JP2013179775A - Rotor, motor, and method for manufacturing rotor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータ、モータ及びロータの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a rotor, a motor, and a method for manufacturing the rotor.
従来、例えば特許文献１に示すように、ロータコアの外周面の周方向にマグネットを複数配置し、各マグネット間の鉄心部を疑似磁極として機能させる所謂コンシクエントポール型のロータ（ハーフマグネット型ロータともいう）を備えたモータが考案されている。疑似磁極は、マグネットの磁気作用によって該マグネットとは反対の磁極として機能する。これにより、ロータの外周面にＮ極とＳ極とが周方向に交互に構成されるようになっている。このような構成では、磁極数とマグネットの個数が同数であるロータ（フルマグネット型ロータ）に対してマグネットの個数を減らすことができるため、部品点数及びコストの削減の点で有利である。また、マグネットの個数が減る分、マグネットの組み付けが容易となっている。 Conventionally, as shown in Patent Document 1, for example, a so-called continuous pole type rotor (also called a half magnet type rotor) in which a plurality of magnets are arranged in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the rotor core and the iron core portion between the magnets functions as a pseudo magnetic pole A motor equipped with the above has been devised. The pseudo magnetic pole functions as a magnetic pole opposite to the magnet by the magnetic action of the magnet. Thereby, the N pole and the S pole are alternately formed in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the rotor. In such a configuration, the number of magnets can be reduced with respect to a rotor (full magnet type rotor) having the same number of magnetic poles and magnets, which is advantageous in terms of the number of parts and cost. In addition, as the number of magnets is reduced, the magnet can be easily assembled.
ところで、コンシクエントポール型ロータのマグネットの固定方法としては、例えば接着固定が考えられる。しかしながら、接着固定の場合、ロータコアとマグネットとの間の接着材が磁気抵抗となるため、各マグネット磁極部で磁束の通り方が異なってしまう虞があり、それがロータ、ひいてはモータの品質低下を招いてしまう。 By the way, as a method of fixing the magnet of the continuous pole type rotor, for example, adhesive fixing can be considered. However, in the case of adhesive fixing, since the adhesive material between the rotor core and the magnet becomes a magnetic resistance, there is a possibility that the way of magnetic flux will be different at each magnet magnetic pole part, which will cause the quality of the rotor and thus the motor to deteriorate. I will invite you.
そこで、接着材が不要な固定方法として、圧入固定やかしめ固定等が考えられる。しかしながら、金属製のロータコア及びマグネット（焼結磁石）は互いに比較的硬い部材で構成されるため、マグネットをロータコアに圧入固定する場合には圧入代が大きくとれず、固定が困難であった。また、かしめ固定の場合、ロータコアに形成したマグネット収容孔にマグネットを挿入した後、ロータコアを一部かしめることで固定するが、かしめ固定は高度な寸法設計が必要となり、容易な固定方法とは言えない。 Therefore, as a fixing method that does not require an adhesive, press-fitting or caulking is considered. However, since the metal rotor core and the magnet (sintered magnet) are composed of relatively hard members, the press-fitting allowance is not large when the magnet is press-fitted and fixed to the rotor core, and fixing is difficult. Also, in the case of caulking, after inserting the magnet into the magnet housing hole formed in the rotor core, it is fixed by caulking part of the rotor core, but caulking fixing requires advanced dimensional design, and what is an easy fixing method? I can not say.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、接着材を不要とすることで接着材による品質の低下を防ぎつつも、マグネットを容易に設けることが可能なロータ、モータ及びロータの製造方法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 the object thereof is to eliminate the need for an adhesive material and prevent a deterioration in quality due to the adhesive material, and to easily provide a magnet. It is providing the manufacturing method of a rotor, a motor, and a rotor.
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ロータコアの周方向にマグネットが複数配置されるとともに、各マグネット間には前記マグネットの磁気作用により前記マグネットとは反対の磁極として機能する疑似磁極が形成されたロータであって、前記各マグネットは、磁性体を含む樹脂材料よりなるプラスチックマグネットにて構成されたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is characterized in that a plurality of magnets are arranged in the circumferential direction of the rotor core, and between each magnet functions as a magnetic pole opposite to the magnet by the magnetic action of the magnet. A rotor in which pseudo magnetic poles are formed, wherein each magnet is formed of a plastic magnet made of a resin material including a magnetic material.
この発明では、ロータのマグネットにプラスチックマグネットを用いるため、プラスチックマグネットをロータコアに対して一体成形することが可能となる。これにより、プラスチックマグネットをロータコアに接着固定する必要がなくなるため、接着材による品質の低下を防ぐことができる。また、プラスチックマグネットをロータコアに対して一体成形することで、マグネットの固定作業が不要となるため、マグネットを容易に設けることが可能となる。 In the present invention, since the plastic magnet is used as the magnet of the rotor, the plastic magnet can be integrally formed with the rotor core. Thereby, since it is not necessary to adhere and fix the plastic magnet to the rotor core, it is possible to prevent quality deterioration due to the adhesive. In addition, since the plastic magnet is integrally formed with the rotor core, the magnet fixing work is not required, so that the magnet can be easily provided.
また、プラスチックマグネットをロータコアに圧入固定する場合においても、接着材を不要とすることが可能となり、接着材による品質の低下を防ぐことができる。また、プラスチックマグネットの弾性により圧入代を大きくすることができるため、硬質な焼結磁石を圧入する場合と比べて、マグネットを容易に圧入固定することが可能となる。 In addition, even when the plastic magnet is press-fitted and fixed to the rotor core, it is possible to eliminate the need for an adhesive, and to prevent deterioration in quality due to the adhesive. In addition, since the press-fitting allowance can be increased by the elasticity of the plastic magnet, the magnet can be press-fitted and fixed more easily than in the case of press-fitting a hard sintered magnet.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロータにおいて、前記プラスチックマグネットは、前記ロータコアと回転軸方向に係合する軸方向係合部を有していることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the rotor according to the first aspect, the plastic magnet has an axial engagement portion that engages with the rotor core in a rotation axis direction.
この発明では、ロータコアと軸方向係合部との係合によってプラスチックマグネットの軸方向への脱落を抑えることが可能となる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のロータにおいて、前記各プラスチックマグネットを周方向に互いに連結するように該プラスチックマグネットに一体形成された連結部を備えていることを特徴とする。
According to the present invention, the plastic magnet can be prevented from falling off in the axial direction by the engagement between the rotor core and the axial engagement portion.
According to a third aspect of the present invention, in the rotor according to the first or second aspect, the plastic magnet includes a connecting portion integrally formed so as to connect the plastic magnets to each other in the circumferential direction. And
この発明では、各プラスチックマグネットが連結部にて周方向に互いに連結されるため、各プラスチックマグネットが個別に脱落してしまうことを抑えることが可能となる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のロータにおいて、前記連結部は、前記各プラスチックマグネットよりも径方向内側に形成されていることを特徴とする。
In this invention, since each plastic magnet is mutually connected by the connection part in the circumferential direction, it becomes possible to suppress that each plastic magnet falls out separately.
According to a fourth aspect of the present invention, in the rotor according to the third aspect, the connecting portion is formed radially inward of the plastic magnets.
この発明では、プラスチックマグネットは、その径方向内側端面で連結部と一体に繋がるため、プラスチックマグネットの径方向両側の各磁極が連結部によって短絡されない構成とすることが可能となる。これにより、漏れ磁束を抑えることができ、プラスチックマグネットの磁束のうちの有効磁束（ロータの回転力を発生させるための磁束）の低下を抑えることができる。 In the present invention, the plastic magnet is integrally connected to the connecting portion at the radially inner end face thereof, so that the magnetic poles on both sides in the radial direction of the plastic magnet can be configured not to be short-circuited by the connecting portion. Thereby, leakage magnetic flux can be suppressed and the fall of the effective magnetic flux (magnetic flux for generating the rotational force of a rotor) among the magnetic fluxes of a plastic magnet can be suppressed.
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載のロータにおいて、前記各プラスチックマグネット及び前記連結部は、前記ロータコアに対して一体成形により形成されたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the rotor according to the third or fourth aspect, the plastic magnets and the connecting portion are formed integrally with the rotor core.
この発明では、各プラスチックマグネット及び連結部の一体成形品の径方向内側への樹脂収縮によって該一体成形品とロータコアとの特に径方向への一体性を向上させることができる。 In the present invention, the integration of the integrally molded product and the rotor core, particularly in the radial direction, can be improved by the resin shrinkage of each plastic magnet and the connecting portion to the radially inner side of the integrally molded product.
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記各プラスチックマグネットは、前記ロータコアと外径方向に係合する径方向係合部を有していることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the rotor according to any one of the first to fifth aspects, wherein each of the plastic magnets has a radial engagement portion that engages with the rotor core in an outer radial direction. It is characterized by being.
この発明では、径方向係合部とロータコアとの係合によってプラスチックマグネットの径方向外側への脱落を抑えることが可能となる。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記各プラスチックマグネットは、前記ロータコアの外周面に固定されていることを特徴とする。
According to the present invention, it is possible to suppress the plastic magnet from dropping out radially outward by the engagement between the radial engagement portion and the rotor core.
The invention according to claim 7 is the rotor according to any one of claims 1 to 6, wherein each of the plastic magnets is fixed to an outer peripheral surface of the rotor core.
この発明では、接着材を不要とすることで接着材による品質の低下を防ぎつつも、マグネットを容易に設けることが可能なＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）型のロータを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an SPM (Surface Permanent Magnet) type rotor in which a magnet can be easily provided while preventing deterioration of quality due to an adhesive by eliminating the need for an adhesive.
請求項８に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記各プラスチックマグネットは、前記ロータコアに埋設されていることを特徴とする。
この発明では、接着材を不要とすることで接着材による品質の低下を防ぎつつも、マグネットを容易に設けることが可能なＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）型のロータを提供することができる。
According to an eighth aspect of the present invention, in the rotor according to any one of the first to sixth aspects, the plastic magnets are embedded in the rotor core.
According to the present invention, it is possible to provide an IPM (Interior Permanent Magnet) type rotor in which a magnet can be easily provided while preventing deterioration in quality due to an adhesive because no adhesive is required.
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のロータを備えたモータである。
この発明では、接着材を不要とすることで接着材による品質の低下を防ぎつつも、マグネットを容易に設けることが可能となり、その結果、高品質で製造の容易なモータを提供することができる。
A ninth aspect of the present invention is a motor including the rotor according to any one of the first to eighth aspects.
In this invention, it becomes possible to easily provide a magnet while preventing the deterioration of the quality due to the adhesive by eliminating the need for the adhesive, and as a result, it is possible to provide a motor of high quality and easy to manufacture. .
請求項１０に記載の発明は、ロータコアの周方向にマグネットが複数配置されるとともに、各マグネット間には前記マグネットの磁気作用により前記マグネットとは反対の磁極として機能する疑似磁極が形成されたロータの製造方法であって、前記各マグネットは、磁性体を含む樹脂材料よりなるプラスチックマグネットにて構成されるものであり、前記各プラスチックマグネットを前記ロータコアに対して一体成形することを特徴とする。 In the invention according to claim 10, a plurality of magnets are arranged in the circumferential direction of the rotor core, and a pseudo magnetic pole that functions as a magnetic pole opposite to the magnet is formed between the magnets by the magnetic action of the magnet. In this manufacturing method, each of the magnets is formed of a plastic magnet made of a resin material including a magnetic material, and the plastic magnet is integrally formed with the rotor core.
この発明では、プラスチックマグネットをロータコアに接着固定する必要がなくなるため、接着材による品質の低下を防ぐことができる。また、プラスチックマグネットをロータコアに対して一体成形することで、マグネットの固定作業が不要となるため、マグネットを容易に設けることが可能となる。 In this invention, since it is not necessary to adhere and fix the plastic magnet to the rotor core, it is possible to prevent quality deterioration due to the adhesive. In addition, since the plastic magnet is integrally formed with the rotor core, the magnet fixing work is not required, so that the magnet can be easily provided.
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のロータの製造方法において、前記各プラスチックマグネットを周方向に互いに連結する連結部を該プラスチックマグネットに一体形成することを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the rotor manufacturing method according to the tenth aspect, a connecting portion for connecting the plastic magnets to each other in the circumferential direction is formed integrally with the plastic magnet.
この発明では、各プラスチックマグネット及び連結部の一体成形品の樹脂収縮によって該一体成形品とロータコアとの特に径方向への一体性を向上させることができる。特に、コンシクエントポール型のロータ（ハーフマグネット型ロータ）では、周方向の各プラスチックマグネット間に疑似磁極が配置されることから各プラスチックマグネットを周方向に繋ぐ連結部が長くなるため、樹脂収縮による前記一体成形品とロータコアとの一体性がより一層向上される。 In the present invention, the integration of the integrally molded product and the rotor core, particularly in the radial direction, can be improved by resin shrinkage of the integrally molded product of each plastic magnet and the connecting portion. In particular, in a continuous pole type rotor (half magnet type rotor), since the pseudo magnetic pole is arranged between the plastic magnets in the circumferential direction, the connecting portion that connects the plastic magnets in the circumferential direction becomes long. The integrity of the integrally molded product and the rotor core is further improved.
従って、上記記載の発明によれば、接着材を不要とすることで接着材による品質の低下を防ぎつつも、マグネットを容易に設けることが可能となる。 Therefore, according to the above-described invention, it is possible to easily provide the magnet while preventing the deterioration of the quality due to the adhesive by eliminating the need for the adhesive.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のモータ１０は、モータケース１１に支持された円環状のステータ１２と、ステータ１２の内側に配置されたロータ１３とを有している。ロータ１３の回転軸１４は、モータケース１１に設けられた一対の軸受１５，１６により軸支されている。ステータ１２は、モータケース１１の内面に固定された略円筒状のステータコア１７と、該ステータコア１７に巻装されたコイル１８とを備えている。コイル１８に電流が供給されると、ステータ１２にて発生される回転磁界に応じてロータ１３が回転するようになっている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the motor 10 of the present embodiment includes an annular stator 12 supported by a motor case 11 and a rotor 13 disposed inside the stator 12. The rotating shaft 14 of the rotor 13 is supported by a pair of bearings 15 and 16 provided in the motor case 11. The stator 12 includes a substantially cylindrical stator core 17 fixed to the inner surface of the motor case 11 and a coil 18 wound around the stator core 17. When a current is supplied to the coil 18, the rotor 13 rotates according to the rotating magnetic field generated by the stator 12.
ロータ１３は、回転軸１４と、回転軸１４に一体回転可能に設けられたロータコア２１とを有している。回転軸１４は磁性体から形成されるとともに、円柱状をなしている。ロータコア２１は円筒状をなし、その中心部には回転軸１４が圧入固定された固定孔２１ａが形成されている。なお、ロータコア２１は、金属等の磁性体よりなる薄板状のコアシート２１ｂを回転軸１４の軸方向に複数枚積層し、かしめて一体化したものである。 The rotor 13 includes a rotating shaft 14 and a rotor core 21 provided on the rotating shaft 14 so as to be integrally rotatable. The rotating shaft 14 is made of a magnetic material and has a cylindrical shape. The rotor core 21 has a cylindrical shape, and a fixing hole 21a into which the rotary shaft 14 is press-fitted and fixed is formed at the center thereof. The rotor core 21 is formed by laminating a plurality of thin plate-like core sheets 21b made of a magnetic material such as metal in the axial direction of the rotary shaft 14 and integrating them.
ロータコア２１の外周部には、径方向外側に突出する４個の疑似磁極２２が周方向等間隔（９０度間隔）に一体形成されている。各疑似磁極２２は、軸方向全体に亘って形成されている。また、ロータコア２１には、磁性体粉末を含む樹脂材料よりなる樹脂成形部材２３が一体形成されている。樹脂成形部材２３は、ロータコア２１をインサート品としたインサート成形により形成されたものである。 Four pseudo magnetic poles 22 projecting radially outward are integrally formed on the outer peripheral portion of the rotor core 21 at equal intervals in the circumferential direction (90-degree intervals). Each pseudo magnetic pole 22 is formed over the entire axial direction. The rotor core 21 is integrally formed with a resin molded member 23 made of a resin material containing magnetic powder. The resin molded member 23 is formed by insert molding using the rotor core 21 as an insert product.
図１及び図２（ａ）（ｂ）に示すように、樹脂成形部材２３は、周方向における各疑似磁極２２間に配置されたプラスチックマグネット２４（以下、単にマグネット２４）と、その各マグネット２４の軸方向一端部（図１において下側端部）を連結する円環状の連結部２５とを一体に備えている。連結部２５は、図２（ｂ）に示すように、ロータコア２１の軸線（回転軸１４の軸線と一致）を中心とする円環状をなすとともに、ロータコア２１の軸方向一端面（図１において下側端面）と密着している。これにより、樹脂成形部材２３が軸方向一方側（連結部２５が形成されていない軸方向端部側）に脱落してしまうことが抑えられている。 As shown in FIGS. 1 and 2A and 2B, the resin molding member 23 includes a plastic magnet 24 (hereinafter simply referred to as a magnet 24) disposed between the pseudo magnetic poles 22 in the circumferential direction, and each of the magnets 24. Are integrally provided with an annular connecting portion 25 that connects one end portion in the axial direction (the lower end portion in FIG. 1). As shown in FIG. 2B, the connecting portion 25 has an annular shape centered on the axis of the rotor core 21 (coincident with the axis of the rotary shaft 14), and one end surface in the axial direction of the rotor core 21 (lower in FIG. 1). Side end face). Thereby, it is suppressed that the resin molding member 23 falls off to the axial direction one side (the axial direction edge part side in which the connection part 25 is not formed).
４つのマグネット２４はそれぞれ、連結部２５から径方向外側に若干突出するとともに、そこから回転軸１４の軸方向に沿って延びている。なお、各マグネット２４は、ロータコア２１の軸方向一端から他端まで軸方向に延びている。また、各マグネット２４の径方向内側端面２４ａは、ロータコア２１の外周面と密着している。つまり、ロータ１３は、各マグネット２４がロータコア２１の外周面に固定されたＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）型のロータとして構成されている。各マグネット２４を軸方向端部で連結する連結部２５は、各マグネット２４の径方向内側端面２４ａよりも径方向内側に形成されている。 Each of the four magnets 24 slightly protrudes radially outward from the connecting portion 25 and extends along the axial direction of the rotary shaft 14 therefrom. Each magnet 24 extends in the axial direction from one axial end to the other end of the rotor core 21. Further, the radially inner end surface 24 a of each magnet 24 is in close contact with the outer peripheral surface of the rotor core 21. That is, the rotor 13 is configured as an SPM (Surface Permanent Magnet) type rotor in which each magnet 24 is fixed to the outer peripheral surface of the rotor core 21. The connecting portion 25 that connects the magnets 24 at the end portions in the axial direction is formed radially inward from the radially inner end surface 24a of each magnet 24.
各マグネット２４は、互いに周方向等間隔（９０度間隔）に形成されている。この各マグネット２４は、周方向に隣り合う疑似磁極２２との間に間隙を介して配置され、各マグネット２４と各疑似磁極２２とは周方向等間隔に配置されている。つまり、ロータコア２１の外周部には、マグネット２４と疑似磁極２２とが周方向に交互に、かつ等間隔（４５度間隔）で配置されている。なお、マグネット２４と疑似磁極２２との周方向の間には、隙間が設けられている。また、マグネット２４の周方向幅と各疑似磁極２２の周方向幅は略等しく設定され、各マグネット２４の外周面と各疑似磁極２２の外周面は、軸方向から見て回転軸１４の軸線を中心とする同一円上に位置している。 The magnets 24 are formed at equal intervals in the circumferential direction (90 degree intervals). The magnets 24 are arranged with a gap between the pseudo magnetic poles 22 adjacent in the circumferential direction, and the magnets 24 and the pseudo magnetic poles 22 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. That is, on the outer peripheral portion of the rotor core 21, the magnets 24 and the pseudo magnetic poles 22 are alternately arranged in the circumferential direction at equal intervals (45 degree intervals). A gap is provided between the magnet 24 and the pseudo magnetic pole 22 in the circumferential direction. In addition, the circumferential width of the magnet 24 and the circumferential width of each pseudo magnetic pole 22 are set to be substantially equal, and the outer circumferential surface of each magnet 24 and the outer circumferential surface of each pseudo magnetic pole 22 are aligned with the axis of the rotary shaft 14 when viewed from the axial direction. Located on the same circle as the center.
各マグネット２４は、本実施形態では、径方向外側がＮ極、径方向内側がＳ極となるように着磁されている。つまり、各マグネット２４はＮ極の磁極として機能する。そして、このマグネット２４の磁気作用により疑似磁極２２がＳ極として機能するようになっている。これにより、ロータコア２１の外周部の磁極は、Ｎ極とＳ極が周方向に交互に８極で構成されるようになっている。 In the present embodiment, each magnet 24 is magnetized so that the radially outer side is an N pole and the radially inner side is an S pole. That is, each magnet 24 functions as an N-pole magnetic pole. The pseudo magnetic pole 22 functions as an S pole by the magnetic action of the magnet 24. As a result, the magnetic poles on the outer peripheral portion of the rotor core 21 are configured so that N poles and S poles are alternately eight poles in the circumferential direction.
次に、ロータ１３の製造方法を本実施形態の作用とともに説明する。
複数枚のコアシート２１ｂから成形されたロータコア２１を図示しない金型内に配置し、その後、磁性体粉末を含ませた樹脂を該金型内に注入する。これにより、樹脂成形部材２３がロータコア２１に一体成形される。この樹脂成形部材２３は、各マグネット２４を周方向に連結する連結部２５を有しているため、連結部２５の径方向内側への樹脂収縮によって各マグネット２４とロータコア２１の外周面との径方向の密着性（一体性）が向上されるようになっている。特に、本実施形態のようなコンシクエントポール型のロータ１３（ハーフマグネット型ロータ）では、周方向の各マグネット２４間に疑似磁極２２が配置されることから連結部２５が長くなる。そして、連結部２５が長いほど収縮量が大きくなるため、樹脂収縮による樹脂成形部材２３とロータコア２１との一体性がより一層向上されるようになっている。
Next, a method for manufacturing the rotor 13 will be described together with the operation of this embodiment.
The rotor core 21 formed from a plurality of core sheets 21b is placed in a mold (not shown), and then a resin containing magnetic powder is injected into the mold. Thereby, the resin molding member 23 is integrally molded with the rotor core 21. Since this resin molding member 23 has a connecting portion 25 that connects each magnet 24 in the circumferential direction, the diameter of each magnet 24 and the outer peripheral surface of the rotor core 21 due to resin shrinkage inward in the radial direction of the connecting portion 25. Directional adhesion (integration) is improved. In particular, in the continuous pole type rotor 13 (half magnet type rotor) as in this embodiment, since the pseudo magnetic pole 22 is arranged between the magnets 24 in the circumferential direction, the connecting portion 25 becomes long. And since the amount of contraction becomes large, so that the connection part 25 is long, the integrity of the resin molding member 23 and the rotor core 21 by resin contraction is improved further.
次に、ロータコア２１に一体成形された樹脂成形部材２３の各マグネット２４を径方向に着磁する。その後、ロータコア２１に回転軸１４を圧入固定し、ロータ１３が完成する。本実施形態のロータ１３では、樹脂成形部材２３にロータコア２１が一体成形されてそれらの一体性が向上された結果、ロータ１３の振動が抑制されるようになっている。 Next, each magnet 24 of the resin molding member 23 integrally molded with the rotor core 21 is magnetized in the radial direction. Thereafter, the rotary shaft 14 is press-fitted and fixed to the rotor core 21 to complete the rotor 13. In the rotor 13 of the present embodiment, the rotor core 21 is integrally formed with the resin molding member 23 and the integrity thereof is improved. As a result, the vibration of the rotor 13 is suppressed.
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）ロータ１３のマグネットにプラスチックマグネット２４を用いるため、マグネット２４をロータコア２１に対して一体成形することが可能となる。これにより、マグネット２４をロータコア２１に接着固定する必要がなくなるため、接着材による品質の低下を防ぐことができる。また、マグネット２４をロータコア２１に対して一体成形することで、マグネット２４の固定作業が不要となるため、マグネット２４を容易に設けることが可能となる。その結果、高品質で製造の容易なモータ１０を提供することができる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) Since the plastic magnet 24 is used as the magnet of the rotor 13, the magnet 24 can be integrally formed with the rotor core 21. Thereby, since it becomes unnecessary to adhere and fix the magnet 24 to the rotor core 21, it is possible to prevent the quality from being deteriorated by the adhesive. In addition, since the magnet 24 is integrally formed with the rotor core 21, it is not necessary to fix the magnet 24, so that the magnet 24 can be easily provided. As a result, it is possible to provide a motor 10 that is high quality and easy to manufacture.
（２）マグネット２４は、ロータコア２１と回転軸方向（回転軸１４の軸方向）に当接する連結部２５（軸方向係合部）を一体に有する。このため、ロータコア２１と連結部２５との係合（当接）によってマグネット２４の軸方向への脱落を抑えることが可能となる。 (2) The magnet 24 integrally includes the rotor core 21 and a connecting portion 25 (axially engaging portion) that abuts in the rotational axis direction (axial direction of the rotational shaft 14). For this reason, it is possible to prevent the magnet 24 from dropping off in the axial direction by engagement (contact) between the rotor core 21 and the connecting portion 25.
（３）各マグネット２４を周方向に互いに連結するように該マグネット２４に一体形成された連結部２５を備える。これにより、各マグネット２４が連結部２５にて周方向に互いに連結されるため、各マグネット２４が個別に脱落してしまうことを抑えることが可能となる。 (3) A connecting portion 25 is formed integrally with the magnet 24 so as to connect the magnets 24 in the circumferential direction. Thereby, since each magnet 24 is mutually connected by the connection part 25 in the circumferential direction, it becomes possible to suppress that each magnet 24 falls out separately.
（４）連結部２５は、各マグネット２４よりも径方向内側に形成される。即ち、各マグネット２４は、その径方向内側端面２４ａで連結部２５と一体に繋がるため、各マグネット２４の径方向両側の各磁極が連結部２５によって短絡されない構成とすることが可能となる。これにより、漏れ磁束を抑えることができ、各マグネット２４の磁束のうちの有効磁束（ロータ１３の回転力を発生させるための磁束）の低下を抑えることができる。 (4) The connecting portion 25 is formed on the radially inner side than each magnet 24. That is, since each magnet 24 is integrally connected to the connecting portion 25 at its radially inner end face 24a, it is possible to make a configuration in which the magnetic poles on both sides in the radial direction of each magnet 24 are not short-circuited by the connecting portion 25. Thereby, a leakage magnetic flux can be suppressed and the fall of the effective magnetic flux (magnetic flux for generating the rotational force of the rotor 13) among the magnetic flux of each magnet 24 can be suppressed.
（５）各マグネット２４及び連結部２５の一体成形品（樹脂成形部材２３）がロータコア２１に対して一体成形により形成される。このため、樹脂成形部材２３の径方向内側への樹脂収縮によって該樹脂成形部材２３とロータコア２１との特に径方向への一体性を向上させることができる。 (5) An integrally molded product (resin molding member 23) of each magnet 24 and the connecting portion 25 is formed on the rotor core 21 by integral molding. For this reason, the resin shrinkage of the resin molded member 23 toward the inside in the radial direction can improve the integrity of the resin molded member 23 and the rotor core 21 particularly in the radial direction.
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・樹脂成形部材２３の形状等の構成は上記実施形態に限らず適宜変更してもよい。例えば、上記実施形態では、連結部２５がマグネット２４の軸方向一端側（図１において下側）のみに設けられたが、マグネット２４の軸方向一端側だけでなく他端側（図１において上側）にも連結部２５を設けてもよい。また例えば、図３（ａ）（ｂ）に示すように、連結部２５を省略して各マグネット２４が互いに分断された構成としてもよい。同図に示すロータ１３Ａでは、各マグネット２４は周方向に互いに連結されていない。各マグネット２４の軸方向両端部は径方向内側にそれぞれ延出されるとともに、その各延出部２４ｂの先端から軸方向内側（ロータコア２１側）に突出する径方向係合部２４ｃが形成されている。各径方向係合部２４ｃは、ロータコア２１の軸方向端面に形成された凹部２１ｃに充填されており、ロータコア２１と外径方向に当接するようになっている。このような構成によれば、径方向係合部２４ｃとロータコア２１との係合によってマグネット２４の径方向外側への脱落を抑えることが可能となる。なお、この径方向係合部２４ｃを上記実施形態に加えてもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
The configuration such as the shape of the resin molded member 23 is not limited to the above embodiment, and may be changed as appropriate. For example, in the above embodiment, the connecting portion 25 is provided only on one end side in the axial direction of the magnet 24 (lower side in FIG. 1), but not only on one end side in the axial direction of the magnet 24 but on the other end side (upper side in FIG. 1). ) May also be provided with a connecting portion 25. Further, for example, as shown in FIGS. 3A and 3B, the connecting portion 25 may be omitted and the magnets 24 may be separated from each other. In the rotor 13A shown in the figure, the magnets 24 are not connected to each other in the circumferential direction. Both end portions in the axial direction of each magnet 24 extend radially inward, and a radial engagement portion 24c that protrudes inward in the axial direction (rotor core 21 side) from the tip of each extending portion 24b is formed. . Each radial engagement portion 24c is filled in a recess 21c formed on the axial end surface of the rotor core 21, and is in contact with the rotor core 21 in the outer diameter direction. According to such a configuration, it is possible to prevent the magnet 24 from dropping out in the radial direction by the engagement between the radial engagement portion 24 c and the rotor core 21. In addition, you may add this radial direction engaging part 24c to the said embodiment.
・上記実施形態では、各マグネット２４がロータコア２１の外周面に固定されたＳＰＭ型のロータ１３に本発明を適用したが、これに限定されるものではなく、各マグネットがロータコアに埋設されたＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）型のロータに適用してもよい。例えば、図４（ａ）（ｂ）に示すロータ１３Ｂでは、回転軸１４が圧入固定された円筒状のロータコア４１には、周方向等間隔に形成された４つの貫通孔４１ａが形成されている。各貫通孔４１ａは、ロータコア４１の外周面よりも若干内側に形成されるとともに、ロータコア４１を軸方向に貫通している。そして、各貫通孔４１ａには、磁性体粉末を含む樹脂材料よりなるプラスチックマグネット４２（以下、マグネット４２）が充填されている。 In the above embodiment, the present invention is applied to the SPM type rotor 13 in which each magnet 24 is fixed to the outer peripheral surface of the rotor core 21. However, the present invention is not limited to this, and an IPM in which each magnet is embedded in the rotor core. You may apply to the (Interior Permanent Magnet) type rotor. For example, in the rotor 13B shown in FIGS. 4A and 4B, the cylindrical rotor core 41 to which the rotary shaft 14 is press-fitted and fixed has four through holes 41a formed at equal intervals in the circumferential direction. . Each through hole 41 a is formed slightly inside the outer peripheral surface of the rotor core 41 and penetrates the rotor core 41 in the axial direction. Each through hole 41a is filled with a plastic magnet 42 (hereinafter referred to as magnet 42) made of a resin material containing magnetic powder.
各マグネット４２は、ロータコアに対してインサート成形により一体成形されたものである。各マグネット４２は、ロータコア４１の軸方向に長い直方体状をなすとともに、その軸方向の長さは、ロータコア４１の軸方向の長さと等しく形成されている。各マグネット４２の軸方向一端部（図４において下側端部）には、径方向内側及び外側にそれぞれ突出する突出部４３（軸方向係合部）が形成されている。各マグネット４２の突出部４３は、各貫通孔４１ａの内面の段差部位と回転軸１４の軸方向に当接している。 Each magnet 42 is integrally formed with the rotor core by insert molding. Each magnet 42 has a rectangular parallelepiped shape that is long in the axial direction of the rotor core 41, and the axial length thereof is equal to the axial length of the rotor core 41. A protruding portion 43 (an axial engagement portion) that protrudes radially inward and outward is formed at one axial end portion (lower end portion in FIG. 4) of each magnet 42. The protrusion 43 of each magnet 42 is in contact with the stepped portion of the inner surface of each through hole 41 a in the axial direction of the rotary shaft 14.
ロータコア４１において、各貫通孔４１ａの周方向間には疑似磁極４４が形成されている。疑似磁極４４は、ロータコア４１の外周部における貫通孔４１ａを有しない部位であり、周方向等間隔（９０度間隔）４つ形成されている。つまり、ロータコア４１の外周部には、マグネット４２と疑似磁極４４とが周方向に交互に、かつ等間隔（４５度間隔）で配置されている。そして、各疑似磁極４４は、上記実施形態の疑似磁極２２と同様に、マグネット４２とは反対の磁極として機能し、これにより、ロータコア４１の外周部の磁極は、Ｎ極とＳ極が周方向に交互に８極で構成される。 In the rotor core 41, pseudo magnetic poles 44 are formed between the circumferential directions of the through holes 41a. The pseudo magnetic poles 44 are portions that do not have the through holes 41 a in the outer peripheral portion of the rotor core 41, and are formed at four circumferentially equal intervals (intervals of 90 degrees). That is, on the outer peripheral portion of the rotor core 41, the magnets 42 and the pseudo magnetic poles 44 are alternately arranged in the circumferential direction at equal intervals (45 degree intervals). Each pseudo magnetic pole 44 functions as a magnetic pole opposite to the magnet 42, similarly to the pseudo magnetic pole 22 of the above-described embodiment, whereby the N pole and the S pole are circumferential in the circumferential direction of the rotor core 41. It is composed of 8 poles alternately.
このような構成によっても、上記実施形態の効果（１）（２）と同様の効果を得ることができる。なお、上記のロータ１３Ｂでは、各マグネット４２が互いに連結されない構成としたが、これ以外に例えば、上記実施形態と同様の連結部２５を各マグネット４２に一体形成してもよい。また、上記のロータ１３Ｂでは、各マグネット４２がロータコア４１に対してインサート成形により一体成形されるものとしたが、これ以外に例えば、各マグネット４２がロータコア４１の貫通孔４１ａに圧入固定された構成としてもよい。圧入固定する場合においても、各マグネット４２の固定のための接着材は不要であり、接着材による品質の低下を防ぐことができる。また、マグネット４２の弾性により圧入代を大きくすることができるため、硬質な焼結磁石を圧入する場合と比べて、マグネット４２を容易に圧入固定することが可能となる。 Even with such a configuration, the same effects as the effects (1) and (2) of the above embodiment can be obtained. In the rotor 13B, the magnets 42 are not connected to each other. However, for example, a connecting portion 25 similar to that of the above embodiment may be integrally formed with each magnet 42. In the rotor 13B, each magnet 42 is integrally formed with the rotor core 41 by insert molding. For example, each magnet 42 is press-fitted and fixed in the through hole 41a of the rotor core 41. It is good. Even in the case of press-fitting and fixing, an adhesive for fixing each magnet 42 is unnecessary, and deterioration of quality due to the adhesive can be prevented. Further, since the press-fitting allowance can be increased by the elasticity of the magnet 42, the magnet 42 can be easily press-fitted and fixed as compared with the case where a hard sintered magnet is press-fitted.
・上記実施形態では、各マグネット２４は、径方向外側がＮ極、径方向内側がＳ極となるように着磁されたが、反対に径方向外側がＳ極、径方向内側がＮ極となるように着磁してもよい。この場合、疑似磁極２２はＮ極として機能する。 In the above embodiment, each magnet 24 is magnetized so that the radially outer side is the N pole and the radially inner side is the S pole, but on the contrary, the radially outer side is the S pole and the radially inner side is the N pole. You may magnetize so that it may become. In this case, the pseudo magnetic pole 22 functions as an N pole.
・上記実施形態では、マグネット２４及び疑似磁極２２の個数をそれぞれ４つとしたが、これに特に限定されるものではなく、マグネット２４及び疑似磁極２２の個数は構成に応じて適宜変更してもよい。 In the above embodiment, the number of the magnets 24 and the pseudo magnetic poles 22 is four, but the number of the magnets 24 and the pseudo magnetic poles 22 may be appropriately changed according to the configuration. .
・上記実施形態では、インナロータ型のモータ１０に本発明を適用したが、これに特に限定されるものではなく、アウタロータ型のモータに適用してもよい。 In the above embodiment, the present invention is applied to the inner rotor type motor 10, but the present invention is not particularly limited thereto, and may be applied to an outer rotor type motor.
１０…モータ、１２…ステータ、１３，１３Ａ，１３Ｂ…ロータ、１４…回転軸、２１，４１…ロータコア、２２，４４…疑似磁極、２４，４２…プラスチックマグネット、２４ｃ…径方向係合部、２５…連結部（軸方向係合部）、４３…突出部（軸方向係合部）。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor, 12 ... Stator, 13, 13A, 13B ... Rotor, 14 ... Rotary shaft, 21, 41 ... Rotor core, 22, 44 ... Pseudo magnetic pole, 24, 42 ... Plastic magnet, 24c ... Radial engagement part, 25 ... connecting part (axially engaging part), 43 ... projecting part (axially engaging part).
Claims (11)
前記各マグネットは、磁性体を含む樹脂材料よりなるプラスチックマグネットにて構成されたことを特徴とするロータ。 A plurality of magnets are arranged in the circumferential direction of the rotor core, and between each magnet, a pseudo magnetic pole that functions as a magnetic pole opposite to the magnet is formed by the magnetic action of the magnet,
Each of the magnets is composed of a plastic magnet made of a resin material containing a magnetic material.
前記プラスチックマグネットは、前記ロータコアと回転軸方向に係合する軸方向係合部を有していることを特徴とするロータ。 The rotor according to claim 1, wherein
The said plastic magnet has an axial direction engaging part engaged with the said rotor core in a rotating shaft direction, The rotor characterized by the above-mentioned.
前記各プラスチックマグネットを周方向に互いに連結するように該プラスチックマグネットに一体形成された連結部を備えていることを特徴とするロータ。 The rotor according to claim 1 or 2,
A rotor comprising a connecting portion integrally formed with the plastic magnet so as to connect the plastic magnets to each other in the circumferential direction.
前記連結部は、前記各プラスチックマグネットよりも径方向内側に形成されていることを特徴とするロータ。 The rotor according to claim 3, wherein
The rotor is characterized in that the connecting portion is formed radially inward of the plastic magnets.
前記各プラスチックマグネット及び前記連結部は、前記ロータコアに対して一体成形により形成されたことを特徴とするロータ。 The rotor according to claim 3 or 4,
Each of the plastic magnets and the connecting portion are formed by integral molding with respect to the rotor core.
前記各プラスチックマグネットは、前記ロータコアと外径方向に係合する径方向係合部を有していることを特徴とするロータ。 The rotor according to any one of claims 1 to 5,
Each said plastic magnet has a radial direction engaging part engaged with the said rotor core in an outer diameter direction, The rotor characterized by the above-mentioned.
前記各プラスチックマグネットは、前記ロータコアの外周面に固定されていることを特徴とするロータ。 The rotor according to any one of claims 1 to 6,
Each said plastic magnet is being fixed to the outer peripheral surface of the said rotor core, The rotor characterized by the above-mentioned.
前記各プラスチックマグネットは、前記ロータコアに埋設されていることを特徴とするロータ。 The rotor according to any one of claims 1 to 6,
Each of the plastic magnets is embedded in the rotor core.
前記各マグネットは、磁性体を含む樹脂材料よりなるプラスチックマグネットにて構成されるものであり、
前記各プラスチックマグネットを前記ロータコアに対して一体成形することを特徴とするロータの製造方法。 A plurality of magnets are arranged in the circumferential direction of the rotor core, and a rotor manufacturing method in which a pseudo magnetic pole functioning as a magnetic pole opposite to the magnet is formed between the magnets by the magnetic action of the magnet,
Each of the magnets is composed of a plastic magnet made of a resin material containing a magnetic material,
A method of manufacturing a rotor, wherein the plastic magnets are formed integrally with the rotor core.
前記各プラスチックマグネットを周方向に互いに連結する連結部を該プラスチックマグネットに一体形成することを特徴とするロータの製造方法。 In the manufacturing method of the rotor according to claim 10,
A method for manufacturing a rotor, wherein a connecting portion for connecting the plastic magnets in the circumferential direction is integrally formed with the plastic magnet.
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