JP2014155381A - Rotor, and brushless motor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor the rotational position (angle) of which can be detected with high accuracy.SOLUTION: A rotor 21 includes a first rotor core 31 where a plurality of first claw-shaped magnetic poles 31b are formed on the outer periphery of a first core base 31a and a second rotor core 32 where a plurality of second claw-shaped magnetic poles 32b are formed on the outer periphery of a second core base, a field magnet arranged between the axial directions of the first and second core bases, and making the first claw-shaped magnetic pole 31b function as a first magnetic pole and the second claw-shaped magnetic pole 32b function as a second magnetic pole by being magnetized in the axial direction, and an annular sensor magnet 42 provided at a position shifted from the first and second rotor cores 31, 32 in the axial direction, with the axial magnetization directions being differentiated from each other in the circumferential direction. The sensor magnet 42 is formed to have an inner diameter larger than the outer diameter of the first core base 31a, and is provided so that the magnetic pole on the side facing the first and second claw-shaped magnetic poles 31b, 32b matches that of the claw-shaped magnetic pole.

Description

本発明は、ロータ、及びブラシレスモータに関するものである。   The present invention relates to a rotor and a brushless motor.

ブラシレスモータのロータとしては、周方向に複数の爪状磁極をそれぞれ有して組み合わされる2つのロータコアと、それらの間に配置され軸方向に磁化された界磁磁石とを備え、各爪状磁極を交互に異なる磁極に機能させるいわゆる永久磁石界磁のランデル型構造のロータがある(例えば、特許文献1参照)。   The rotor of the brushless motor includes two rotor cores that are combined with each other having a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction, and a field magnet that is disposed between them and magnetized in the axial direction. There is a so-called permanent magnet field Landel-type rotor that causes the different magnetic poles to function alternately (see, for example, Patent Document 1).

そして、ブラシレスモータでは、ロータの回転位置(角度)が検出され、その回転位置に応じてステータの巻線に駆動電流が供給されることで回転磁界が発生され、その回転磁界によってロータが回転駆動される。   In a brushless motor, the rotational position (angle) of the rotor is detected, and a rotating magnetic field is generated by supplying a driving current to the windings of the stator according to the rotational position, and the rotor is rotationally driven by the rotating magnetic field. Is done.

特開2012−115085号公報JP 2012-115085 A

ところで、ブラシレスモータにおいて、ロータの回転位置を検出する構成としては、例えば、周方向に交互に異なる磁極(N極とS極)を有するセンサ磁石をロータコアの軸方向に並設して設け、ステータ側に前記センサ磁石と軸方向に対向してその磁界を検出する磁気センサを設ける構成がある。   By the way, in the brushless motor, as a configuration for detecting the rotational position of the rotor, for example, sensor magnets having magnetic poles (N pole and S pole) which are alternately different in the circumferential direction are provided side by side in the axial direction of the rotor core. There is a configuration in which a magnetic sensor for detecting the magnetic field is provided on the side facing the sensor magnet in the axial direction.

しかしながら、上記ロータでは、界磁磁石が軸方向に磁化されていることで、ロータコアからの軸方向の漏れ磁束がセンサ磁石からの磁束に重畳してしまい、磁気センサにて検出される検出信号のレベルが等ピッチで切り替わらずに、ロータの回転位置(角度)を高精度に検出できなくなるといった問題があった。尚、このことは、ステータの巻線に供給する駆動電流の最適なタイミングからのずれを生じさせ、ひいては出力低下や振動騒音の悪化を招く原因となる。   However, in the rotor, since the field magnet is magnetized in the axial direction, the leakage flux in the axial direction from the rotor core is superimposed on the magnetic flux from the sensor magnet, and the detection signal detected by the magnetic sensor There was a problem that the rotational position (angle) of the rotor could not be detected with high accuracy without switching the levels at equal pitches. This causes a deviation from the optimum timing of the drive current supplied to the stator windings, which in turn causes a decrease in output and a deterioration in vibration noise.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、回転位置(角度)を高精度に検出することができるロータ、及びブラシレスモータを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotor and a brushless motor that can detect a rotational position (angle) with high accuracy.

上記課題を解決するロータは、それぞれ略円板状のコアベースの外周部に、等間隔に複数の爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、互いのコアベースが対向されつつ爪状磁極が周方向に交互に配置された第1及び第2ロータコアと、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、前記軸方向に磁化されることで、第1ロータコアの前記爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2ロータコアの前記爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、前記第1及び第2ロータコアと軸方向にずれた位置に設けられ、軸方向に磁化される方向が周方向に交互に異ならせられた環状のセンサ磁石とを備えたロータであって、前記センサ磁石は、その内径が前記コアベースの外径よりも大きく形成されるとともに、前記爪状磁極に対向する側の磁極が該爪状磁極の磁極と一致するように設けられる。   Each of the rotors that solve the above-described problems has a plurality of claw-shaped magnetic poles projecting radially outward at equal intervals on the outer periphery of a substantially disk-shaped core base and extending in the axial direction. Are arranged between the first and second rotor cores in which the claw-shaped magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction while being opposed to each other and the axial direction of the core bases, and are magnetized in the axial direction, whereby the first rotor core A field magnet that causes the claw-shaped magnetic pole of the second rotor core to function as the first magnetic pole and a function of the claw-shaped magnetic pole of the second rotor core as the second magnetic pole, and a position shifted in the axial direction from the first and second rotor cores Provided with an annular sensor magnet in which the axially magnetized directions are alternately varied in the circumferential direction, and the sensor magnet has an inner diameter that is larger than an outer diameter of the core base. As it is formed large, Side of the magnetic pole facing the Kitsumejo pole is provided so as to coincide with the magnetic pole of the claw-shaped magnetic poles.

同構成によれば、センサ磁石は、その内径がコアベースの外径よりも大きく形成されるとともに、爪状磁極に対向する側の磁極が該爪状磁極の磁極と一致するように設けられるため、爪状磁極からセンサ磁石への軸方向の漏れ磁束が抑えられる。これにより、センサ磁石の爪状磁極とは反対側の軸方向に設けられる磁気センサに対するセンサ磁石からの磁束が爪状磁極からの漏れ磁束の影響を受けることが抑えられ、ひいては磁気センサにてロータの回転位置(角度)を高精度に検出することが可能となる。   According to this configuration, the sensor magnet is formed so that its inner diameter is larger than the outer diameter of the core base, and the magnetic pole on the side facing the claw-shaped magnetic pole coincides with the magnetic pole of the claw-shaped magnetic pole. The leakage flux in the axial direction from the claw-shaped magnetic pole to the sensor magnet is suppressed. As a result, the magnetic flux from the sensor magnet to the magnetic sensor provided in the axial direction opposite to the claw-shaped magnetic pole of the sensor magnet is suppressed from being affected by the leakage magnetic flux from the claw-shaped magnetic pole. It is possible to detect the rotational position (angle) of this with high accuracy.

上記ロータにおいて、前記センサ磁石は、軸方向に磁化される方向が周方向に等角度間隔で異なり、前記爪状磁極に対向する側の磁極の各周方向中心が前記爪状磁極の各周方向中心と一致するように設けられることが好ましい。   In the rotor, the sensor magnet is magnetized in the axial direction in different circumferential directions at equal angular intervals, and each circumferential center of the magnetic pole on the side facing the claw-shaped magnetic pole is in each circumferential direction of the claw-shaped magnetic pole. It is preferable to be provided so as to coincide with the center.

同構成によれば、センサ磁石は、軸方向に磁化される方向が周方向に等角度間隔で異なり、爪状磁極に対向する側の磁極の各周方向中心が爪状磁極の各周方向中心と一致するように設けられるため、磁気センサにて検出される検出信号のレベルが等ピッチで切り替わるようにすることができる。   According to this configuration, the sensor magnets are different in the direction magnetized in the axial direction at equal angular intervals in the circumferential direction, and the circumferential center of the magnetic pole on the side facing the claw-shaped magnetic pole is the circumferential center of the claw-shaped magnetic pole. Therefore, the level of the detection signal detected by the magnetic sensor can be switched at an equal pitch.

上記課題を解決するブラシレスモータは、上記ロータと、回転磁界を発生するステータと、前記センサ磁石の前記爪状磁極とは反対側の軸方向に対向して設けられた磁気センサとを備える。   A brushless motor that solves the above problem includes the rotor, a stator that generates a rotating magnetic field, and a magnetic sensor that is provided in the axial direction opposite to the claw-shaped magnetic pole of the sensor magnet.

同構成によれば、ブラシレスモータにおいて、上記効果を得ることができる。   According to this configuration, the above effect can be obtained in the brushless motor.

本発明のロータ、及びブラシレスモータでは、回転位置(角度)を高精度に検出することができる。   In the rotor and the brushless motor of the present invention, the rotational position (angle) can be detected with high accuracy.

一実施形態におけるブラシレスモータの断面図。Sectional drawing of the brushless motor in one Embodiment. 同形態におけるブラシレスモータの一部断面斜視図。The partial cross section perspective view of the brushless motor in the same form. 同形態におけるロータの一部平面図。The partial top view of the rotor in the same form. 同形態におけるブラシレスモータの一部断面図。The partial cross section figure of the brushless motor in the form. 別例におけるロータを説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the rotor in another example. 別例におけるロータを説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the rotor in another example. 別例におけるロータを説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the rotor in another example. 別例におけるロータを説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the rotor in another example.

以下、ブラシレスモータの一実施形態を図1〜図4に従って説明する。
図1に示すように、ブラシレスモータ11のモータケース12は、有底筒状に形成された筒状ハウジング13と、該筒状ハウジング13のフロント側(図1中、左側)の開口部を閉塞するフロントエンドプレート14とを有している。
Hereinafter, an embodiment of a brushless motor will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a motor case 12 of a brushless motor 11 has a cylindrical housing 13 formed in a bottomed cylindrical shape and a front side (left side in FIG. 1) opening of the cylindrical housing 13 closed. And a front end plate 14.

図1に示すように、筒状ハウジング13の内周面にはステータ16が固定されている。ステータ16は、径方向内側に延びる複数(本実施形態では12個)の集中巻用ティースとしてのティース17aを有する電機子コア17と、電機子コア17のティース17aにインシュレータ18を介して巻回される巻線19とを備えている。ステータ16は、外部の制御回路Sから巻線19に駆動電流が供給されることで回転磁界を発生する。   As shown in FIG. 1, a stator 16 is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical housing 13. The stator 16 is wound around an armature core 17 having a plurality of (in this embodiment, 12) teeth 17a serving as concentrated winding teeth extending radially inward and a tooth 17a of the armature core 17 via an insulator 18. Winding 19 is provided. The stator 16 generates a rotating magnetic field when a drive current is supplied from the external control circuit S to the winding 19.

図1に示すように、ブラシレスモータ11のロータ21は回転軸22を有し、ステータ16の内側に配置されている。回転軸22は非磁性体の金属シャフトであって、筒状ハウジング13の底部13a及びフロントエンドプレート14に支持された軸受23,24により回転可能に支持されている。   As shown in FIG. 1, the rotor 21 of the brushless motor 11 has a rotating shaft 22 and is disposed inside the stator 16. The rotating shaft 22 is a non-magnetic metal shaft, and is rotatably supported by bearings 23 and 24 supported by the bottom portion 13a of the cylindrical housing 13 and the front end plate 14.

図1及び図2に示すように、ロータ21は、前記回転軸22に外嵌される第1及び第2ロータコア31,32と、界磁磁石としての環状磁石33とを備える。
第1ロータコア31は、略円板状の第1コアベース31aの外周部に、等間隔に複数(本実施形態では4つ)の第1爪状磁極31bが径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出して形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotor 21 includes first and second rotor cores 31 and 32 that are fitted onto the rotary shaft 22, and an annular magnet 33 as a field magnet.
The first rotor core 31 has a plurality of (four in the present embodiment) first claw-shaped magnetic poles 31b projecting radially outwardly at equal intervals on the outer periphery of a substantially disk-shaped first core base 31a. It extends in the direction.

第2ロータコア32は、第1ロータコア31と同形状であって、略円板状の第2コアベース32aの外周部に、等間隔に複数の第2爪状磁極32bが径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出して形成されている。そして、第2ロータコア32は、各第2爪状磁極32bが周方向に隣り合う第1爪状磁極31b間に配置されるようにして、且つ第1コアベース31aと第2コアベース32aとの軸方向の間に環状磁石33が配置(挟持)されるようにして第1ロータコア31に対して組み付けられている。尚、本実施形態では、第1及び第2コアベース31a,32aは環状磁石33に対してそれぞれ接着剤により固着されている。   The second rotor core 32 has the same shape as the first rotor core 31, and a plurality of second claw-shaped magnetic poles 32b are projected radially outwardly at equal intervals on the outer periphery of a substantially disk-shaped second core base 32a. And extending in the axial direction. The second rotor core 32 is arranged such that each second claw-shaped magnetic pole 32b is disposed between the first claw-shaped magnetic poles 31b adjacent to each other in the circumferential direction, and between the first core base 31a and the second core base 32a. The annular magnet 33 is assembled to the first rotor core 31 so as to be disposed (clamped) in the axial direction. In the present embodiment, the first and second core bases 31a and 32a are respectively fixed to the annular magnet 33 with an adhesive.

環状磁石33は、第1爪状磁極31bを第1の磁極(本実施形態ではN極)として機能させ、第2爪状磁極32bを第2の磁極(本実施形態ではS極)として機能させるように、軸方向に磁化されている。即ち、本実施形態のロータ21は、界磁磁石としての環状磁石33を用いた所謂ランデル型構造のロータである。ロータ21は、N極となる4つの第1爪状磁極31bと、S極となる4つの第2爪状磁極32bとが周方向に交互に配置されており、極数が8極(極対数が4個)となる。すなわち、本実施形態では、ロータ21の極数が「8」に設定され、ステータ16のティース17aの数が「12」に設定されている。   The annular magnet 33 causes the first claw-shaped magnetic pole 31b to function as a first magnetic pole (N pole in the present embodiment), and causes the second claw-shaped magnetic pole 32b to function as a second magnetic pole (S pole in the present embodiment). Thus, it is magnetized in the axial direction. That is, the rotor 21 of the present embodiment is a so-called Landell type rotor using an annular magnet 33 as a field magnet. In the rotor 21, four first claw-shaped magnetic poles 31b that are N poles and four second claw-shaped magnetic poles 32b that are S poles are alternately arranged in the circumferential direction, and the number of poles is eight (the number of pole pairs). Is 4). That is, in the present embodiment, the number of poles of the rotor 21 is set to “8”, and the number of teeth 17a of the stator 16 is set to “12”.

又、本実施形態のロータ21は、第1及び第2爪状磁極31b,32bの径方向内側(背面)に設けられ、その部分の漏れ(短絡)磁束を抑えるべく径方向に磁化された背面補助磁石34を備えている。   In addition, the rotor 21 of the present embodiment is provided on the radially inner side (rear surface) of the first and second claw-shaped magnetic poles 31b and 32b, and the rear surface is magnetized in the radial direction so as to suppress leakage (short circuit) magnetic flux in the portion. An auxiliary magnet 34 is provided.

更に、本実施形態のロータ21は、第1及び第2爪状磁極31b,32b同士の周方向の各間に設けられ、その部分の漏れ磁束を抑えるべく周方向に磁化された極間磁石35を備えている。   Further, the rotor 21 of the present embodiment is provided between the first and second claw-shaped magnetic poles 31b and 32b in the circumferential direction, and the interpole magnet 35 magnetized in the circumferential direction to suppress the leakage magnetic flux of the portion. It has.

又、図1に示すように、ロータ21には、略円板状のマグネット固定部材41を介してセンサ磁石42が設けられている。詳しくは、マグネット固定部材41は、中央にボス部41aが形成された円板部41bと、該円板部41bの外縁から筒状に延びる筒部41cとを有し、該筒部41cの内周面及び円板部41bの表面に当接するように環状のセンサ磁石42が固着されている。そして、マグネット固定部材41は、第1及び第2ロータコア31,32と軸方向にずれた位置であって、第1ロータコア31と近い側で、そのボス部41aが回転軸22に外嵌されている。言い換えると、本実施形態のマグネット固定部材41(センサ磁石42)は、第1ロータコア31を第2ロータコア32とで挟む位置で回転軸22に固定されている。   As shown in FIG. 1, the rotor 21 is provided with a sensor magnet 42 via a substantially disc-shaped magnet fixing member 41. Specifically, the magnet fixing member 41 includes a disc portion 41b having a boss portion 41a formed at the center, and a cylinder portion 41c extending in a cylindrical shape from the outer edge of the disc portion 41b. An annular sensor magnet 42 is fixed so as to come into contact with the peripheral surface and the surface of the disc portion 41b. And the magnet fixing member 41 is a position shifted in the axial direction from the first and second rotor cores 31 and 32, and the boss portion 41 a is fitted on the rotary shaft 22 on the side close to the first rotor core 31. Yes. In other words, the magnet fixing member 41 (sensor magnet 42) of the present embodiment is fixed to the rotating shaft 22 at a position where the first rotor core 31 is sandwiched between the second rotor core 32.

そして、フロントエンドプレート14において、センサ磁石42と軸方向に対向する位置には磁気センサとしてのホールIC43が設けられている。言い換えると、ホールIC43は、センサ磁石42を第1ロータコア31とで挟む位置でフロントエンドプレート14に固定されている。ホールIC43は、N極とS極の磁界を感知するとそれぞれHレベルの検出信号とLレベルの検出信号とを前記制御回路Sに出力する。   In the front end plate 14, a Hall IC 43 as a magnetic sensor is provided at a position facing the sensor magnet 42 in the axial direction. In other words, the Hall IC 43 is fixed to the front end plate 14 at a position where the sensor magnet 42 is sandwiched between the first rotor core 31. The Hall IC 43 outputs an H level detection signal and an L level detection signal to the control circuit S when sensing the N pole and S pole magnetic fields.

ここで、図3及び図4に示すように、前記センサ磁石42は、その内径が前記第1及び第2コアベース31a,32a及び環状磁石33の外径よりも大きく形成されるとともに、第1及び第2爪状磁極31b,32bに対向する側の磁極が該爪状磁極の磁極と一致するように設けられている。   Here, as shown in FIGS. 3 and 4, the sensor magnet 42 is formed such that the inner diameter thereof is larger than the outer diameters of the first and second core bases 31 a and 32 a and the annular magnet 33. The magnetic poles on the side facing the second claw-shaped magnetic poles 31b and 32b are provided so as to coincide with the magnetic poles of the claw-shaped magnetic poles.

詳しくは、センサ磁石42は、軸方向に磁化される方向が周方向に交互に異ならせられたものであって、本実施形態では等角度(45°)間隔で軸方向に磁化される方向が異ならせてある。尚、図3では、センサ磁石42における紙面手前側の磁極をN,Sの符号を付して図示している。そして、図4に示すように、センサ磁石42は、N極として機能する第1爪状磁極31bと対向する周方向の位置では、該第1爪状磁極31bに対向する側の磁極がN極で、対向しない側(図3中、紙面手前側)の磁極がS極となるように設けられている。又、センサ磁石42は、S極として機能する第2爪状磁極32bと対向する周方向の位置では、該第2爪状磁極32bに対向する側の磁極がS極で、対向しない側の磁極がN極となるように設けられている。又、本実施形態のセンサ磁石42は、第1及び第2爪状磁極31b,32bに対向する側の磁極の各周方向中心が、第1及び第2爪状磁極31b,32bの各周方向中心と一致するように設けられている。   Specifically, the sensor magnet 42 is configured such that the direction magnetized in the axial direction is alternately changed in the circumferential direction, and in this embodiment, the direction magnetized in the axial direction at equiangular (45 °) intervals. It is different. In FIG. 3, the magnetic poles on the front side of the sheet of the sensor magnet 42 are shown with N and S symbols. As shown in FIG. 4, the sensor magnet 42 has a magnetic pole on the side facing the first claw-shaped magnetic pole 31 b at the position in the circumferential direction facing the first claw-shaped magnetic pole 31 b functioning as the N pole. Thus, the magnetic poles on the non-opposing side (the front side in FIG. 3) are provided to be the S poles. Further, the sensor magnet 42 is located at the circumferential position facing the second claw-shaped magnetic pole 32b functioning as the S pole, and the magnetic pole on the side facing the second claw-shaped magnetic pole 32b is the S pole and the magnetic pole on the side not facing the second magnet. Are provided so as to be N poles. Further, in the sensor magnet 42 of the present embodiment, the respective circumferential centers of the magnetic poles on the side facing the first and second claw-shaped magnetic poles 31b and 32b are in the circumferential directions of the first and second claw-shaped magnetic poles 31b and 32b. It is provided so as to coincide with the center.

次に、上記のように構成されたブラシレスモータ11の作用について説明する。
制御回路Sから巻線19に3相の駆動電流が供給されると、ステータ16にて回転磁界が発生され、ロータ21が回転駆動される。この際、ホールIC43と対向するセンサ磁石42が回転することで、ホールIC43から出力される検出信号のレベルがロータ21の回転角度(位置)に応じて切り替わり、その検出信号に基づいて制御回路Sから巻線19に最適なタイミングで切り替わる3相の駆動電流が供給される。これにより、良好に回転磁界が発生され、ロータ21が良好に連続して回転駆動される。
Next, the operation of the brushless motor 11 configured as described above will be described.
When a three-phase drive current is supplied from the control circuit S to the winding 19, a rotating magnetic field is generated in the stator 16, and the rotor 21 is driven to rotate. At this time, as the sensor magnet 42 facing the Hall IC 43 rotates, the level of the detection signal output from the Hall IC 43 is switched according to the rotation angle (position) of the rotor 21, and the control circuit S is based on the detection signal. To the winding 19 is supplied with a three-phase drive current that switches at an optimal timing. As a result, a rotating magnetic field is generated satisfactorily, and the rotor 21 is driven to rotate continuously.

次に、上記実施の形態の特徴的な効果を以下に記載する。
(1)センサ磁石42は、その内径が第1及び第2コアベース31a,32aの外径よりも大きく形成されるとともに、第1及び第2爪状磁極31b,32bに対向する側の磁極が該爪状磁極の磁極と一致するように設けられるため、第1及び第2爪状磁極31b,32bからセンサ磁石42への軸方向の漏れ磁束が抑えられる。これにより、ホールIC43に対するセンサ磁石42からの磁束が第1及び第2爪状磁極31b,32bからの漏れ磁束の影響を受けることが抑えられ、ひいてはホールIC43にてロータ21の回転位置(角度)を高精度に検出することが可能となる。
Next, the characteristic effects of the above embodiment will be described below.
(1) The sensor magnet 42 has an inner diameter larger than the outer diameter of the first and second core bases 31a and 32a, and a magnetic pole on the side facing the first and second claw-shaped magnetic poles 31b and 32b. Since it is provided so as to coincide with the magnetic pole of the claw-shaped magnetic pole, the leakage flux in the axial direction from the first and second claw-shaped magnetic poles 31b and 32b to the sensor magnet 42 is suppressed. As a result, the magnetic flux from the sensor magnet 42 to the Hall IC 43 is suppressed from being affected by the leakage magnetic flux from the first and second claw-shaped magnetic poles 31b and 32b. As a result, the rotational position (angle) of the rotor 21 at the Hall IC 43. Can be detected with high accuracy.

(2)センサ磁石42は、軸方向に磁化される方向が周方向に等角度(45°)間隔で異なり、第1及び第2爪状磁極31b,32bに対向する側の磁極の各周方向中心が第1及び第2爪状磁極31b,32bの各周方向中心と一致するように設けられる。これにより、ホールIC43にて検出される検出信号のレベルが等ピッチで切り替わるようにすることができる。   (2) The sensor magnet 42 is magnetized in the axial direction, and the circumferential direction of the magnetic poles on the side facing the first and second claw-shaped magnetic poles 31b and 32b is different at an equal angle (45 °) interval in the circumferential direction. The center is provided so as to coincide with the circumferential center of each of the first and second claw-shaped magnetic poles 31b and 32b. Thereby, the level of the detection signal detected by the Hall IC 43 can be switched at an equal pitch.

上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態の第1及び第2ロータコア31,32は、回転軸22に外嵌されるものであって、単に第1及び第2コアベース31a,32aの中央孔に回転軸22が圧入される構成としたが、これに限定されず、コアベースの内周縁に回転軸22が圧入される筒状のボス部を形成してもよい。
The above embodiment may be modified as follows.
-The 1st and 2nd rotor cores 31 and 32 of the said embodiment are externally fitted by the rotating shaft 22, and the rotating shaft 22 is press-fit only in the center hole of the 1st and 2nd core bases 31a and 32a. However, the present invention is not limited to this, and a cylindrical boss portion into which the rotary shaft 22 is press-fitted may be formed on the inner peripheral edge of the core base.

例えば、図5に示すように、変更してもよい。この例の第1及び第2コアベース31a,32aの内周縁には、それぞれの爪状磁極(第1コアベース31aは第1爪状磁極31b、第2コアベース32aは第2爪状磁極32b)の軸方向に延出する方向と同じ方向、即ち相対向する方向に延出して回転軸22が圧入される内延ボス部51が形成されている。尚、この例では、環状磁石33の内径が内延ボス部51の外径と略同じに設定されて、内延ボス部51同士間は空隙とされている。   For example, as shown in FIG. The claw-shaped magnetic poles (the first core base 31a is the first claw-shaped magnetic pole 31b and the second core base 32a is the second claw-shaped magnetic pole 32b) are arranged on the inner peripheral edges of the first and second core bases 31a and 32a in this example. ) In the same direction as the direction extending in the axial direction, i.e., the opposite direction, and an inwardly extending boss portion 51 into which the rotary shaft 22 is press-fitted is formed. In this example, the inner diameter of the annular magnet 33 is set to be substantially the same as the outer diameter of the inwardly extending boss part 51, and there is a gap between the inwardly extending boss parts 51.

このようにすると、軸方向の圧入範囲を広くすることができて第1及び第2ロータコア31,32を回転軸22に強固に固定することができるとともに、反対方向(軸方向の外部方向)に延出したボス部を設けた場合に比べて、第1及び第2コアベース31a,32aの外側にその配置スペースを必要としない。   In this way, the axial press-fitting range can be widened, and the first and second rotor cores 31 and 32 can be firmly fixed to the rotary shaft 22 and in the opposite direction (external direction in the axial direction). Compared with the case where the extended boss part is provided, the arrangement space is not required outside the first and second core bases 31a and 32a.

又、例えば、図6に示すように、変更してもよい。この例では、上記別例(図5参照)における第1ロータコア31の内延ボス部51と第2ロータコア32の内延ボス部51との軸方向の間に漏れ磁束を抑制するための内補助磁石52が設けられている。このようにすると、内延ボス部51同士間での漏れ磁束が抑制され、モータ効率の低下を抑制することができる。尚、この内補助磁石52は、フェライト磁石等でもよいし、ボンド磁石としてもよく、ボンド磁石とした場合、高い寸法精度を必要とすることなく内延ボス部51に密着して設けることができる。   For example, as shown in FIG. In this example, the inner auxiliary for suppressing the leakage magnetic flux between the inwardly extending boss part 51 of the first rotor core 31 and the inwardly extending boss part 51 of the second rotor core 32 in the other example (see FIG. 5). A magnet 52 is provided. If it does in this way, the leakage magnetic flux between inwardly extending boss | hub parts 51 will be suppressed, and the fall of motor efficiency can be suppressed. The inner auxiliary magnet 52 may be a ferrite magnet or the like, or may be a bonded magnet, and in the case of a bonded magnet, the inner auxiliary magnet 52 can be provided in close contact with the inwardly extending boss portion 51 without requiring high dimensional accuracy. .

又、例えば、図7に示すように、変更してもよい。この例では、上記別例(図5参照)における第1ロータコア31の内延ボス部51と第2ロータコア32の内延ボス部51との軸方向の間に漏れ磁束を抑制するための内補助磁石としての内補助磁石部53が環状磁石33に一体成形されて設けられている。このようにすると、内延ボス部51同士間での漏れ磁束が抑制され、モータ効率の低下を抑制することができる。   For example, as shown in FIG. In this example, the inner auxiliary for suppressing the leakage magnetic flux between the inwardly extending boss part 51 of the first rotor core 31 and the inwardly extending boss part 51 of the second rotor core 32 in the other example (see FIG. 5). An inner auxiliary magnet portion 53 as a magnet is integrally formed with the annular magnet 33. If it does in this way, the leakage magnetic flux between inwardly extending boss | hub parts 51 will be suppressed, and the fall of motor efficiency can be suppressed.

又、例えば、図8に示すように、変更してもよい。この例では、上記別例(図5参照)における内延ボス部51の軸方向の突出量を抑えた内延ボス部54を形成しつつ、第1及び第2コアベース31a,32aの内周縁から内延ボス部54の反対方向に突出した外延ボス部55を形成している。   Further, for example, as shown in FIG. In this example, the inner peripheral edges of the first and second core bases 31a and 32a are formed while forming the inwardly extending boss part 54 in which the protruding amount in the axial direction of the inwardly extending boss part 51 in the other example (see FIG. 5) is reduced. Thus, an outwardly extending boss part 55 protruding in the opposite direction of the inwardly extending boss part 54 is formed.

このようにすると、軸方向の圧入範囲を広くすることができて第1及び第2ロータコア31,32を回転軸22に強固に固定することができるとともに、反対方向(軸方向の外部方向)に延出したボス部のみを設けた場合に比べて、第1及び第2コアベース31a,32aの外側に必要となる配置スペースを小さくすることができる。又、同等の固定強度を得ながら、上記別例(図5参照)に比べて、内延ボス部51同士の間隔を広くすることができ、内延ボス部51同士間での漏れ磁束を低減することができる。   In this way, the axial press-fitting range can be widened, and the first and second rotor cores 31 and 32 can be firmly fixed to the rotary shaft 22 and in the opposite direction (external direction in the axial direction). Compared to the case where only the extended boss portion is provided, the arrangement space required outside the first and second core bases 31a and 32a can be reduced. In addition, while obtaining the same fixing strength, the distance between the inwardly extending boss parts 51 can be increased compared to the other example (see FIG. 5), and the leakage magnetic flux between the inwardly extending boss parts 51 can be reduced. can do.

又、勿論、第1及び第2コアベース31a,32aのいずれか一方にのみ上記した内延ボス部51を形成したり、内延ボス部51を設けずに軸方向の外部方向にのみ延出したボス部を設けてもよい。   Of course, the above-described inwardly extending boss portion 51 is formed only on one of the first and second core bases 31a and 32a, or the axially extending direction is not provided without the inwardly extending boss portion 51. A boss portion may be provided.

・上記実施形態では、第1及び第2爪状磁極31b,32bの径方向内側に設けられ径方向に磁化された背面補助磁石34を備えるとしたが、これに限定されず、背面補助磁石34を備えていないロータに変更してもよい。   In the above embodiment, the back auxiliary magnet 34 is provided radially inward of the first and second claw-shaped magnetic poles 31b and 32b and magnetized in the radial direction. You may change to the rotor which is not equipped with.

・上記実施形態では、第1及び第2爪状磁極31b,32b同士の周方向の各間に設けられ周方向に磁化された極間磁石35を備えるとしたが、これに限定されず、極間磁石35を備えていないロータに変更してもよい。   In the above embodiment, the interpole magnet 35 provided between each of the first and second claw-shaped magnetic poles 31b and 32b in the circumferential direction is provided. However, the present invention is not limited to this. You may change into the rotor which is not equipped with the interposition magnet 35. FIG.

上記実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(イ)それぞれ略円板状のコアベースの外周部に、等間隔に複数の爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、互いのコアベースが対向されつつ爪状磁極が周方向に交互に配置された第1及び第2ロータコアと、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、前記軸方向に磁化されることで、第1ロータコアの前記爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2ロータコアの前記爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石とを備えたロータであって、前記コアベースの内周縁には、前記爪状磁極の軸方向に延出する方向と同じ方向に延出して回転軸が圧入される内延ボス部が形成されたことを特徴とするロータ。
The technical idea that can be grasped from the above embodiment will be described below.
(A) A plurality of claw-shaped magnetic poles projecting radially outward and extending in the axial direction on the outer periphery of each substantially disk-shaped core base, and claw while the core bases face each other. The claw-shaped magnetic poles of the first rotor core are arranged between the first and second rotor cores in which the magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction, and are magnetized in the axial direction between the core bases. And a field magnet that allows the claw-shaped magnetic pole of the second rotor core to function as a second magnetic pole, and the inner periphery of the core base has the claw-shaped A rotor characterized in that an inwardly extending boss portion is formed, which extends in the same direction as the magnetic pole extending in the axial direction and into which a rotating shaft is press-fitted.

同構成によれば、コアベースの内周縁には、爪状磁極の軸方向に延出する方向と同じ方向に延出して回転軸が圧入される内延ボス部が形成されるため、軸方向の圧入範囲を広くすることができて回転軸に強固に固定することができるとともに、反対方向に延出したボス部を設けた場合に比べて、コアベースの外側にその配置スペースを必要としない。   According to this configuration, the inner peripheral edge of the core base is formed with an inwardly extending boss portion that extends in the same direction as the axially extending direction of the claw-shaped magnetic pole and into which the rotary shaft is press-fitted. Compared to the case where a boss extending in the opposite direction is provided, the space for the press-fitting is not required outside the core base. .

(ロ)上記(イ)に記載のロータにおいて、前記第1ロータコアの前記内延ボス部と前記第2ロータコアの前記内延ボス部との軸方向の間に漏れ磁束を抑制するための内補助磁石が設けられたことを特徴とするロータ。   (B) In the rotor according to (A) above, an inner auxiliary for suppressing leakage magnetic flux between the inner boss portion of the first rotor core and the inner boss portion of the second rotor core. A rotor provided with a magnet.

同構成によれば、第1ロータコアの内延ボス部と第2ロータコアの内延ボス部との軸方向の間に漏れ磁束を抑制するための内補助磁石が設けられるため、内延ボス部同士間での漏れ磁束が抑制され、モータ効率の低下を抑制することができる。   According to this configuration, since the inner auxiliary magnet for suppressing the leakage magnetic flux is provided between the inner boss portion of the first rotor core and the inner boss portion of the second rotor core, the inner boss portions are Leakage of magnetic flux between them is suppressed, and a decrease in motor efficiency can be suppressed.

16…ステータ、21…ロータ、31…第1ロータコア、31a…第1コアベース(コアベース)、31b…第1爪状磁極(爪状磁極)、32…第2ロータコア、32a…第2コアベース(コアベース)、32b…第2爪状磁極(爪状磁極)、33…環状磁石(界磁磁石)、42…センサ磁石、43…ホールIC43(磁気センサ)。   16 ... stator, 21 ... rotor, 31 ... first rotor core, 31a ... first core base (core base), 31b ... first claw-shaped magnetic pole (claw-shaped magnetic pole), 32 ... second rotor core, 32a ... second core base (Core base), 32b ... second claw-shaped magnetic pole (claw-shaped magnetic pole), 33 ... annular magnet (field magnet), 42 ... sensor magnet, 43 ... Hall IC 43 (magnetic sensor).

Claims (3)

それぞれ略円板状のコアベースの外周部に、等間隔に複数の爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、互いのコアベースが対向されつつ爪状磁極が周方向に交互に配置された第1及び第2ロータコアと、
前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、前記軸方向に磁化されることで、第1ロータコアの前記爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2ロータコアの前記爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、
前記第1及び第2ロータコアと軸方向にずれた位置に設けられ、軸方向に磁化される方向が周方向に交互に異ならせられた環状のセンサ磁石と
を備えたロータであって、
前記センサ磁石は、その内径が前記コアベースの外径よりも大きく形成されるとともに、前記爪状磁極に対向する側の磁極が該爪状磁極の磁極と一致するように設けられたことを特徴とするロータ。
A plurality of claw-shaped magnetic poles project radially outward and extend in the axial direction on the outer periphery of each substantially disk-shaped core base, and the claw-shaped magnetic poles are formed with the core bases facing each other. First and second rotor cores arranged alternately in the circumferential direction;
The claw-shaped magnetic poles of the first rotor core function as the first magnetic poles by being arranged between the axial directions of the core bases and magnetized in the axial direction, and the claw-shaped magnetic poles of the second rotor core are made to function as the first magnetic poles. A field magnet that functions as a second magnetic pole;
A rotor provided with annular sensor magnets provided at positions shifted in the axial direction from the first and second rotor cores and in which the directions magnetized in the axial direction are alternately varied in the circumferential direction;
The sensor magnet is formed such that its inner diameter is larger than the outer diameter of the core base, and the magnetic pole on the side facing the claw-shaped magnetic pole coincides with the magnetic pole of the claw-shaped magnetic pole. Rotor.
請求項1に記載のロータにおいて、
前記センサ磁石は、軸方向に磁化される方向が周方向に等角度間隔で異なり、前記爪状磁極に対向する側の磁極の各周方向中心が前記爪状磁極の各周方向中心と一致するように設けられたことを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 1, wherein
The sensor magnets are magnetized in the axial direction at equal angular intervals in the circumferential direction, and the respective circumferential centers of the magnetic poles facing the claw-shaped magnetic poles coincide with the circumferential centers of the claw-shaped magnetic poles. The rotor is provided as described above.
請求項1又は2に記載のロータと、
回転磁界を発生するステータと、
前記センサ磁石の前記爪状磁極とは反対側の軸方向に対向して設けられた磁気センサと
を備えたことを特徴とするブラシレスモータ。
The rotor according to claim 1 or 2,
A stator that generates a rotating magnetic field;
A brushless motor, comprising: a magnetic sensor provided in an axial direction opposite to the claw-shaped magnetic pole of the sensor magnet.
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