JP2017118772A - Motor, and manufacturing method of rotor constituting motor - Google Patents
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Description
□本発明は、モータ及びモータを構成するロータの製造方法に関する。 * This invention relates to the manufacturing method of the rotor which comprises a motor and a motor.
従来、ブラシレスモータの一般的なロータとシャフトの嵌合は、ロータのヨークを高温で熱することにより、膨張したところにシャフトを嵌合してロータのヨークが冷えることによってシャフトと強固に接合される製法が取られている。また、ヨークのシャフト嵌合は使用するシャフトの径よりわずかに小さく形成し、圧入により強固に接合していた。 Conventionally, a general rotor and shaft fitting of a brushless motor is firmly joined to the shaft by heating the rotor yoke at a high temperature and fitting the shaft to the expanded portion to cool the rotor yoke. The manufacturing method is taken. Further, the shaft fitting of the yoke was formed to be slightly smaller than the diameter of the shaft to be used, and was firmly joined by press fitting.
しかしながら、これらの構造では、ヨークを高温で熱するため、シャフトに嵌合する前にロータの外周にマグネット、特に射出成形によるプラスチックマグネットを嵌合することができない。また圧入の場合であっても、ヨークやシャフトの変形などが懸念されるため、ヨークとシャフトを組み立ててからロータ外周にマグネットを射出成形により形成していた。そのため、ヨークとマグネットが同一であっても、シャフトの長さや、ヨークを固定させる位置が異なる場合は、その機種に合わせた射出成形用の金型が必要になっていた。 However, in these structures, since the yoke is heated at a high temperature, it is impossible to fit a magnet, particularly a plastic magnet by injection molding, to the outer periphery of the rotor before fitting to the shaft. Even in the case of press-fitting, since there is a concern about deformation of the yoke and shaft, a magnet is formed on the outer periphery of the rotor by assembling the yoke and shaft after injection. Therefore, even if the yoke and the magnet are the same, if the length of the shaft and the position where the yoke is fixed are different, an injection mold suitable for the model has been required.
特許文献1では、ヨークに低熱膨張合金を使用しているため、上述したようなヨークを熱する方法では、シャフト嵌合部が膨張せず、熱による嵌合は採用することはできない。そのため、シャフトを冷やして径を小さくしてからヨークに嵌合させていた。特許文献1で使用しているマグネットはNdFeBマグネットであり、焼結マグネットである。よって、マグネットとヨークは接着により接合される。特許文献1のヨークの材料を本願のようなプラスチックマグネットに採用した場合、マグネットとヨークの熱膨張係数がさらに差が生じるため、マグネットの割れにつながるおそれがある。 In Patent Document 1, since a low thermal expansion alloy is used for the yoke, in the method of heating the yoke as described above, the shaft fitting portion does not expand and fitting by heat cannot be employed. For this reason, the shaft is cooled to reduce the diameter and then fitted to the yoke. The magnet used in Patent Document 1 is an NdFeB magnet, which is a sintered magnet. Therefore, the magnet and the yoke are joined by adhesion. When the material of the yoke of Patent Document 1 is adopted for a plastic magnet as in the present application, the difference in thermal expansion coefficient between the magnet and the yoke is further generated, which may lead to breakage of the magnet.
本発明は上述の問題に鑑み、軸長さ、締結位置など軸仕様が変化しても、同一の金型でヨークの外径面にプラスチックマグネットを成形してヨークとプラスチックマグネットの組立品を形成し、プラスチックマグネット割れを起こさない、モータ及びモータを構成するロータの製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems, the present invention forms an assembly of a yoke and a plastic magnet by molding a plastic magnet on the outer diameter surface of the yoke with the same mold even if the shaft specifications such as the shaft length and the fastening position change. And it aims at providing the manufacturing method of the rotor which comprises a motor and a motor which does not raise | generate a plastic magnet crack.
本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
(1)本発明の第1の観点は、モータであって、ステータヨークと巻線により形成されるステータと、前記ステータの内径側に配置されたロータと、を備え、前記ロータは、磁性を有する材料から形成されたヨークと、前記ヨークの外径面に配置され、PPSをバインダとし、ネオジウム紛体を有するプラスチックマグネットと、前記ヨークの中心に嵌合するシャフトと、を有することを特徴とする。
The present invention is grasped by the following composition in order to achieve the above-mentioned object.
(1) A first aspect of the present invention is a motor, comprising a stator formed by a stator yoke and windings, and a rotor disposed on an inner diameter side of the stator, wherein the rotor is magnetic. A yoke formed of a material having a plastic magnet having a neodymium powder disposed on an outer diameter surface of the yoke and having PPS as a binder, and a shaft fitted in the center of the yoke. .
(2)上記(1)の構成において、前記ヨークの材料は、ステンレスを含んでもよい。 (2) In the configuration of (1) above, the material of the yoke may include stainless steel.
(3)本発明の第2の観点は、モータを構成するロータの製造方法であって、ヨークの中心にシャフトの径よりも小さい径の孔を形成するステップ(a)と、前記ヨークの外径面に、プラスチックマグネットを射出成形により結合し、前記ヨークと前記プラスチックマグネットの組立品を形成するステップ(b)と、前記シャフトを冷却し、前記ヨークの前記孔に嵌合させるステップ(c)と、を備えることを特徴とする。 (3) A second aspect of the present invention is a method for manufacturing a rotor constituting a motor, the method comprising: (a) forming a hole having a diameter smaller than the diameter of the shaft at the center of the yoke; A step (b) of joining a plastic magnet to the radial surface by injection molding to form an assembly of the yoke and the plastic magnet; and a step of cooling the shaft and fitting it into the hole of the yoke (c) And.
本発明によれば、軸長さ、締結位置など軸仕様が変化しても、同一の金型でヨークの外径面にプラスチックマグネットを成形してヨークとプラスチックマグネットの組立品を形成し、プラスチックマグネット割れを起こさない、モータ及びモータを構成するロータの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, even if the shaft specifications such as the shaft length and the fastening position are changed, the plastic magnet is molded on the outer diameter surface of the yoke with the same mold to form the assembly of the yoke and the plastic magnet. It is possible to provide a motor and a method of manufacturing a rotor constituting the motor that do not cause magnet breakage.
以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same number is assigned to the same element throughout the description of the embodiment.
<モータ>
まず、本実施形態に係るモータの構成について、説明する。なお、本実施形態でのモータは、ブラシレスモータである。
<Motor>
First, the configuration of the motor according to the present embodiment will be described. Note that the motor in this embodiment is a brushless motor.
モータは、モータの外周部を形成するモータハウジングと、モータハウジングの内壁に固定され、ステータヨークと巻線により形成されるステータと、ステータの内径側に配置され、モータハウジングに固定された軸受によって軸支されたロータ20と、を備えている。ロータ20は、図1から図3に示すように、ヨーク22とプラスチックマグネット23の組立品25からなる。ヨーク22とプラスチックマグネット23の組立品25は、ヨーク22と、ヨーク22の外径面に配置され、PPSをバインダとし、ネオジウム紛体を有するプラスチックマグネット23と、を有している。プラスチックマグネット23は、ヨーク22の外径面に射出成形により配置されている。シャフト21は、ヨーク22の中心に設けられた孔24に挿通している。
The motor includes a motor housing that forms the outer periphery of the motor, a stator that is fixed to the inner wall of the motor housing, formed by a stator yoke and a winding, and a bearing that is disposed on the inner diameter side of the stator and is fixed to the motor housing. And a
<シャフト>
シャフト21は、一般的なステンレス合金により形成されている。
<Shaft>
The
<ヨーク>
ヨーク22は、一般に使用される珪素鋼板による積層ヨークでもよいし、磁性材料による軟鉄でもよい。本実施形態では磁性を有するステンレスを使用している。ヨーク22の外径面には、プラスチックマグネット23の熱収縮の違いによる割れを防ぐための工夫や、高速回転による軸方向のずれを防ぐための工夫がなされていてもよい。本実施形態では、ヨーク22の外周軸方向に等間隔で溝を形成している。
<York>
The
<プラスチックマグネット>
プラスチックマグネット23は、PPSをバインダーとするネオジウムマグネットが使用されている。PPSをバインダーにすることでプラスチックマグネット23が高温になっても形状を安定させることができる。
<Plastic magnet>
As the
<ヨークとプラスチックマグネットの組立品>
ヨーク22とプラスチックマグネット23の組立品25は、ヨーク22単体とプラスチックマグネット23とを金型で一体成型して得られる。本実施形態では、プラスチックマグネット23は、ヨーク22を金型にセットし、その外径面にインサート成形され、ヨーク22とプラスチックマグネット23の組立品25が形成される。ここで、プラスチックマグネット23の材料にPPSをバインダーとすることで、接着材による接合は弱くなるため、前述のとおり、インサート成形による一体成型が好ましい。
<Assembly of yoke and plastic magnet>
The
<ロータ>
ロータ20は、冷却して径が小さくなったシャフト21を、ヨーク22のシャフト装着の孔24に嵌合することにより得られる(冷やしバメ工法)。ヨーク22の孔24は常温でのシャフト21の径よりもわずかに小さく形成されており、シャフト21が常温に戻るとシャフト21の径も元に戻り、ヨーク22と強固に締結される。
<Rotor>
The
<ロータの製造方法>
次に、本実施形態に係るモータを構成するロータの製造方法について、説明する。
<Method for manufacturing rotor>
Next, the manufacturing method of the rotor which comprises the motor which concerns on this embodiment is demonstrated.
本実施形態では、ヨーク22単体とプラスチックマグネット23とを金型で一体成型し、シャフト21との固定は、冷却したシャフト21を、プラスチックマグネット23が形成されたヨーク22とプラスチックマグネット23の組立品25のヨーク22の孔24に挿入して固定する、冷やしバメ工法で行う。以下、各別に説明する。
In this embodiment, the
<シャフトの製造>
シャフト21を、一般的なステンレス合金により形成する。シャフト21のヨーク22との締結面には、締結をさらに強固にするために、ローレットなどの処理が施されていてもよい。
<Manufacture of shaft>
The
<ヨーク及びプラスチックマグネットの製造>
本実施形態の工程では、ヨーク22の中心にシャフト21の径よりも小さい径の孔24を形成し(ステップ(a))、ヨーク22を金型にセットし、その外径面にプラスチックマグネット23を射出成形によりインサート成形して結合し、ヨーク22とプラスチックマグネット23の組立品25を形成する(ステップ(b))。
<Manufacture of yokes and plastic magnets>
In the process of this embodiment, a
<ヨークへのシャフトの嵌合>
その後、シャフト21を冷却し、ヨーク22の孔24の径よりも小さい径になったところで、ヨーク22のシャフト装着の孔24に嵌合する(ステップ(c))。この工程によりシャフト21が常温に戻ると、ヨーク22と強固に締結される。
<Fitting the shaft to the yoke>
Thereafter, the
<実施形態の効果>
仮にシャフト21の長さや締結位置が変化したとしても、ヨーク22の寸法が変わらなければ、同じ金型で、ヨーク22の外径面にプラスチックマグネット23を嵌合させ、シャフト21と組み立てることが可能になる。
<Effect of embodiment>
Even if the length of the
以上、実施形態について説明したが、本発明は、具体的な実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を行ったものも含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the specific embodiments and includes various modifications, which are claimed by those skilled in the art. It is clear from the description of the range.
1…モータ
10…ステータ
20…ロータ
21…シャフト
22…ヨーク
23…プラスチックマグネット
24…孔
25…組立品(ヨーク22とプラスチックマグネット23の)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor 10 ...
Claims (3)
ステータヨークと巻線により形成されるステータと、
前記ステータの内径側に配置されたロータと、を備え、
前記ロータは、
磁性を有する材料から形成されたヨークと、
前記ヨークの外径面に配置され、PPSをバインダとし、ネオジウム紛体を有するプラスチックマグネットと、
前記ヨークの中心に嵌合するシャフトと、を有する
ことを特徴とするモータ。 A motor,
A stator formed by a stator yoke and windings;
A rotor disposed on the inner diameter side of the stator,
The rotor is
A yoke formed of a magnetic material;
A plastic magnet disposed on the outer diameter surface of the yoke, having PPS as a binder, and having a neodymium powder;
And a shaft fitted in the center of the yoke.
ヨークの中心にシャフトの径よりも小さい径の孔を形成するステップ(a)と、
前記ヨークの外径面に、プラスチックマグネットを射出成形により結合し、前記ヨークと前記プラスチックマグネットの組立品を形成するステップ(b)と、
前記シャフトを冷却し、前記ヨークの前記孔に嵌合させるステップ(c)と、を備える
ことを特徴とする製造方法。
A method of manufacturing a rotor constituting a motor,
Forming a hole having a diameter smaller than the diameter of the shaft in the center of the yoke (a);
A step (b) of forming an assembly of the yoke and the plastic magnet by bonding a plastic magnet to the outer diameter surface of the yoke by injection molding;
Cooling the shaft and fitting it into the hole of the yoke.
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