ、その状態で該封止樹脂27によって封止される。したがって、複数の磁石25を、センサ41の検出面側で回転子3の軸方向のほぼ同じ位置になるように並べた状態で封止樹脂27によって封止できるため、該磁石25の磁界を上記センサ41によって、さらに精度良く検出することができる。
Furthermore, when the
また、上述のように回転子3を封止樹脂27によって封止する際に、該封止樹脂27の射出によって上記磁石25が所定量以上、浮き上がらないように、該磁石25のセンサ41の検出面とは反対側に、該磁石25から所定距離、離間した状態で浮上防止ピン57を配置することにより、該ピン52,57によって上記磁石25が破損したり該磁石25の寸法のバラツキによって成形型51,55内への配置作業の作業性が悪化したりすることなく、上記磁石25の所定量以上の浮き上がりを確実に防止することができる。
Further, when the
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.
上記実施形態では、回転子3におけるセンサ41の検出面側に、厚肉層31と薄肉層30とからなる樹脂層28を形成しているが、この限りではなく、薄肉層30のみによって樹脂層を形成してもよい。
In the embodiment described above, the
また、上記実施形態では、回転子コア23のスロット24内に磁石25を配置した後、成形型51,55に取り付けるようにしているが、この限りではなく、上記回転子コア23を成形型51,55に取り付けた後、該回転子コア23のスロット24内に磁石24を配置してもよい。
In the above embodiment, the
さらに、上記実施形態では、回転子3の軸方向端部の外周側に、樹脂層28が形成されない露出部28aを設けているが、この限りではなく、回転子3の全面を封止樹脂で覆ってもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the exposed
以上説明したように、本発明は、回転子コアのスロット内に磁石が配置された回転子を封止樹脂によって封止する構成に工夫を凝らすことにより、該磁石の保持力の向上を図りつつ封止樹脂のバリの発生を極力抑えることができるため、例えばモールドロータを備えたモータに特に有用である。 As described above, the present invention improves the holding power of the magnet by devising a configuration in which the rotor in which the magnet is disposed in the slot of the rotor core is sealed with the sealing resin. Since generation | occurrence | production of the burr | flash of sealing resin can be suppressed as much as possible, it is especially useful for the motor provided with the mold rotor, for example.
1 モータ
2 固定子
3 回転子
21 軸部
23 回転子コア
24 スロット
25 磁石
27 封止樹脂
28 樹脂層
28a 露出部
28b 非被覆部
29 樹脂層
29a ゲート痕部
29b 凹部
30 薄肉層
31 厚肉層
41 センサ(回転角度検出手段)
51、55 成形型
52 保持ピン(保持具)
57 浮上防止ピン(第2保持具)
P 軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
51, 55
57 Anti-floating pin (second holder)
P axis
Claims (10)
上記回転子は、その回転角度検出手段側の端部を該回転子の軸方向から見て、少なくとも上記磁石を含む範囲が上記封止樹脂によって封止されていることを特徴とするモータ。 A rotor at least partially sealed with a sealing resin so that the magnets are respectively held in a plurality of slots formed in a substantially cylindrical rotor core; and an axially outward direction of the rotor A rotation angle detecting means that is arranged and detects an angular position of the rotor based on a magnetic field generated from the magnet,
The motor is characterized in that the range including at least the magnet is sealed with the sealing resin when the end of the rotation angle detection means side is viewed from the axial direction of the rotor.
上記回転子には、その軸方向両端部の外表面に上記封止樹脂からなる樹脂層が形成されていて、
上記回転子は、上記回転角度検出手段によって磁界が検出される部分の樹脂層の厚みが、該回転子の回転角度検出手段側とは反対側の軸方向端部における樹脂層の厚みよりも薄いことを特徴とするモータ。 In claim 1,
In the rotor, a resin layer made of the sealing resin is formed on the outer surface of both axial end portions,
In the rotor, the thickness of the resin layer at the portion where the magnetic field is detected by the rotation angle detection means is thinner than the thickness of the resin layer at the axial end opposite to the rotation angle detection means side of the rotor. A motor characterized by that.
上記回転子は、上記回転子コア及び磁石が成形型内に配置された状態で、溶融した上記封止樹脂が該成形型内の上記回転角度検出手段側とは反対側の端部から射出されて固化することにより、該封止樹脂によって封止されていることを特徴とするモータ。 In claim 2,
In the rotor, the molten sealing resin is injected from the end of the mold opposite to the rotation angle detecting means side in a state where the rotor core and the magnet are arranged in the mold. The motor is sealed with the sealing resin by being solidified.
上記回転子は、上記回転角度検出手段側の端部において、上記回転角度検出手段によって磁界が検出される部分の樹脂層の厚みが、それ以外の部分の樹脂層の厚みよりも薄いことを特徴とするモータ。 In any one of Claim 1 to 3,
In the rotor, the thickness of the resin layer in the portion where the magnetic field is detected by the rotation angle detection means at the end on the rotation angle detection means side is thinner than the thickness of the resin layer in other portions. Motor.
上記回転子は、上記回転子コア及び磁石が成形型内に配置され、且つ、上記複数のスロット内の磁石が、該回転子の回転角度検出手段側の端部で同じ軸方向位置に並ぶように保持具によって保持された状態で、溶融した上記封止樹脂が上記成形型内の上記回転角度検出手段側とは反対側の端部から射出されて固化することにより、該封止樹脂によって封止されていることを特徴とするモータ。 In any one of Claims 1-4,
In the rotor, the rotor core and the magnet are arranged in a mold, and the magnets in the plurality of slots are arranged at the same axial position at the end of the rotor on the rotation angle detection means side. The molten sealing resin is injected from the end of the mold opposite to the rotation angle detection means side and solidified while being held by the holder, and sealed by the sealing resin. A motor characterized by being stopped.
上記回転子には、上記回転角度検出手段側の端部に、上記保持具によって保持された部分が封止樹脂によって覆われることなく露出する露出部が形成されているとともに、上記回転角度検出手段側とは反対側の端部に設けられた上記樹脂層に、上記封止樹脂を射出する際の入口部分としてのゲート痕部が形成されていることを特徴とするモータ。 In claim 5,
In the rotor, an exposed portion is formed at an end portion on the rotation angle detection means side so that a portion held by the holder is exposed without being covered with sealing resin, and the rotation angle detection means A motor is characterized in that a gate mark portion is formed as an inlet portion when the sealing resin is injected into the resin layer provided at the end opposite to the side.
上記回転子には、上記回転角度検出手段側とは反対側の端部に設けられた上記樹脂層に、上記封止樹脂が射出される際に、上記端部から軸方向に所定距離、離間するように配置される第2保持具の先端部によって凹部が形成されていることを特徴とするモータ。 In claim 5 or 6,
The rotor is separated from the end by a predetermined distance in the axial direction when the sealing resin is injected into the resin layer provided at the end opposite to the rotation angle detecting means. A motor is characterized in that a recess is formed by the tip of the second holder arranged so as to.
上記回転子コアは、複数の鋼板を積層してなることを特徴とするモータ。 In any one of Claims 1-7,
The rotor core is formed by laminating a plurality of steel plates.
上記回転角度検出手段は、上記回転子の軸方向から見て、上記磁石の回転子外周側で該磁石と重なるように配置されていることを特徴とするモータ。 In any one of Claims 1-8,
The motor according to claim 1, wherein the rotation angle detection means is arranged so as to overlap the magnet on the rotor outer peripheral side of the magnet when viewed from the axial direction of the rotor.
上記スロットを構成するスロット部が形成された複数の鋼板を積層することによって、上記回転子コアを形成する回転子コア形成工程と、
上記回転子コアのスロット内において、上記磁石の回転角度検出手段側の全体が上記封止樹脂によって覆われるとともに該磁石が回転角度検出手段側で上記回転子の軸方向の同じ位置に配置されるように、上記複数の磁石を保持具によって保持しつつ、成形型内に配置した上記回転子コア及び磁石に対して上記回転角度検出手段側とは反対側から上記封止樹脂を射出する樹脂射出工程と、を備えていることを特徴とするモータの製造方法。 A rotor at least partially sealed with a sealing resin so that the magnets are respectively held in a plurality of slots formed in a substantially cylindrical rotor core; and an axially outward direction of the rotor A rotation angle detection means for detecting an angular position of the rotor based on a magnetic field generated from the magnet, and a method of manufacturing a motor,
A rotor core forming step of forming the rotor core by laminating a plurality of steel plates formed with slot portions constituting the slot;
In the slot of the rotor core, the entire rotation angle detection means side of the magnet is covered with the sealing resin, and the magnet is arranged at the same position in the axial direction of the rotor on the rotation angle detection means side. In this way, the resin injection is performed by injecting the sealing resin from the side opposite to the rotation angle detecting means side with respect to the rotor core and the magnet arranged in the mold while holding the plurality of magnets by the holder. And a process for producing a motor.
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