JP2015070670A

JP2015070670A - Rotor and brushless motor

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Publication number: JP2015070670A
Application number: JP2013201754A
Authority: JP
Inventors: 木村　亮介; Ryosuke Kimura; 亮介木村
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-04-13
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: JP6315933B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor capable of suppressing looseness of a rotor magnet with respect to a shaft member molded integrally with the rotor magnet by a resin material, and also to provide a brushless motor equipped with this rotor.SOLUTION: Disclosed is a rotor 12 which includes a rotor magnet 90 formed in an annular shape, and a shaft member 17 formed by a resin material, and in which the rotor magnet 90 and the shaft member 17 are coaxially arranged with each other and integrally molded. On the inner peripheral surface 92 of the rotor magnet 90, a different diameter part 93 is provided as a specification part which regulates looseness in the axial direction of the rotor shaft 90 with respect to the shaft member 17.

Description

この発明は、ロータおよ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.

従来から、ケース内に電動モータと、変速機構と、電動モータを駆動制御するための制御基板と、を有したアクチュエータが知られている（例えば、特許文献１参照）。このアクチュエータは、変速機構を介してブラシレスモータの回転力を出力軸に伝達し、被駆動体である各種デバイスを駆動制御する。 Conventionally, an actuator having an electric motor, a speed change mechanism, and a control board for driving and controlling the electric motor in a case is known (see, for example, Patent Document 1). This actuator transmits the rotational force of the brushless motor to the output shaft through a speed change mechanism, and drives and controls various devices that are driven bodies.

特許文献１に記載のアクチュエータに内装された電動モータは、いわゆるインナーロータ型のブラシレスモータであって、略円筒状のステータと、ステータの内側に回転自在に配置されたロータとを有している。ロータは回転軸を有している。ロータにおける、ステータのティース部に対応する部位には、略円筒状のロータマグネットが固定されている。ロータマグネットは、周方向に複数の磁極が交互になるように着磁されている。 The electric motor incorporated in the actuator described in Patent Document 1 is a so-called inner rotor type brushless motor, and includes a substantially cylindrical stator and a rotor rotatably disposed inside the stator. . The rotor has a rotating shaft. A substantially cylindrical rotor magnet is fixed to a portion of the rotor corresponding to the teeth portion of the stator. The rotor magnet is magnetized so that a plurality of magnetic poles alternate in the circumferential direction.

ところで、このようなブラシレスモータにおいて、ロータマグネットに対して樹脂材料を例えばインサート成型やアウトサート成型等することにより、ロータマグネットと樹脂材料からなるシャフト部材とを一体成型してロータを形成することがある。 By the way, in such a brushless motor, a rotor material can be formed by integrally molding a rotor magnet and a shaft member made of a resin material by, for example, insert molding or outsert molding of the rotor magnet with a resin material. is there.

特開２０１０−１３６５９１号公報JP 2010-136591 A

ところで、一般に、溶融した樹脂材料が冷却されて収縮する際、樹脂成型部品の肉厚の差等に起因して収縮偏差が発生するため、一般的には、樹脂の肉抜きや厚みの均一化等の収縮抑制対策により抑制することが知られている。上記の従来技術にあっては、用いる樹脂材料や樹脂の冷却方法等をコントロールすることにより、樹脂材料の収縮偏差を抑制するようにしているが、ＶＡ等により樹脂材料を変更したり、加工工程変更を行ったりする際に、樹脂材料の収縮偏差を十分に考慮しないと、シャフト部材をインジェクション成型した後、冷却する際に、樹脂材料の収縮偏差に起因して、シャフト部材にいわゆる反りやヒケが発生する可能性が考えられる。その場合、シャフト部材とロータマグネットと間に隙間が発生し、シャフト部材とロータマグネットとの接触面積が減少して、ロータマグネットが軸方向に相対的にガタつくことも考えられる。ロータマグネットのガタつきは、異音の発生源にもなるため、静粛化のためにも抑制する必要がある。 By the way, in general, when a molten resin material is cooled and contracts, a shrinkage deviation occurs due to a difference in thickness of resin molded parts. It is known to suppress it by measures such as shrinkage suppression. In the above prior art, the resin material to be used and the resin cooling method are controlled so as to suppress the shrinkage deviation of the resin material. When making changes, if the shrinkage deviation of the resin material is not fully taken into account, when the shaft member is cooled after injection molding, so-called warpage and sink marks are caused on the shaft member due to the shrinkage deviation of the resin material. May occur. In this case, a gap may be generated between the shaft member and the rotor magnet, the contact area between the shaft member and the rotor magnet may be reduced, and the rotor magnet may be relatively loose in the axial direction. Since the backlash of the rotor magnet can also be a source of abnormal noise, it must be suppressed to reduce noise.

そこで、本発明は、上記事情に鑑みたものであって、樹脂材料によりロータマグネットと一体成型されたシャフト部材に対するロータマグネットのガタつきを抑制できるロータおよびこのロータを備えたブラシレスモータの提供を課題とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a rotor capable of suppressing rattling of the rotor magnet with respect to a shaft member integrally molded with the rotor magnet from a resin material, and a brushless motor including the rotor. And

上記の課題を解決するため、本発明のロータは、円環状に形成されたロータマグネットと、樹脂材料により形成されるシャフト部材と、を備え、前記ロータマグネットと前記シャフト部材とが互いに同軸上に配置されて一体成型されたロータにおいて、前記ロータマグネットの内周面には、前記シャフト部材に対する前記ロータマグネットの軸方向のガタつきを抑制する規制部が設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a rotor according to the present invention includes a rotor magnet formed in an annular shape and a shaft member formed of a resin material, and the rotor magnet and the shaft member are coaxial with each other. In the rotor that is arranged and integrally molded, a restriction portion is provided on an inner peripheral surface of the rotor magnet to suppress a backlash in the axial direction of the rotor magnet with respect to the shaft member.

この構成によれば、ロータマグネットの内周面には、シャフト部材に対するロータマグネットの軸方向のガタつきを抑制する規制部が設けられているので、ロータマグネットと一体成型された樹脂材料からなるシャフト部材に反りやヒケが発生し、ロータマグネットとシャフト部材との接触面積が減少した場合であっても、シャフト部材に対するロータマグネットの軸方向のガタつきを抑制できる。 According to this configuration, the inner peripheral surface of the rotor magnet is provided with the restricting portion that suppresses the backlash in the axial direction of the rotor magnet with respect to the shaft member. Therefore, the shaft made of the resin material integrally molded with the rotor magnet Even when the member is warped or sinked and the contact area between the rotor magnet and the shaft member is reduced, the axial play of the rotor magnet with respect to the shaft member can be suppressed.

また、前記規制部は、前記ロータマグネットの内周面において内径の異なる異径部であることを特徴としている。 Further, the restricting portion is a different-diameter portion having a different inner diameter on the inner peripheral surface of the rotor magnet.

この構成によれば、ロータマグネットの内周面に設けられた規制部は、ロータマグネットの内周面において内径の異なる異径部であるので、シャフト部材に反りやヒケが発生してシャフト部材の外径が小径化した場合や変形した場合であっても、ロータマグネットの異径部と、ロータマグネットの異径部に対応して形成されたシャフト部材側の異径部とが互いに係合できる。これにより、ロータマグネットの軸方向への移動が規制されるので、ロータマグネットとシャフト部材との接触面積が減少した場合であっても、シャフト部材に対するロータマグネットの軸方向のガタつきを抑制できる。 According to this configuration, the restricting portion provided on the inner peripheral surface of the rotor magnet is a different-diameter portion having a different inner diameter on the inner peripheral surface of the rotor magnet. Even when the outer diameter is reduced or deformed, the different diameter portion of the rotor magnet and the different diameter portion on the shaft member side formed corresponding to the different diameter portion of the rotor magnet can be engaged with each other. . Thereby, since the movement of the rotor magnet in the axial direction is restricted, even if the contact area between the rotor magnet and the shaft member is reduced, the backlash of the rotor magnet in the axial direction with respect to the shaft member can be suppressed.

また、前記シャフト部材には、前記ロータマグネットの前記軸方向における両端面を保持するフランジ部が形成されていることを特徴としている。 Further, the shaft member is formed with a flange portion that holds both end surfaces of the rotor magnet in the axial direction.

この構成によれば、シャフト部材には、ロータマグネットの軸方向における両端面を保持するフランジ部が形成されているので、規制部とフランジ部とが協働してロータマグネットの軸方向への移動を規制できる。したがって、シャフト部材に対するロータマグネットの軸方向のガタつきを確実に抑制できる。 According to this configuration, the shaft member is formed with the flange portion that holds both end surfaces of the rotor magnet in the axial direction, so that the restricting portion and the flange portion cooperate to move the rotor magnet in the axial direction. Can be regulated. Therefore, the axial play of the rotor magnet with respect to the shaft member can be reliably suppressed.

また、本発明のブラシレスモータは、上述のロータと、前記ロータマグネットと対向するように配置された複数のティース部を有するステータと、を備えたことを特徴としている。 The brushless motor of the present invention is characterized by comprising the above-described rotor and a stator having a plurality of teeth portions arranged to face the rotor magnet.

この構成によれば、シャフト部材に対するロータマグネットの軸方向のガタつきを抑制できるロータを備えているので、耐久性に優れた高性能なブラシレスモータを得ることができる。 According to this configuration, since the rotor capable of suppressing the backlash in the axial direction of the rotor magnet with respect to the shaft member is provided, a high-performance brushless motor with excellent durability can be obtained.

本発明によれば、ロータマグネットの内周面には、シャフト部材に対するロータマグネットの軸方向のガタつきを抑制する規制部が設けられているので、ロータマグネットと一体成型された樹脂材料からなるシャフト部材に反りやヒケが発生し、ロータマグネットとシャフト部材との接触面積が減少した場合であっても、シャフト部材に対するロータマグネットの軸方向のガタつきを抑制できる。 According to the present invention, the inner peripheral surface of the rotor magnet is provided with the restricting portion that suppresses the backlash in the axial direction of the rotor magnet with respect to the shaft member. Therefore, the shaft made of the resin material integrally formed with the rotor magnet Even when the member is warped or sinked and the contact area between the rotor magnet and the shaft member is reduced, the axial play of the rotor magnet with respect to the shaft member can be suppressed.

実施形態に係るアクチュエータの斜視図である。It is a perspective view of an actuator concerning an embodiment. 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 第一ケースの断面図である。It is sectional drawing of a 1st case. 制御基板の平面図である。It is a top view of a control board. ベースプレートの断面図である。It is sectional drawing of a base plate. セクタギアを示し、図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。FIG. 6A is a plan view, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 6A. ロータの斜視図である。It is a perspective view of a rotor. シャフト部材の中心軸を含む側面断面図である。It is side surface sectional drawing containing the central axis of a shaft member. 実施形態の変形例に係るロータの斜視図である。It is a perspective view of the rotor which concerns on the modification of embodiment. シャフト部材の中心軸を含む実施形態の変形例に係るロータの側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the rotor which concerns on the modification of embodiment containing the center axis | shaft of a shaft member.

本発明の実施形態について、図面を参照して説明をする。
図１は、実施形態に係るアクチュエータ１の斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３は、第一ケース６の断面図である。
図１から図３に示すように、アクチュエータ１は、例えば、自動車に搭載され、可変ノズル式ターボチャージャのノズルベーンを開閉動作させるために用いられるものであって、ケーシングユニット２内に電動モータ３、変速機構４、および電動モータ３の駆動制御を行う制御基板５を備えている。なお、以下の説明では、電動モータ３のロータ１２が回転する際の回転中心軸を中心軸Ｏという。
ケーシングユニット２は、電動モータ３が内装されている第一ケース６と、変速機構４が内装されている第二ケース７とで構成されている。第一ケース６および第二ケース７は、第一ケース６と第二ケース７との間に平板状のベースプレート８を介装させた状態で、複数のボルト５０によって互いに締結固定されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a perspective view of the actuator 1 according to the embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the first case 6.
As shown in FIGS. 1 to 3, the actuator 1 is mounted on, for example, an automobile and is used to open and close the nozzle vanes of a variable nozzle turbocharger. A speed change mechanism 4 and a control board 5 that performs drive control of the electric motor 3 are provided. In the following description, the rotation center axis when the rotor 12 of the electric motor 3 rotates is referred to as a center axis O.
The casing unit 2 includes a first case 6 in which the electric motor 3 is housed, and a second case 7 in which the speed change mechanism 4 is housed. The first case 6 and the second case 7 are fastened and fixed to each other by a plurality of bolts 50 with a flat base plate 8 interposed between the first case 6 and the second case 7.

第一ケース６は、例えば樹脂材料からなる部材であり、第二ケース７側に開口部６ａを有する平面視長方形状であって、かつ箱状に形成されている。第一ケース６を箱状に形成することにより、第一ケース６の内部には、電動モータ３を収納するためのモータ室８６が形成されている。
第一ケース６の底部６ｂには、長手方向の一端側に、電動モータ３を固定するための有底筒状の固定部１６が突設されている。固定部１６は、底部１６ａを外側に向けた形で設けられている。 The first case 6 is a member made of, for example, a resin material, has a rectangular shape in plan view having an opening 6a on the second case 7 side, and is formed in a box shape. By forming the first case 6 in a box shape, a motor chamber 86 for housing the electric motor 3 is formed inside the first case 6.
At the bottom 6b of the first case 6, a bottomed cylindrical fixing portion 16 for fixing the electric motor 3 projects from one end in the longitudinal direction. The fixed portion 16 is provided with the bottom portion 16a facing outward.

電動モータ３は、略円筒状のステータ１１と、ステータ１１の内側に回転自在に配置されたロータ１２とを有する、いわゆるインナーロータ型のブラシレスモータである。
ステータ１１は、例えば磁性材料からなる板材を軸方向に積層したり、磁性金属粉体を加圧したり（圧粉磁心）することにより形成されたものであって、周壁を形成するコア本体１３と、コア本体１３から径方向の内側に向かって突設された複数のティース部１４と、が一体成形された一般的な構造となっている。 The electric motor 3 is a so-called inner rotor type brushless motor having a substantially cylindrical stator 11 and a rotor 12 rotatably disposed inside the stator 11.
The stator 11 is formed by, for example, laminating plate materials made of a magnetic material in the axial direction, or pressurizing magnetic metal powder (a dust core), and a core body 13 that forms a peripheral wall. The plurality of teeth portions 14 projecting radially inward from the core body 13 have a general structure integrally formed.

コア本体１３は、環状の磁路を形成する部分である。
ティース部１４は、巻線１５を巻装する部分であって、周方向に等間隔で設けられている。ティース部１４は、軸方向平面視でＴ字状に形成されており、ティース部１４の先端部１４ａがステータ１１の内周部を形成している。各ティース部１４には、それぞれインシュレータ５６が装着され、このインシュレータ５６を介して各ティース部１４に巻線１５が巻装されている。 The core body 13 is a part that forms an annular magnetic path.
The teeth part 14 is a part which winds the coil | winding 15, and is provided in the circumferential direction at equal intervals. The teeth portion 14 is formed in a T shape in a plan view in the axial direction, and the tip portion 14 a of the teeth portion 14 forms the inner peripheral portion of the stator 11. Each tooth portion 14 is provided with an insulator 56, and a winding 15 is wound around each tooth portion 14 via the insulator 56.

ステータ１１は、第一ケース６の固定部１６にインサートモールドされており、ティース部１４の先端部１４ａのみ露出した状態になっている。すなわち、固定部１６は、ステータ１１を固定するモータハウジングの役割を有している。
固定部１６は、ティース部１４の先端部１４ａのみが露出可能なように、有底筒状に形成されている。
固定部１６の開口縁１６ｂには、軸方向に沿って突出するリング状の立ち上がり部１９が設けられている。また、固定部１６の底部１６ａには、径方向の略中央にボス部４２が形成されており、ここに軸受１８が設けられている。軸受１８は、ロータ１２のシャフト部材１７の端部を回転自在に軸支するためのものである。
ロータ１２は、ステータ１１の径方向の内側において、中心軸Ｏ周りに回転可能に配置されている。ロータ１２の詳細については後述する。 The stator 11 is insert-molded in the fixed portion 16 of the first case 6, and only the tip portion 14 a of the tooth portion 14 is exposed. That is, the fixing part 16 has a role of a motor housing that fixes the stator 11.
The fixing portion 16 is formed in a bottomed cylindrical shape so that only the tip portion 14a of the tooth portion 14 can be exposed.
A ring-shaped rising portion 19 that protrudes along the axial direction is provided on the opening edge 16 b of the fixed portion 16. Further, a boss portion 42 is formed at a substantially central portion in the radial direction on the bottom portion 16 a of the fixed portion 16, and the bearing 18 is provided here. The bearing 18 is for rotatably supporting the end portion of the shaft member 17 of the rotor 12.
The rotor 12 is disposed so as to be rotatable around the central axis O inside the stator 11 in the radial direction. Details of the rotor 12 will be described later.

第一ケース６の内周面６ｃには、開口縁から底部６ｂに向かうに従って徐々に開口面積が小さくなるように第一段差部９と第二段差部１０とが順に形成されている。
第一段差部９には、平面視略長方形状のベースプレート８が内周面６ｃに内嵌された状態で配置されている。また、第一段差部９の段差面９ａには、全周にわたって溝５９が形成され、ここに段差面９ａとベースプレート８との合わせ面をシールするためのパッキン６０が設けられている。 On the inner peripheral surface 6c of the first case 6, a first step portion 9 and a second step portion 10 are formed in order so that the opening area gradually decreases from the opening edge toward the bottom portion 6b.
A base plate 8 having a substantially rectangular shape in plan view is disposed in the first step portion 9 in a state of being fitted into the inner peripheral surface 6c. Further, a groove 59 is formed on the entire step surface 9a of the first step portion 9, and a packing 60 for sealing the mating surface between the step surface 9a and the base plate 8 is provided here.

図４は、制御基板５の平面図である。
第二段差部１０には、制御基板５が配置されている。図２、図３および図４に示すように、制御基板５は、平面視で長方形状に形成されており、周縁に沿って位置決め孔３３が６箇所形成されている。第二段差部１０には、制御基板５の位置決め孔３３に対応する部位に、位置決めピン３４が突設されている。この位置決めピン３４に制御基板５の位置決め孔３３が嵌合することによって、制御基板５の第一段差部９上でのガタつきを抑えることができるようになっている。 FIG. 4 is a plan view of the control board 5.
A control board 5 is disposed on the second step portion 10. As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the control board 5 is formed in a rectangular shape in plan view, and six positioning holes 33 are formed along the periphery. A positioning pin 34 protrudes from the second step portion 10 at a portion corresponding to the positioning hole 33 of the control board 5. By fitting the positioning hole 33 of the control board 5 to the positioning pin 34, the play on the first step portion 9 of the control board 5 can be suppressed.

また、制御基板５には、第一ケース６の立ち上がり部１９に対応する部位に、開口部５７が形成されている。立ち上がり部１９は、開口部５７を貫通した状態になっている。開口部５７の周囲には、第二ケース７側の面に３個のホール素子２５が周方向に沿って６０度間隔で配置されている。ホール素子２５は、回転位置検出装置２４の一方を構成するものであって、後述のシャフト部材１７に設けられているロータ側センサマグネット９６と軸方向で対向した状態になっている。 In addition, an opening 57 is formed in the control board 5 at a portion corresponding to the rising portion 19 of the first case 6. The rising portion 19 is in a state of passing through the opening 57. Around the opening 57, three Hall elements 25 are arranged on the surface on the second case 7 side at intervals of 60 degrees along the circumferential direction. The hall element 25 constitutes one of the rotational position detection devices 24 and is in a state of facing the rotor side sensor magnet 96 provided on the shaft member 17 described later in the axial direction.

制御基板５には、制御回路を構成する複数の電子チップ２７が実装されており、ホール素子２５からの出力信号に基づいて電動モータ３のロータ１２の回転位置が検出できるようになっている。
また、制御基板５には、第二ケース７側の面に、変速機構４に設けられた変速機構側センサマグネット２８の磁界の変化を示す情報として検出する磁気抵抗素子２９が実装されている。 A plurality of electronic chips 27 constituting a control circuit are mounted on the control board 5, and the rotational position of the rotor 12 of the electric motor 3 can be detected based on an output signal from the hall element 25.
In addition, a magnetoresistive element 29 that detects information indicating a change in the magnetic field of the transmission mechanism side sensor magnet 28 provided in the transmission mechanism 4 is mounted on the surface of the control board 5 on the second case 7 side.

さらに、制御基板５には、ステータ１１のティース部１４に巻装されている巻線１５が接続されており、各巻線１５に電流を供給するようになっている。制御回路を構成する複数の電子チップ２７は、所定の巻線１５に順次電流を供給できるようにスイッチング素子などを含むドライブ回路も構成している。すなわち、制御基板５は、電動モータ３を駆動させるための駆動用（コントロール用）基板と、センサ基板とが一体化したものになっている。
この他に、制御基板５には、長手方向の電動モータ３とは反対側端の一側と、長手方向における略中央の一側とに、それぞれ後述する雑防素子を実装するための接続端子５ａ，５ｂが設けられている。 Furthermore, the control board 5 is connected to a winding 15 wound around the tooth portion 14 of the stator 11 so that a current is supplied to each winding 15. The plurality of electronic chips 27 constituting the control circuit also constitute a drive circuit including a switching element so that current can be sequentially supplied to the predetermined winding 15. That is, the control board 5 is an integrated board for driving (control) for driving the electric motor 3 and the sensor board.
In addition to this, the control board 5 has connection terminals for mounting anti-noise elements to be described later on one side of the end opposite to the electric motor 3 in the longitudinal direction and on one side of the approximate center in the longitudinal direction. 5a and 5b are provided.

ここで、制御基板５の第一ケース６の底部６ｂ側の面には、電動モータ３を駆動する際に発生する電磁ノイズを低減するための雑防素子として、コンデンサ３０やインダクタ３１が実装されている。これらコンデンサ３０やインダクタ３１は、第一ケースの底部６ｂに一体成形されている収納部３２に収納されており、第一ケース６の底部６ｂに埋設されたターミナルユニット１２１を介して制御基板５に接続されている。 Here, a capacitor 30 and an inductor 31 are mounted on the surface of the control board 5 on the bottom 6b side of the first case 6 as a noise prevention element for reducing electromagnetic noise generated when the electric motor 3 is driven. ing. The capacitor 30 and the inductor 31 are housed in a housing portion 32 that is integrally formed with the bottom portion 6 b of the first case, and is attached to the control board 5 via a terminal unit 121 embedded in the bottom portion 6 b of the first case 6. It is connected.

収納部３２は、第一ケース６の底部６ｂの長手方向における略中央に配置され、それぞれコンデンサ３０、およびインダクタ３１の形状に対応するように、外側に向かって突設された断面略Ｕ字状の複数の凸部３２ａで構成されている。
ターミナルユニット１２１は、コンデンサ３０、およびインダクタ３１から制御基板５の接続端子５ａ，５ｂに至る間に延在する不図示のターミナルを有している。また、ターミナルユニット１２１は、後述するコネクタ３５の端子３７と一体化された不図示のコネクタ用ターミナルを有している。コネクタ用ターミナル（不図示）は、コネクタ３５の端子３７と制御基板５の接続端子５ａとの間を跨るように形成されている。 The storage portion 32 is disposed at substantially the center in the longitudinal direction of the bottom portion 6 b of the first case 6, and has a substantially U-shaped cross-section projecting outward so as to correspond to the shapes of the capacitor 30 and the inductor 31, respectively. The plurality of convex portions 32a.
The terminal unit 121 has a terminal (not shown) that extends from the capacitor 30 and the inductor 31 to the connection terminals 5 a and 5 b of the control board 5. The terminal unit 121 has a connector terminal (not shown) integrated with a terminal 37 of the connector 35 described later. The connector terminal (not shown) is formed so as to straddle between the terminal 37 of the connector 35 and the connection terminal 5 a of the control board 5.

また、第一ケース６の底部６ｂには、制御基板５と不図示の外部電源、および外部制御機器とを電気的に接続するためのコネクタ３５が一体成形されている。コネクタ３５は、不図示の外部コネクタが嵌着可能な受入れ口３６を外側に向けた形で第一ケース６の長手方向における他端側に配置されている。すなわち、コンデンサ３０やインダクタ３１を収納するための収納部３２（凸部３２ａ）は、ステータ１１がインサートモールドされている固定部１６とコネクタ３５との間に配置された状態になる。
収納部３２の凸部３２ａは、コンデンサ３０、およびインダクタ３１を収納可能な突出高さに設定されているので、固定部１６やコネクタ３５の突出高さと比較して低くなる。 A connector 35 for electrically connecting the control board 5, an external power source (not shown), and an external control device is integrally formed on the bottom 6b of the first case 6. The connector 35 is disposed on the other end side in the longitudinal direction of the first case 6 with the receiving port 36 into which an unillustrated external connector can be fitted facing outward. That is, the storage portion 32 (the convex portion 32a) for storing the capacitor 30 and the inductor 31 is disposed between the fixed portion 16 in which the stator 11 is insert-molded and the connector 35.
Since the protruding portion 32 a of the storage portion 32 is set to a protruding height that can store the capacitor 30 and the inductor 31, the protruding portion 32 a is lower than the protruding height of the fixed portion 16 and the connector 35.

コネクタ３５の受入れ口３６には、端子３７が設けられている。この端子３７の一端は、受入れ口３６内に突出している一方、他端はターミナルユニット１２１を介して制御基板５に接続されている。これによって、外部電源（不図示）の電力をコネクタ３５、ターミナルユニット１２１、および制御基板５を介して電動モータ３に供給することができる。また、制御基板５と外部制御機器（不図示）との間でコネクタ３５を介して信号の入出力を行うことができる。 A terminal 37 is provided in the receiving port 36 of the connector 35. One end of the terminal 37 protrudes into the receiving port 36, while the other end is connected to the control board 5 via the terminal unit 121. As a result, power from an external power source (not shown) can be supplied to the electric motor 3 via the connector 35, the terminal unit 121, and the control board 5. In addition, signals can be input and output via the connector 35 between the control board 5 and an external control device (not shown).

図５は、ベースプレート８の断面図である。
図２および図５に示すように、第一ケース６の第一段差部９に設けられたベースプレート８には、電動モータ３のシャフト部材１７に対応する部位に、軸受ハウジング３９が設けられている。この軸受ハウジング３９には、シャフト部材１７の他端を回転自在に軸支するための軸受３８が設けられている。また、軸受ハウジング３９には、第一ケース６とは反対側に挿通孔４０が形成されている。シャフト部材１７の他端に設けられたピニオンギア４１は、軸受ハウジング３９の挿通孔４０から第二ケース７側に向かって突出している。そして、第二ケース７に内装されている変速機構４に噛合い、変速機構４にシャフト部材１７の回転力を伝達する。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the base plate 8.
As shown in FIGS. 2 and 5, the base plate 8 provided in the first step portion 9 of the first case 6 is provided with a bearing housing 39 at a portion corresponding to the shaft member 17 of the electric motor 3. . The bearing housing 39 is provided with a bearing 38 for rotatably supporting the other end of the shaft member 17. The bearing housing 39 is formed with an insertion hole 40 on the opposite side to the first case 6. The pinion gear 41 provided at the other end of the shaft member 17 protrudes from the insertion hole 40 of the bearing housing 39 toward the second case 7 side. Then, it meshes with the speed change mechanism 4 built in the second case 7, and transmits the rotational force of the shaft member 17 to the speed change mechanism 4.

第二ケース７は、例えば金属材料からなる部材であり、第一ケース６側に開口部７ａを有する平面視長方形状であって、かつ箱状に形成されたものであり、変速機構４を収納するギア室４３を有している。
第二ケース７は、この外周縁が第一ケース６に内嵌された状態で固定されている。すなわち、ベースプレート８は、第二ケース７の周壁７ｂの端面７ｃと第一ケース６の第一段差部９の段差面９ａとで挟持された状態になっている。このため、ケーシングユニット２の内部は、ベースプレート８によって第一ケース６側のモータ室８６と、第二ケース７側のギア室４３とに区画された状態になる。 The second case 7 is a member made of, for example, a metal material, has a rectangular shape in plan view having an opening 7a on the first case 6 side, and is formed in a box shape. A gear chamber 43 is provided.
The second case 7 is fixed in a state in which the outer peripheral edge is fitted in the first case 6. That is, the base plate 8 is sandwiched between the end surface 7 c of the peripheral wall 7 b of the second case 7 and the step surface 9 a of the first step portion 9 of the first case 6. For this reason, the interior of the casing unit 2 is partitioned by the base plate 8 into a motor chamber 86 on the first case 6 side and a gear chamber 43 on the second case 7 side.

ベースプレート８には、第二ケース７の周壁７ｂの端面７ｃに対応する部位に、全周にわたって溝８２が形成され、ここにベースプレート８と第二ケース７の端面７ｃとの合わせ面をシールするためのパッキン８３が設けられている。
ここで、ベースプレート８が第一ケース６の第一段差部９に配置されることによって、第一ケース６の第二段差部１０に配置された制御基板５は、モータ室８６内に存在している状態になる。 A groove 82 is formed in the base plate 8 at a portion corresponding to the end surface 7c of the peripheral wall 7b of the second case 7 over the entire circumference, in order to seal a mating surface between the base plate 8 and the end surface 7c of the second case 7. Packing 83 is provided.
Here, since the base plate 8 is disposed in the first step portion 9 of the first case 6, the control board 5 disposed in the second step portion 10 of the first case 6 exists in the motor chamber 86. It will be in a state.

変速機構４は、第一ギア４４、第二ギア４５および出力軸４７を有するセクタギア４６を備え、電動モータ３のシャフト部材１７の回転速度を減速させると共に、トルクを増大させて出力軸４７に伝達させるものである。
変速機構４の第一ギア４４は、電動モータ３のシャフト部材１７に取り付けられているピニオンギア４１と噛合う大径歯車４４ａと、この大径歯車４４ａよりも小さい小径歯車４４ｂとが一体成形されたものである。第一ギア４４は、第一アイドラ軸４８に回転自在に軸支されている。第一アイドラ軸４８は、両端がそれぞれベースプレート８と第二ケース７の底部７ｄとに支持されている。 The speed change mechanism 4 includes a sector gear 46 having a first gear 44, a second gear 45, and an output shaft 47, reduces the rotational speed of the shaft member 17 of the electric motor 3, and increases torque and transmits it to the output shaft 47. It is something to be made.
The first gear 44 of the speed change mechanism 4 is integrally formed with a large-diameter gear 44a that meshes with a pinion gear 41 attached to the shaft member 17 of the electric motor 3, and a small-diameter gear 44b that is smaller than the large-diameter gear 44a. It is a thing. The first gear 44 is rotatably supported on the first idler shaft 48. Both ends of the first idler shaft 48 are supported by the base plate 8 and the bottom 7d of the second case 7, respectively.

ベースプレート８には、第一アイドラ軸４８に対応する部位に、この一端を嵌合固定可能なボス部５１が第一ギア４４側に向かって突出形成されている。また、第二ケース７の底部７ｄには、第一アイドラ軸４８に対応する部位に、この他端を嵌合固定可能なボス部５２が外側に向かって突出形成されている。また、ボス部５１およびボス部５２によって、第一アイドラ軸４８の軸方向への第一ギア４４の移動が規制されている。 The base plate 8 is formed with a boss 51 that can be fitted and fixed at one end at a portion corresponding to the first idler shaft 48 so as to protrude toward the first gear 44. Further, a boss portion 52 that can be fitted and fixed to the other end is formed on the bottom portion 7 d of the second case 7 so as to protrude outwardly at a portion corresponding to the first idler shaft 48. Further, movement of the first gear 44 in the axial direction of the first idler shaft 48 is restricted by the boss portion 51 and the boss portion 52.

第一ギア４４の小径歯車４４ｂには、第二ギア４５の大径歯車４５ａが噛合されている。第二ギア４５は、大径歯車４５ａと、この大径歯車４５ａよりも小さい小径歯車４５ｂとが一体成形されたものである。第二ギア４５は、第二アイドラ軸４９に回転自在に軸支されている。第二アイドラ軸４９は、両端がそれぞれベースプレート８と第二ケース７の底部７ｄに支持されている。 The small-diameter gear 44b of the first gear 44 is meshed with the large-diameter gear 45a of the second gear 45. The second gear 45 is formed by integrally molding a large diameter gear 45a and a small diameter gear 45b smaller than the large diameter gear 45a. The second gear 45 is rotatably supported on the second idler shaft 49. Both ends of the second idler shaft 49 are supported by the base plate 8 and the bottom 7d of the second case 7, respectively.

ベースプレート８には、第二アイドラ軸４９に対応する部位に、この一端を嵌合固定可能なボス部５３が第二ギア４５側に向かって突出形成されている。一方、第二ケース７の底部７ｄには、第二アイドラ軸４９に対応する部位に、この他端を嵌合固定可能なボス部５４が外側に向かって突出形成されている。また、これらボス部５３，５４によって、第二ギア４５の軸方向への移動が規制されている。第二ギア４５の小径歯車４５ｂには、セクタギア４６が噛合されている。 The base plate 8 is formed with a boss portion 53 that can be fitted and fixed at one end thereof at a portion corresponding to the second idler shaft 49 so as to protrude toward the second gear 45 side. On the other hand, the bottom portion 7d of the second case 7 is formed with a boss portion 54 that can be fitted and fixed at the other end at a portion corresponding to the second idler shaft 49. The boss portions 53 and 54 restrict the movement of the second gear 45 in the axial direction. The sector gear 46 is meshed with the small diameter gear 45 b of the second gear 45.

図６は、セクタギア４６を示し、図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図２、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、セクタギア４６は、略円板状の歯車本体６１と、歯車本体６１の径方向における略中央に設けられ、歯車本体６１の軸方向に延びる有底円筒部６２とが一体成形されたものである。
歯車本体６１には、第一ケース６側の面に平面視環状の溝６３が形成されており、ここに平面視Ｃ字状の凸部７９が形成されている。凸部７９が形成された溝６３には、リターンスプリング（不図示）が設けられている。リターンスプリングは、セクタギア４６が回動した際、セクタギア４６に対して初期位置への復帰習性を付与するためのものである。なお、アクチュエータ１の仕様によっては、歯車本体６１の溝６３にリターンスプリングを設けずに、セクタギア４６に初期位置への復帰習性を付与しなくてもよい。 6 shows the sector gear 46, FIG. 6 (a) is a plan view, and FIG. 6 (b) is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 6 (a).
As shown in FIGS. 2, 6 (a) and 6 (b), the sector gear 46 is provided at a substantially disc-shaped gear body 61 and a substantially center in the radial direction of the gear body 61. A bottomed cylindrical portion 62 extending in the axial direction is integrally formed.
The gear main body 61 is formed with a groove 63 having a ring shape in a plan view on the surface on the first case 6 side, and a convex portion 79 having a C-shape in a plan view is formed therein. A return spring (not shown) is provided in the groove 63 in which the convex portion 79 is formed. The return spring is for imparting a return habit to the initial position to the sector gear 46 when the sector gear 46 rotates. Depending on the specifications of the actuator 1, the return spring to the initial position may not be given to the sector gear 46 without providing a return spring in the groove 63 of the gear body 61.

有底円筒部６２は、底部６２ａを第一ケース６側に向けた形で設けられている。有底円筒部６２の底部６２ａには、段差によって縮径された縮径部７６が設けられている。縮径部７６の端部には、第一ケース６側に向かって突出するマグネットホルダ６４が一体成形されている。マグネットホルダ６４には、平面視長方形状の変速機構側センサマグネット２８が設けられている。 The bottomed cylindrical part 62 is provided with the bottom part 62a facing the first case 6 side. The bottom 62a of the bottomed cylindrical portion 62 is provided with a reduced diameter portion 76 that is reduced in diameter by a step. A magnet holder 64 protruding toward the first case 6 is integrally formed at the end of the reduced diameter portion 76. The magnet holder 64 is provided with a transmission mechanism side sensor magnet 28 having a rectangular shape in plan view.

また、有底円筒部６２には、出力軸４７が内嵌されている。出力軸４７の歯車本体６１に対応する箇所には、セレーション６５が形成されている。ここで、出力軸４７は、セレーション６５を形成することによって、セクタギア４６のインサートモールドを可能としている。有底円筒部６２の底部６２ａに形成されている貫通孔６６は、出力軸４７にセクタギア４６をインサートモールドする際の抑え孔として使用される。
また、出力軸４７の先端側には、先端に向かうに従って徐々に先細りとなるように形成された先細り部６７が設けられており、ここにセレーション６８が形成されている。 An output shaft 47 is fitted into the bottomed cylindrical portion 62. A serration 65 is formed at a location corresponding to the gear body 61 of the output shaft 47. Here, the output shaft 47 is capable of insert molding of the sector gear 46 by forming a serration 65. The through hole 66 formed in the bottom part 62 a of the bottomed cylindrical part 62 is used as a holding hole when the sector gear 46 is insert-molded on the output shaft 47.
Further, a tapered portion 67 formed so as to be gradually tapered toward the distal end is provided on the distal end side of the output shaft 47, and a serration 68 is formed here.

図２および図５に示すように、ベースプレート８には、セクタギア４６の有底円筒部６２に対応する部位に、軸受ハウジング７２が設けられ、ここに有底円筒部６２の縮径部７６を回転自在に支持する軸受７３が設けられている。また、第二ケース７の底部７ｄには、出力軸４７に対応する部位に、外部に向かって突出するボス部７４が形成され、ここに出力軸４７を回転自在に支持する軸受７５が設けられている。
セクタギア４６は、有底円筒部６２に設けられている縮径部７６の段差面７６ａがベースプレート８の軸受７３の内輪に当接するとともに、有底円筒部６２の先端が第二ケース７の軸受７５の内輪に当接することによって軸方向への移動が規制されている。 As shown in FIGS. 2 and 5, the base plate 8 is provided with a bearing housing 72 at a portion corresponding to the bottomed cylindrical portion 62 of the sector gear 46, and the reduced diameter portion 76 of the bottomed cylindrical portion 62 is rotated here. A bearing 73 is provided for free support. Further, a boss portion 74 protruding outward is formed at a portion corresponding to the output shaft 47 on the bottom portion 7d of the second case 7, and a bearing 75 for rotatably supporting the output shaft 47 is provided here. ing.
In the sector gear 46, the stepped surface 76 a of the reduced diameter portion 76 provided in the bottomed cylindrical portion 62 contacts the inner ring of the bearing 73 of the base plate 8, and the tip of the bottomed cylindrical portion 62 is the bearing 75 of the second case 7. The movement in the axial direction is restricted by contacting the inner ring.

出力軸４７の先細り部６７よりも先端側は、第二ケースのボス部７４から外側に突出した状態になっている。ボス部７４の軸受７５よりも先端側には、オイルシール７７が設けられており、外部から第二ケース７内への塵埃の侵入を防止できるようになっている。
シャフト部材１７の先細り部６７に形成されているセレーション６８には、出力アーム６９が取り付けられる（図１参照）。この出力アーム６９は、例えば、可変ノズル式ターボチャージャのノズルベーンに連係されるものである。出力軸４７の先細り部６７よりも先端側には、雄ネジ部７０が設けられており、ここにナット７１を螺入することによって出力アーム６９が出力軸４７に締結固定されるようになっている。 The distal end side of the output shaft 47 with respect to the tapered portion 67 protrudes outward from the boss portion 74 of the second case. An oil seal 77 is provided on the front end side of the bearing 75 of the boss 74 so that dust can be prevented from entering the second case 7 from the outside.
An output arm 69 is attached to the serration 68 formed in the tapered portion 67 of the shaft member 17 (see FIG. 1). The output arm 69 is linked to, for example, a nozzle vane of a variable nozzle turbocharger. A male threaded portion 70 is provided on the distal end side of the tapered portion 67 of the output shaft 47, and the output arm 69 is fastened and fixed to the output shaft 47 by screwing a nut 71 therein. Yes.

このように、ベースプレート８および第二ケース７に回転自在に支持されているセクタギア４６は、有底円筒部６２に設けられた変速機構側センサマグネット２８がベースプレート８よりも制御基板５側に突出した状態になっている。そして、変速機構側センサマグネット２８と制御基板５の磁気抵抗素子２９とが対向するようになっている。変速機構側センサマグネット２８および磁気抵抗素子２９は、セクタギア４６の回転位置を検出する回転位置検出装置８０を構成している。磁気抵抗素子２９は、変速機構側センサマグネット２８から発生する磁界の変化を示す情報として検出し信号出力する。この信号を制御基板５の電子チップ２７などによって処理し、セクタギア４６の回転位置が検出できるようになっている。 As described above, in the sector gear 46 that is rotatably supported by the base plate 8 and the second case 7, the speed change mechanism side sensor magnet 28 provided in the bottomed cylindrical portion 62 protrudes to the control board 5 side from the base plate 8. It is in a state. The speed change mechanism side sensor magnet 28 and the magnetoresistive element 29 of the control board 5 face each other. The speed change mechanism side sensor magnet 28 and the magnetoresistive element 29 constitute a rotational position detector 80 that detects the rotational position of the sector gear 46. The magnetoresistive element 29 detects and outputs a signal indicating information indicating a change in the magnetic field generated from the speed change mechanism side sensor magnet 28. This signal is processed by the electronic chip 27 etc. of the control board 5 so that the rotational position of the sector gear 46 can be detected.

（ロータ）
続いて、ロータ１２について説明する。
図７は、ロータ１２の斜視図である。
図７に示すように、ロータ１２は、主にロータマグネット９０と、ロータ側センサマグネット９６と、ピニオンギア４１と、シャフト部材１７と、を備えている。ロータ１２の回転中心となるシャフト部材１７の中心軸は中心軸Ｏと一致している。なお、以下の説明では、中心軸Ｏに沿う方向を軸方向といい、軸方向に直交する方向を径方向といい、中心軸Ｏ周りに周回する方向を周方向という。 (Rotor)
Next, the rotor 12 will be described.
FIG. 7 is a perspective view of the rotor 12.
As shown in FIG. 7, the rotor 12 mainly includes a rotor magnet 90, a rotor-side sensor magnet 96, a pinion gear 41, and a shaft member 17. The central axis of the shaft member 17 that is the rotation center of the rotor 12 coincides with the central axis O. In the following description, a direction along the central axis O is referred to as an axial direction, a direction orthogonal to the axial direction is referred to as a radial direction, and a direction around the central axis O is referred to as a circumferential direction.

図８は、シャフト部材１７の中心軸Ｏを含む側面断面図である。
図２、図７および図８に示すように、ロータマグネット９０は、例えばＮｄＦｅＢ（ネオジム−鉄−ボロン）系の磁石粉末からなる異方性希土類ボンド磁石であって、円環筒状に形成されている。
ロータマグネット９０の外周面９１には、周方向にわたって磁極が形成されており、Ｎ極およびＳ極が周方向に交互となるように着磁されている。
ロータマグネット９０の内周面９２には、軸方向における中央部に、他の部分とは内径の異なる異径部９３が形成されている。異径部９３は、径方向の内側に向かって突出するとともに、内周面９２の全周にわたって形成された凸条に形成されている。これにより、異径部９３は、ロータマグネット９０の内周面９２において、異径部９３以外の部分よりも内径が小さくなっている。
ロータマグネット９０の軸方向における両端面９０ａ，９０ｂのうち、他端面９０ｂには、切欠部９０ｃが形成されている。切欠部９０ｃは、例えば軸方向に切欠き形成されており、例えば周方向に９０°ピッチで４か所に設けられている。 FIG. 8 is a side cross-sectional view including the central axis O of the shaft member 17.
As shown in FIGS. 2, 7, and 8, the rotor magnet 90 is an anisotropic rare earth bonded magnet made of, for example, NdFeB (neodymium-iron-boron) based magnet powder, and is formed in an annular cylindrical shape. ing.
A magnetic pole is formed on the outer peripheral surface 91 of the rotor magnet 90 in the circumferential direction, and is magnetized so that the N pole and the S pole are alternately arranged in the circumferential direction.
On the inner peripheral surface 92 of the rotor magnet 90, a different diameter portion 93 having an inner diameter different from that of the other portions is formed in the central portion in the axial direction. The different diameter portion 93 protrudes inward in the radial direction, and is formed on a ridge formed over the entire circumference of the inner peripheral surface 92. Thereby, the inner diameter of the different-diameter portion 93 is smaller than the portion other than the different-diameter portion 93 on the inner peripheral surface 92 of the rotor magnet 90.
Of both end faces 90a and 90b in the axial direction of the rotor magnet 90, a notch 90c is formed in the other end face 90b. The notches 90c are formed, for example, in the axial direction, and are provided at, for example, four locations at a 90 ° pitch in the circumferential direction.

ロータ側センサマグネット９６は、例えば焼結型のフェライト磁石等により円環状に形成されている。ロータ側センサマグネット９６は、ロータ１２の回転位置を検出するための回転位置検出装置２４の他方を構成するものであって、周方向にわたって磁極が形成されており、Ｎ極およびＳ極が周方向に交互となるように着磁されている。
ロータ側センサマグネット９６は、各ホール素子２５と軸方向で対向した状態になっている。これにより、各ホール素子２５は、ロータ１２の回転にともなって変化するロータ側センサマグネット９６の磁界を検出するとともに、それぞれ６０度位相のずれた正弦波アナログ信号を出力している。 The rotor-side sensor magnet 96 is formed in an annular shape by, for example, a sintered ferrite magnet. The rotor-side sensor magnet 96 constitutes the other of the rotational position detecting device 24 for detecting the rotational position of the rotor 12, and has magnetic poles formed in the circumferential direction, and the N pole and the S pole are in the circumferential direction. Are alternately magnetized.
The rotor-side sensor magnet 96 is in a state of facing each hall element 25 in the axial direction. Thus, each Hall element 25 detects the magnetic field of the rotor-side sensor magnet 96 that changes as the rotor 12 rotates, and outputs a sine wave analog signal that is 60 degrees out of phase.

シャフト部材１７の他端には、第二ケース７に内装されている変速機構４に噛合するピニオンギア４１が設けられている。ピニオンギア４１は、シャフト部材１７と一体形成されるとともに、シャフト部材１７に対して相対移動不能となっている。 The other end of the shaft member 17 is provided with a pinion gear 41 that meshes with the speed change mechanism 4 provided in the second case 7. The pinion gear 41 is formed integrally with the shaft member 17 and cannot move relative to the shaft member 17.

シャフト部材１７は、例えばＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）やＰＰＳ（ＰｏｌｙＰｈｅｎｙｌｅｎｅＳｕｌｆｉｄｅＲｅｓｉｎ）等の樹脂材料からなる部材であり、中心軸Ｏに沿って有底中空状に形成されている。シャフト部材１７は、ロータマグネット９０、ロータ側センサマグネット９６およびピニオンギア４１に対して、例えばアウトサート成型されることにより、ロータマグネット９０、ロータ側センサマグネット９６およびピニオンギア４１と同軸上に配置されて一体成型されている。 The shaft member 17 is a member made of a resin material such as PBT (Polybutylene terephthalate) or PPS (Polyphenylene Sulfide Resin), and is formed in a hollow shape with a bottom along the central axis O. The shaft member 17 is disposed coaxially with the rotor magnet 90, the rotor side sensor magnet 96 and the pinion gear 41 by, for example, outsert molding with respect to the rotor magnet 90, the rotor side sensor magnet 96 and the pinion gear 41. Are integrally molded.

ここで、シャフト部材１７の外周面のうち、ロータマグネット９０の内周面９２と対向するロータマグネット保持面１７ａには、ロータマグネット９０の異径部９３に対応した位置に、異径部９３が係合する異径溝部２０が、シャフト部材１７の成型時に全周にわたって形成される。
ロータマグネット９０の異径部９３と、シャフト部材１７の異径溝部２０との係合代（すなわち異径部９３の高さ）は、シャフト部材１７をアウトサート成型する際に、溶融した樹脂材料が冷却されて収縮する際のシャフト部材１７の反り量やヒケ量を考慮して設定される樹脂の収縮抑制対策となっている。具体的には、シャフト部材１７をロータマグネット９０に対してアウトサート成型した後、シャフト部材１７に反りやヒケが発生してシャフト部材１７の外径が小径化した場合や変形した場合でも、ロータマグネット９０の異径部９３とシャフト部材１７の異径溝部２０とが係合可能なように設定されている。したがって、シャフト部材１７に反りやヒケが発生し、ロータマグネット９０の内周面９２とシャフト部材のロータマグネット保持面１７ａとの接触面積が減少した場合であっても、シャフト部材に対するロータマグネットの軸方向のガタつきを抑制できる。すなわち、異径部９３は、シャフト部材１７に対するロータマグネット９０の軸方向のガタつきを抑制する規制部として機能している。 Here, of the outer peripheral surface of the shaft member 17, the rotor magnet holding surface 17 a facing the inner peripheral surface 92 of the rotor magnet 90 has a different diameter portion 93 at a position corresponding to the different diameter portion 93 of the rotor magnet 90. The different-diameter groove 20 to be engaged is formed over the entire circumference when the shaft member 17 is molded.
The engagement allowance between the different-diameter portion 93 of the rotor magnet 90 and the different-diameter groove portion 20 of the shaft member 17 (that is, the height of the different-diameter portion 93) is a molten resin material when the shaft member 17 is outsert-molded. This is a resin shrinkage suppression measure set in consideration of the warp amount and sink amount of the shaft member 17 when it is cooled and contracts. More specifically, after the shaft member 17 is outsert-molded with respect to the rotor magnet 90, the shaft member 17 is warped or sinked and the outer diameter of the shaft member 17 is reduced or deformed. The different diameter portion 93 of the magnet 90 and the different diameter groove portion 20 of the shaft member 17 are set to be engageable. Therefore, even when the shaft member 17 warps or sinks and the contact area between the inner peripheral surface 92 of the rotor magnet 90 and the rotor magnet holding surface 17a of the shaft member decreases, the shaft of the rotor magnet with respect to the shaft member is reduced. The play of the direction can be suppressed. That is, the different diameter portion 93 functions as a restricting portion that suppresses the backlash in the axial direction of the rotor magnet 90 with respect to the shaft member 17.

また、シャフト部材１７には、ロータマグネット９０の軸方向における一端面９０ａを保持する第一フランジ部２１ａ、および他端面９０ｂを保持する第二フランジ部２１ｂが形成されている。
第一フランジ部２１ａは、軸方向から見て正方形状に形成されており、ロータマグネット９０の一端面９０ａと当接している。また、第二フランジ部２１ｂは、軸方向から見てクロス状に形成されており、ロータマグネット９０の他端面９０ｂと当接するとともに一部が切欠部９０ｃに対して係合している。これにより、ロータマグネット９０は、異径部９３と第一フランジ部２１ａおよび第二フランジ部２１ｂとにより、ロータマグネット９０の軸方向への移動が規制されるとともに、第二フランジ部２１ｂとロータマグネット９０の切欠部９０ｃとの係合により周方向への回転が規制される。すなわち、ロータマグネット９０は、シャフト部材１７に対して相対移動不能となっている。 Further, the shaft member 17 is formed with a first flange portion 21a that holds one end surface 90a in the axial direction of the rotor magnet 90 and a second flange portion 21b that holds the other end surface 90b.
The first flange portion 21 a is formed in a square shape when viewed from the axial direction, and is in contact with one end surface 90 a of the rotor magnet 90. Further, the second flange portion 21b is formed in a cross shape when viewed from the axial direction, is in contact with the other end surface 90b of the rotor magnet 90, and a part thereof is engaged with the notch portion 90c. Thereby, the rotor magnet 90 is restricted from moving in the axial direction of the rotor magnet 90 by the different diameter portion 93, the first flange portion 21a, and the second flange portion 21b, and the second flange portion 21b and the rotor magnet. The rotation in the circumferential direction is restricted by the engagement with the notch 90 c of 90. That is, the rotor magnet 90 is not movable relative to the shaft member 17.

また、シャフト部材１７には、ロータ側センサマグネット９６の軸方向における両側に、それぞれロータ側センサマグネット９６の端面と接触する一対の張出部２３，２３が形成されている。一対の張出部２３，２３は、軸方向から見て円形状をしており、ロータ側センサマグネット９６よりも小径となっている。ロータ側センサマグネット９６は、一対の張出部２３，２３により保持されて、シャフト部材１７に対して相対移動不能となっている。 The shaft member 17 is formed with a pair of overhang portions 23 and 23 that are in contact with the end surface of the rotor-side sensor magnet 96 on both sides in the axial direction of the rotor-side sensor magnet 96. The pair of overhang portions 23, 23 has a circular shape when viewed from the axial direction, and has a smaller diameter than the rotor-side sensor magnet 96. The rotor-side sensor magnet 96 is held by the pair of overhang portions 23 and 23 and cannot move relative to the shaft member 17.

なお、シャフト部材１７の中空部も、反りやヒケの発生を抑制する樹脂の収縮抑制対策をなしている。 In addition, the hollow part of the shaft member 17 also has a resin shrinkage suppression measure that suppresses the occurrence of warping and sink marks.

このような構成のもと、図２に示すように、アクチュエータ１は、例えば、可変ノズル式ターボチャージャのタービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流速を調整する際、電動モータ３が駆動する。電動モータ３は、外部電源からの電力によって所定の巻線１５に順次電流が供給されると、ステータ１１に回転磁界が生じる。そして、この回転磁界とロータ１２のロータマグネット９０との間に吸引力、または反発力が生じて、ロータ１２が回転する。 With such a configuration, as shown in FIG. 2, the actuator 1 is driven by the electric motor 3 when adjusting the flow rate of the exhaust gas blown to the turbine wheel of the variable nozzle turbocharger, for example. The electric motor 3 generates a rotating magnetic field in the stator 11 when electric current is sequentially supplied to the predetermined winding 15 by electric power from an external power source. Then, an attractive force or a repulsive force is generated between the rotating magnetic field and the rotor magnet 90 of the rotor 12, and the rotor 12 rotates.

ロータ１２のシャフト部材１７が回転すると、変速機構４を介して出力軸４７が回転する。すると、出力軸４７の先細り部６７に締結固定されている出力アーム６９（図１参照）が回動し、出力アーム６９に連係されているノズルベーンが開閉動作を行う。このとき、ノズルベーンの開閉制御は、電動モータ３側に設けられている回転位置検出装置２４、およびセクタギア４６側に設けられている回転位置検出装置８０の検出結果に基づいて行われる。そして、ノズルベーンが開けば開くほどタービンホイールが高速回転するようになる。 When the shaft member 17 of the rotor 12 rotates, the output shaft 47 rotates through the speed change mechanism 4. Then, the output arm 69 (see FIG. 1) fastened and fixed to the tapered portion 67 of the output shaft 47 rotates, and the nozzle vane linked to the output arm 69 opens and closes. At this time, the opening / closing control of the nozzle vanes is performed based on the detection results of the rotational position detection device 24 provided on the electric motor 3 side and the rotational position detection device 80 provided on the sector gear 46 side. As the nozzle vane opens, the turbine wheel rotates at a higher speed.

本実施形態によれば、ロータマグネット９０の内周面９２には、シャフト部材１７に対するロータマグネット９０の軸方向のガタつきを抑制する規制部として、異径部９３が設けられているので、ロータマグネット９０と一体成型された樹脂材料からなるシャフト部材１７に反りやヒケが発生し、ロータマグネット９０の内周面９２と、シャフト部材１７のロータマグネット保持面１７ａとの接触面積が減少した場合であっても、シャフト部材１７に対するロータマグネット９０の軸方向のガタつきを抑制できる。 According to the present embodiment, the inner circumferential surface 92 of the rotor magnet 90 is provided with the different-diameter portion 93 as a restricting portion that suppresses the axial play of the rotor magnet 90 with respect to the shaft member 17. When the shaft member 17 made of a resin material integrally molded with the magnet 90 is warped or sinked, the contact area between the inner peripheral surface 92 of the rotor magnet 90 and the rotor magnet holding surface 17a of the shaft member 17 is reduced. Even if it exists, the backlash of the axial direction of the rotor magnet 90 with respect to the shaft member 17 can be suppressed.

また、ロータマグネット９０の内周面９２に設けられた規制部は、ロータマグネット９０の内周面９２において内径の異なる異径部９３であるので、シャフト部材１７に反りやヒケが発生してシャフト部材１７の外径が小径化した場合や変形した場合であっても、ロータマグネット９０の異径部９３と、ロータマグネット９０の異径部９３に対応して形成されたシャフト部材１７側の異径溝部２０とが互いに係合できる。これにより、ロータマグネット９０の軸方向への移動が規制されるので、ロータマグネット９０の内周面９２と、シャフト部材１７のロータマグネット保持面１７ａとの接触面積が減少した場合であっても、シャフト部材１７に対するロータマグネット９０の軸方向のガタつきを抑制できる。 Further, since the restricting portion provided on the inner peripheral surface 92 of the rotor magnet 90 is a different-diameter portion 93 having a different inner diameter on the inner peripheral surface 92 of the rotor magnet 90, the shaft member 17 is warped and sinked, and the shaft Even when the outer diameter of the member 17 is reduced or deformed, the different diameter portion 93 of the rotor magnet 90 and the difference in the shaft member 17 side formed corresponding to the different diameter portion 93 of the rotor magnet 90 are different. The radial groove portions 20 can be engaged with each other. Thereby, since the movement of the rotor magnet 90 in the axial direction is restricted, even when the contact area between the inner peripheral surface 92 of the rotor magnet 90 and the rotor magnet holding surface 17a of the shaft member 17 is reduced, The backlash in the axial direction of the rotor magnet 90 relative to the shaft member 17 can be suppressed.

また、シャフト部材１７には、ロータマグネット９０の軸方向における両端面９０ａ，９０ｂをそれぞれ保持する第一フランジ部２１ａおよび第二フランジ部２１ｂが形成されているので、異径部９３と第一フランジ部２１ａおよび第二フランジ部２１ｂとが協働してロータマグネット９０の軸方向への移動を規制できる。したがって、シャフト部材１７に対するロータマグネット９０の軸方向のガタつきを確実に抑制できる。 Further, since the shaft member 17 is formed with the first flange portion 21a and the second flange portion 21b that respectively hold both end surfaces 90a and 90b in the axial direction of the rotor magnet 90, the different diameter portion 93 and the first flange are formed. The portion 21a and the second flange portion 21b cooperate to restrict the movement of the rotor magnet 90 in the axial direction. Therefore, the axial play of the rotor magnet 90 relative to the shaft member 17 can be reliably suppressed.

また、本実施形態の電動モータ３は、ブラシレスモータであり、シャフト部材１７に対するロータマグネット９０の軸方向のガタつきを抑制できる上述のロータ１２を備えているので、耐久性に優れた高性能なブラシレスモータを得ることができる。 Further, the electric motor 3 of the present embodiment is a brushless motor, and includes the above-described rotor 12 that can suppress backlash in the axial direction of the rotor magnet 90 with respect to the shaft member 17, so that it has high durability and high performance. A brushless motor can be obtained.

（実施形態の変形例）
図９は、実施形態の変形例に係るロータ１２の斜視図であり、図１０は、シャフト部材１７の中心軸Ｏを含む実施形態の変形例に係るロータ１２の側面断面図である。
続いて、実施形態の変形例に係るロータ１２について説明する。
実施形態に係るロータ１２は、ロータ側センサマグネット９６がフェライト等により円環状に形成されて、シャフト部材１７と一体成型されていた（図７参照）。
これに対して、図９および図１０に示すように、実施形態の変形例に係るロータ１２は、ロータ側センサマグネット９６が、マグネット本体部９７と支持プレート部９８とにより形成されている点で、実施形態とは異なっている。なお、以下では、実施形態と同様の構成については、説明を省略する。 (Modification of the embodiment)
FIG. 9 is a perspective view of a rotor 12 according to a modification of the embodiment, and FIG. 10 is a side cross-sectional view of the rotor 12 according to a modification of the embodiment including the central axis O of the shaft member 17.
Subsequently, the rotor 12 according to a modification of the embodiment will be described.
In the rotor 12 according to the embodiment, the rotor-side sensor magnet 96 is formed in an annular shape with ferrite or the like, and is integrally formed with the shaft member 17 (see FIG. 7).
On the other hand, as shown in FIGS. 9 and 10, the rotor 12 according to the modification of the embodiment is such that the rotor-side sensor magnet 96 is formed by a magnet main body portion 97 and a support plate portion 98. This is different from the embodiment. Hereinafter, description of the same configuration as that of the embodiment will be omitted.

マグネット本体部９７は、例えばＮｄＦｅＢ（ネオジム−鉄−ボロン）系の磁石粉末からなる異方性希土類ボンド磁石であって、円環状に形成されている。
支持プレート部９８は、例えばステンレス等の非磁性体の金属材料により円盤状に形成されている。
ロータ側センサマグネット９６は、支持プレート部９８に対してマグネット本体部９７をアウトサート成型することにより予め一体成型されている。マグネット本体部９７の内周面９７ａよりも内側において、支持プレート部９８の主面９８ａが外部に露出している。
支持プレート部９８におけるマグネット本体部９７の形成領域には、支持プレート部９８を軸方向に貫通する貫通孔９８ｂ（図１０参照）が設けられている。支持プレート部９８に対してマグネット本体部９７をアウトサート成型する際、貫通孔９８ｂには、のちにマグネット本体部９７となる溶融したボンド磁石材料が入り込む。したがって、マグネット本体部９７と支持プレート部９８とは、互いに強固に固着される。 The magnet main body 97 is an anisotropic rare earth bonded magnet made of, for example, NdFeB (neodymium-iron-boron) based magnet powder, and is formed in an annular shape.
The support plate portion 98 is formed in a disc shape from a non-magnetic metal material such as stainless steel.
The rotor-side sensor magnet 96 is integrally molded in advance by outsert-molding the magnet main body portion 97 with respect to the support plate portion 98. On the inner side of the inner peripheral surface 97a of the magnet main body portion 97, the main surface 98a of the support plate portion 98 is exposed to the outside.
A through hole 98b (see FIG. 10) that penetrates the support plate portion 98 in the axial direction is provided in a region where the magnet main body portion 97 is formed in the support plate portion 98. When the magnet main body 97 is outsert-molded with respect to the support plate 98, the melted bonded magnet material that will later become the magnet main body 97 enters the through hole 98b. Therefore, the magnet body 97 and the support plate 98 are firmly fixed to each other.

シャフト部材１７は、ロータマグネット９０、ロータ側センサマグネット９６およびピニオンギア４１に対して、例えばアウトサート成型されることにより、ロータマグネット９０、ロータ側センサマグネット９６およびピニオンギア４１と同軸上に配置されて一体成型されている。
支持プレート部９８におけるシャフト部材１７の形成領域には、支持プレート部９８を軸方向に貫通する貫通孔９８ｃ（図１０参照）が設けられている。支持プレート部９８に対してシャフト部材１７をアウトサート成型する際、貫通孔９８ｃには、のちにシャフト部材１７となる溶融した樹脂材料が入り込む。したがって、シャフト部材１７と支持プレート部９８とは、互いに強固に固着される。 The shaft member 17 is disposed coaxially with the rotor magnet 90, the rotor side sensor magnet 96 and the pinion gear 41 by, for example, outsert molding with respect to the rotor magnet 90, the rotor side sensor magnet 96 and the pinion gear 41. Are integrally molded.
A through hole 98c (see FIG. 10) that penetrates the support plate portion 98 in the axial direction is provided in a region where the shaft member 17 is formed in the support plate portion 98. When the shaft member 17 is outsert-molded with respect to the support plate portion 98, the molten resin material that will later become the shaft member 17 enters the through hole 98c. Therefore, the shaft member 17 and the support plate portion 98 are firmly fixed to each other.

ここで、ロータ側センサマグネット９６は、マグネット本体部９７の内周面９７ａよりも内側において、主面９８ａが外部に露出しているので、シャフト部材１７をアウトサート成型する際、のちのシャフト部材１７となる溶融した樹脂材料の射出圧を、支持プレート部９８の主面９８ａで受けることができる。 Here, since the main surface 98a of the rotor-side sensor magnet 96 is exposed to the outside inside the inner peripheral surface 97a of the magnet main body 97, when the shaft member 17 is outsert molded, the shaft member later The injection pressure of the molten resin material that becomes 17 can be received by the main surface 98 a of the support plate portion 98.

なお、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

実施形態および実施形態の変形例では、シャフト部材１７に対するロータマグネット９０の軸方向のガタつきを抑制する規制部として、ロータマグネット９０の内周面９２に、径方向の内側に向かって突出するとともに、内周面９２の全周にわたって形成された凸条の異径部９３を設けていた。これに対して、異径部９３は、実施形態および実施形態の変形例の凸条に限定されない。したがって、例えば、異径部９３は、径方向の内側に突出する少なくとも１個の突起部であってもよいし、径方向の内側に凹んだ少なくとも１個の凹部であってもよいし、内周面９２の全周にわたって形成された溝であってもよい。 In the embodiment and the modification of the embodiment, as a restricting portion that suppresses the axial play of the rotor magnet 90 with respect to the shaft member 17, the inner surface 92 of the rotor magnet 90 protrudes inward in the radial direction. Further, the different diameter portion 93 of the ridge formed over the entire circumference of the inner peripheral surface 92 was provided. On the other hand, the different diameter part 93 is not limited to the protruding item | line of embodiment and the modification of embodiment. Therefore, for example, the different-diameter portion 93 may be at least one protrusion protruding inward in the radial direction, at least one recess recessed inward in the radial direction, The groove | channel formed over the perimeter of the surrounding surface 92 may be sufficient.

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention.

３電動モータ（ブラシレスモータ）
１１ステータ
１２ロータ
１４ティース部
１７シャフト部材
２１ａ第一フランジ部（フランジ部）
２１ｂ第二フランジ部（フランジ部）
９０ロータマグネット
９０ａ一端面（端面）
９０ｂ他端面（端面）
９２内周面
９３異径部（規制部） 3 Electric motor (brushless motor)
11 Stator 12 Rotor 14 Teeth 17 Shaft member 21a First flange (flange)
21b Second flange (flange)
90 Rotor magnet 90a One end face (end face)
90b The other end face (end face)
92 Inner peripheral surface 93 Different diameter part (regulation part)

Claims

A rotor magnet formed in an annular shape and a shaft member formed of a resin material, and the rotor magnet and the shaft member are arranged coaxially with each other and integrally molded,
The rotor according to claim 1, wherein a restriction portion is provided on an inner peripheral surface of the rotor magnet so as to prevent backlash in the axial direction of the rotor magnet with respect to the shaft member.

The rotor according to claim 1,
The rotor is characterized in that the restricting portion is a different-diameter portion having a different inner diameter on the inner peripheral surface of the rotor magnet.

The rotor according to claim 1 or 2,
The shaft member is formed with a flange portion that holds both end surfaces of the rotor magnet in the axial direction.

The rotor according to any one of claims 1 to 3,
A stator having a plurality of teeth arranged to face the rotor magnet;
A brushless motor characterized by comprising: