JP2018023241A - Rotor and rotary electric machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor having high resistance to breakage of a sensor magnet, being capable of simply installing a position sensor and being excellent in accuracy of position detection of the rotor, and a rotary electric machine.SOLUTION: A rotor includes: a cylindrical rotor core 12; an annular sensor magnet 2 coaxially formed at one end side Y1 of the rotor core 12 in an axial direction Y with the rotor core 12; and a resin part 11 covering the sensor magnet 2 and being fixed to the rotor core 12. The sensor magnet 2 is formed from a plurality of split magnets 20 split in a peripheral direction Z, and the plurality of split magnets 20 are formed by being arranged in an annular manner in the peripheral direction Z.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

この発明は、センサマグネットを固定する構造を有する回転電機のロータおよび回転電機に関し、特にセンサマグネットが割れにくく、位置センサが簡便に設置でき、且つ、ロータの位置検出の精度に優れたものである。   The present invention relates to a rotor of a rotating electrical machine having a structure for fixing a sensor magnet and the rotating electrical machine, and in particular, the sensor magnet is difficult to break, a position sensor can be easily installed, and the position detection accuracy of the rotor is excellent. .

従来の回転電機において、内部に磁石が埋め込まれた埋込磁石ロータを搭載し、高効率で高トルクを実現する回転電機が注目されている。以下の説明において、埋込磁石ロータ（以下、英語表記のＩｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔの略称を用いて、”ＩＰＭロータ”と称する）は、回転用のマグネット（以下、”メインマグネット”と称す）と、ロータの回転位置検出用のマグネット（以下、”センサマグネット”と称す）とが装着されている。このセンサマグネットの磁束をホール素子などの位置センサで検出し、ロータの位相を検出するものがある。   In a conventional rotating electrical machine, attention has been paid to a rotating electrical machine that mounts an embedded magnet rotor with magnets embedded therein and realizes high efficiency and high torque. In the following description, an embedded magnet rotor (hereinafter referred to as “IPM rotor” using an abbreviation of “Interior Permanent Magnet” in English) is a rotation magnet (hereinafter referred to as “main magnet”), a rotor Is mounted with a magnet for detecting the rotational position (hereinafter referred to as “sensor magnet”). Some sensors detect the magnetic flux of the sensor magnet with a position sensor such as a Hall element to detect the phase of the rotor.

これに対して、ロータの外周表面に磁石を組み付けたロータ（以下、英語表記のＳｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔの略称を用いて、”ＳＰＭロータ”と称する）がある。ＳＰＭロータにおいてはメインマグネットの磁束を直接センサで検出することが多い。   On the other hand, there is a rotor (hereinafter referred to as “SPM rotor” using an abbreviation of “Surface Permanent Magnet” written in English) on the outer peripheral surface of the rotor. In the SPM rotor, the magnetic flux of the main magnet is often directly detected by a sensor.

近年、顧客の要求に素早く応えるため、ステータの部品を共用化し、ＩＰＭロータとＳＰＭロータと両方に対応できる回転電機が開発されている。メインマグネットおよびセンサマグネットは一般に引張力に弱く割れやすい。そのためマグネットを一体成形する際には、マグネットにかかる力を抑える必要がある。特にマグネットが内圧を受ける場合、径が大きいほど引張力は大きく、割れやすくなる。   In recent years, in order to respond quickly to customer demands, rotating electrical machines that share both stator parts and are compatible with both IPM rotors and SPM rotors have been developed. The main magnet and the sensor magnet are generally weak against tensile force and easily broken. For this reason, when the magnet is integrally formed, it is necessary to suppress the force applied to the magnet. In particular, when the magnet is subjected to internal pressure, the larger the diameter, the greater the tensile force and the easier it is to crack.

例えば、特許文献１には、ロータコアに設けた穴にメインマグネットを埋め込み、樹脂と一体成形してメインマグネットを固定する方法が提案されている。回転検出用のセンサマグネットはセンサマグネット支持部材に固定されたのちに、永久磁石と共に一体成型されて固定されている。よって、ネジ等を必要としない製造組み立て容易な方法となっている。   For example, Patent Document 1 proposes a method of fixing a main magnet by embedding a main magnet in a hole provided in a rotor core and integrally molding with a resin. The rotation detection sensor magnet is fixed to the sensor magnet support member and then integrally molded together with the permanent magnet. Therefore, it is an easy manufacturing and assembly method that does not require screws or the like.

また、特許文献１では、センサマグネットの外周が樹脂に覆われている構造となっている。この構造では成形時に外周側から成形圧力を受けるため、受ける力は圧縮力となりセンサマグネットが割れにくい。メインマグネットはロータコアの穴に埋め込まれており、成形圧は軸方向の圧縮力しか受けないため割れにくい。   Moreover, in patent document 1, it has the structure where the outer periphery of a sensor magnet is covered with resin. In this structure, since the molding pressure is received from the outer peripheral side during molding, the force received is a compressive force and the sensor magnet is not easily broken. The main magnet is embedded in the hole of the rotor core, and the molding pressure is not easily broken because it receives only the compressive force in the axial direction.

他の特許文献２には、リング形状のメインマグネットとセンサマグネットとをシャフトと共に樹脂と一体成型する構造が提案されている。この特許文献２はメインマグネットの端面を凹凸形状にし、樹脂の流路を確保し、センサマグネットの内周に樹脂が充填される前に、外周にも樹脂が充填されることでセンサマグネットの割れを防いでいる。   Another Patent Document 2 proposes a structure in which a ring-shaped main magnet and a sensor magnet are integrally molded with a resin together with a shaft. In this patent document 2, the end surface of the main magnet is formed in an uneven shape, a resin flow path is secured, and the sensor magnet is cracked by filling the outer periphery with resin before filling the inner periphery of the sensor magnet. Is preventing.

特許第４６６９７３４号公報Japanese Patent No. 4669734 特開２０１４−１８７７５４号公報JP 2014-187754 A

従来の特許文献１では、センサマグネットをメインマグネットより内周側に配置しているため、位置検出用のセンサをロータの内周に配置せねばならず、センサ支持構造が複雑となり、部品点数が増加する。また、センサの検出精度をあげるためにはセンサとセンサマグネットの距離を近づける必要がある。しかし、半径方向に調整する必要があるため寸法管理が難しい。   In the conventional patent document 1, since the sensor magnet is arranged on the inner circumference side of the main magnet, the position detection sensor must be arranged on the inner circumference of the rotor, the sensor support structure is complicated, and the number of parts is reduced. To increase. In order to increase the detection accuracy of the sensor, it is necessary to reduce the distance between the sensor and the sensor magnet. However, since it is necessary to adjust in the radial direction, dimensional management is difficult.

また、センサ素子を基板に実装し、センサ信号を安定化する回路と接続する場合、平板である基板を円筒面であるセンサマグネットの内周に近づける必要があるため、近づける距離に制約がある。さらに、ＳＰＭロータとＩＰＭロータとを共通のステータで流用する際に、ＳＰＭロータの磁石内径とＩＰＭロータのセンサマグネットの内径を揃える制約があるという問題点があった。   Further, when the sensor element is mounted on a substrate and connected to a circuit that stabilizes the sensor signal, it is necessary to bring the substrate, which is a flat plate, closer to the inner periphery of the sensor magnet, which is a cylindrical surface. Furthermore, when the SPM rotor and the IPM rotor are used with a common stator, there is a problem in that there is a restriction that the inner diameter of the magnet of the SPM rotor is equal to the inner diameter of the sensor magnet of the IPM rotor.

他の従来の特許文献２では、軸方向にセンサを配置しているが、メインマグネットに樹脂マグネットのような複雑な形状で製造できる材料を使用する場合に限り、材料選定に制約があるという問題点があった。   In other conventional patent document 2, the sensor is arranged in the axial direction, but there is a problem that the material selection is limited only when a material that can be manufactured in a complicated shape such as a resin magnet is used for the main magnet. There was a point.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、センサマグネットが割れにくく、位置センサが簡便に設置でき、且つ、ロータの位置検出の精度に優れたロータおよび回転電機を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a rotor and a rotating electrical machine in which a sensor magnet is hard to break, a position sensor can be easily installed, and the rotor position detection accuracy is excellent. The purpose is to do.

この発明のロータは、
円筒状のロータコアと、
前記ロータコアの軸方向の一端側に前記ロータコアと同軸上の環状に形成されたセンサマグネットと、
前記センサマグネットを覆い前記ロータコアに固着する樹脂部とを備え、
前記センサマグネットは、周方向に分割された複数の分割マグネットにて形成され、複数の当該分割マグネットが周方向に環状に配置して形成されたものである。
また、この発明の回転電機は、上記ロータと、
前記ロータと同軸上に配置されたステータとを備える。 The rotor of this invention is
A cylindrical rotor core;
A sensor magnet formed in an annular shape coaxial with the rotor core on one end side in the axial direction of the rotor core;
A resin portion that covers the sensor magnet and is fixed to the rotor core;
The sensor magnet is formed by a plurality of divided magnets divided in the circumferential direction, and a plurality of the divided magnets are arranged in an annular shape in the circumferential direction.
The rotating electrical machine of the present invention includes the rotor described above,
A stator disposed coaxially with the rotor.

この発明のロータおよび回転電機によれば、
センサマグネットが割れにくく、位置センサが簡便に設置でき、且つ、ロータの位置検出の精度が優れている。 According to the rotor and the rotating electrical machine of the present invention,
The sensor magnet is difficult to break, the position sensor can be easily installed, and the rotor position detection accuracy is excellent.

この発明の実施の形態１のロータの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the rotor of Embodiment 1 of this invention. 図１に示したロータのＴ−Ｔ線における内部構造を模式的に示す断面側面図である。FIG. 2 is a cross-sectional side view schematically showing the internal structure of the rotor shown in FIG. 図１に示したロータのＨ−Ｈ線における内部構造を模式的に示す断面側面図である。FIG. 2 is a cross-sectional side view schematically showing an internal structure of the rotor shown in FIG. 図１に示したロータコアの外輪の構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the outer ring | wheel of the rotor core shown in FIG. 図１に示したロータコアの内輪の構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the inner ring | wheel of the rotor core shown in FIG. 図４に示したロータコアの外輪に収容されるメインマグネットの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the main magnet accommodated in the outer ring | wheel of the rotor core shown in FIG. 図１に示したロータのセンサマグネットの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the sensor magnet of the rotor shown in FIG. 図７に示したロータのセンサマグネットを構成する１つの分割マグネットの構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of one division magnet which comprises the sensor magnet of the rotor shown in FIG. 図８に示した分割マグネットの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the division | segmentation magnet shown in FIG. 図８に示した分割マグネットの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the division | segmentation magnet shown in FIG. 図１５に示したロータのＱ方向に通過するセンサマグネットの磁束分布、および、センサマグネットの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the magnetic flux distribution of the sensor magnet which passes to the Q direction of the rotor shown in FIG. 15, and the structure of a sensor magnet. 図２に示したセンサマグネットの周辺における樹脂の流れを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the flow of the resin in the periphery of the sensor magnet shown in FIG. 図４に示したロータコアの外輪のＡ−Ａ線の断面におけるロータコアとピンとの関係を説明する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a relationship between a rotor core and a pin in a cross section taken along line AA of the outer ring of the rotor core shown in FIG. 4. 図４に示したロータコアの外輪のＢ−Ｂ線の断面におけるロータコアとテーパ部との関係を説明する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the relationship between the rotor core and the tapered portion in the cross section taken along the line B-B of the outer ring of the rotor core shown in FIG. 4. 図１に示したロータの取付構造を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the attachment structure of the rotor shown in FIG. 図１に示したロータを用いた回転電機の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary electric machine using the rotor shown in FIG. 図１６に示した回転電機の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the rotary electric machine shown in FIG. 図１０に示したセンサマグネットの配置を説明するための樹脂部を除いたロータの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the rotor except the resin part for demonstrating arrangement | positioning of the sensor magnet shown in FIG. 図１に示したロータの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the rotor shown in FIG. 図１に示したロータのセンサマグネットを構成する他の例の１つの分割マグネットの構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of one division | segmentation magnet of the other example which comprises the sensor magnet of the rotor shown in FIG. 図２０に示した分割マグネットの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the division | segmentation magnet shown in FIG. 図２０に示した分割マグネットの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the division | segmentation magnet shown in FIG. 図２０に示した分割マグネットの配置を説明するための樹脂部を除いたロータの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the rotor except the resin part for demonstrating arrangement | positioning of the division | segmentation magnet shown in FIG.

実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。本実施の形態１に係るロータ１は、ＩＰＭロータについて説明する。図１はこの発明の実施の形態１のロータの構成を示す平面図である。図２は図１に示したロータのＴ−Ｔ線に沿った内部構造を模式的に説明するための断面側面図である。図３は図１に示したロータのＨ−Ｈ線に沿った内部構造を模式的に説明するための断面側面図である。図４は図１に示したロータコアの外輪の構成を示す上面図である。図５は図１に示したロータコアの内輪の構成を示す上面図である。 Embodiment 1 FIG.
Embodiments of the present invention will be described below. As the rotor 1 according to the first embodiment, an IPM rotor will be described. FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a rotor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional side view for schematically explaining the internal structure along the line TT of the rotor shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional side view for schematically explaining the internal structure along the line HH of the rotor shown in FIG. FIG. 4 is a top view showing the configuration of the outer ring of the rotor core shown in FIG. FIG. 5 is a top view showing the configuration of the inner ring of the rotor core shown in FIG.

図６は図４に示したロータコアの外輪に収容されるメインマグネットの構成を示す斜視図である。図７は図１に示したロータのセンサマグネットの構成を示す斜視図である。図８は図７に示したセンサマグネットを構成する１つの分割マグネットの構成を示す上面図である。図９は図８に示した分割マグネットの構成を示す側面図である。図１０は図８に示した分割マグネットの構成を示す斜視図である。図１１は図１５に示したロータのＱ方向に通過するセンサマグネットの磁束分布、および、センサマグネットの構成を説明するための図である。   6 is a perspective view showing the configuration of the main magnet housed in the outer ring of the rotor core shown in FIG. FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the sensor magnet of the rotor shown in FIG. FIG. 8 is a top view showing a configuration of one divided magnet constituting the sensor magnet shown in FIG. FIG. 9 is a side view showing the configuration of the split magnet shown in FIG. FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of the divided magnet shown in FIG. FIG. 11 is a diagram for explaining the magnetic flux distribution of the sensor magnet passing in the Q direction of the rotor shown in FIG. 15 and the configuration of the sensor magnet.

図１２は図２に示したセンサマグネットの周辺における樹脂の流れを説明するための断面図である。図１３は図４に示したロータコアの外輪のＡ−Ａ線の断面におけるロータコアとピンとの関係を説明する断面図である。図１４は図４に示したロータコアの外輪のＢ−Ｂ線の断面におけるロータコアとテーパ部との関係を説明する断面図である。図１５は図１に示したロータの取付構造を模式的に示す説明図である。図１６は図１に示したロータを用いた回転電機の構成を示す断面図である。図１７は図１６に示した回転電機の外観を示す斜視図である。図１８は図１０に示したセンサマグネットの配置を説明するための樹脂部を除いたロータの構成を示す斜視図である。図１９は図１に示したロータの構成を示す斜視図、すなわち、図１８に樹脂部を設置した後の構成を示す斜視図である。   12 is a cross-sectional view for explaining the flow of resin around the sensor magnet shown in FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the relationship between the rotor core and the pin in the cross section taken along the line AA of the outer ring of the rotor core shown in FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining the relationship between the rotor core and the tapered portion in the cross section taken along line BB of the outer ring of the rotor core shown in FIG. FIG. 15 is an explanatory view schematically showing a mounting structure of the rotor shown in FIG. 16 is a cross-sectional view showing a configuration of a rotating electrical machine using the rotor shown in FIG. FIG. 17 is a perspective view showing an appearance of the rotating electrical machine shown in FIG. FIG. 18 is a perspective view showing the configuration of the rotor excluding the resin portion for explaining the arrangement of the sensor magnets shown in FIG. 19 is a perspective view showing the configuration of the rotor shown in FIG. 1, that is, a perspective view showing the configuration after the resin portion is installed in FIG.

図１から図４において、ロータ１は、ロータコア１２と、センサマグネット２と、樹脂部１１とから構成される。ロータコア１２は、外輪５と、内輪７と、メインマグネット９とから構成される。センサマグネット２は、ロータコア１２の軸方向Ｙの一端側Ｙ１にロータコア１２と同軸上の円環状に形成される。センサマグネット２は、ロータコア１２に設置されているメインマグネット９より径方向Ｘの外側に配置される。センサマグネット２は、ロータコア１２の回転位置を検出するものである。ロータコア１２とセンサマグネット２とは、樹脂部１１によって一体に固着されている。   1 to 4, the rotor 1 includes a rotor core 12, a sensor magnet 2, and a resin portion 11. The rotor core 12 includes an outer ring 5, an inner ring 7, and a main magnet 9. The sensor magnet 2 is formed in an annular shape coaxial with the rotor core 12 at one end Y1 in the axial direction Y of the rotor core 12. The sensor magnet 2 is arranged on the outer side in the radial direction X from the main magnet 9 installed on the rotor core 12. The sensor magnet 2 detects the rotational position of the rotor core 12. The rotor core 12 and the sensor magnet 2 are integrally fixed by the resin portion 11.

図４および図５において、外輪５および内輪７は、円環状に形成されている。材料に、例えば電磁鋼板などが用いられる。薄板からなる外輪５および内輪７が軸方向Ｙにおいて所定の厚さに積層されてロータコア１２が形成されている。   4 and 5, the outer ring 5 and the inner ring 7 are formed in an annular shape. For example, an electromagnetic steel plate is used as the material. The outer ring 5 and the inner ring 7 made of thin plates are laminated in a predetermined thickness in the axial direction Y to form the rotor core 12.

図４に示すように、外輪５は、挿入孔６１と、ピン挿入孔６２と、凹凸部５１と、凸部５２と、空間部５３とを備える。挿入孔６１は、後述するメインマグネット９を挿入するための孔である。挿入孔６１は、周方向Ｚの異なる箇所に複数、ここでは、極数が１０の場合の例を示しており、周方向Ｚに等間隔で１０箇所に形成される。尚、極数を１０の例を示しているが、これに限られることはなく、他の極数でも同様に形成することができる。   As shown in FIG. 4, the outer ring 5 includes an insertion hole 61, a pin insertion hole 62, an uneven part 51, a convex part 52, and a space part 53. The insertion hole 61 is a hole for inserting a main magnet 9 described later. A plurality of insertion holes 61 are provided at different locations in the circumferential direction Z. Here, an example in which the number of poles is 10 is shown, and the insertion holes 61 are formed at 10 locations at equal intervals in the circumferential direction Z. In addition, although the example of 10 poles is shown, it is not restricted to this, It can form similarly in other pole numbers.

ピン挿入孔６２は、各挿入孔６１の両端に連設して形成された孔である。ピン挿入孔６２は、後述するセンサマグネット２を構成する分割マグネット２０の各ピン２１を挿入するための孔で、分割マグネット２０の各ピン２１に対応する箇所に構成される。尚、ピン挿入孔６２は、挿入孔６１と連通して形成する例を示したが、これに限られることはなく、挿入孔６１とは別の孔にて適宜形成することも可能である。   The pin insertion hole 62 is a hole formed continuously from both ends of each insertion hole 61. The pin insertion hole 62 is a hole for inserting each pin 21 of the divided magnet 20 constituting the sensor magnet 2 described later, and is configured at a position corresponding to each pin 21 of the divided magnet 20. In addition, although the example which forms the pin insertion hole 62 in communication with the insertion hole 61 was shown, it is not restricted to this, The hole different from the insertion hole 61 can also be suitably formed.

空間部５３は、外輪５の中心位置に、後述する内輪７を配置するために形成された円形の空間である。凹凸部５１は、周方向Ｚの異なる箇所で、径方向Ｘの異なる箇所に複数個形成される。凹凸部５１は、薄板の外輪５を積層する際にかしめて固定するために利用される。凸部５２は、外輪５の径方向Ｘの内周の周方向Ｚの異なる箇所に、径方向Ｘの内側に突出して複数個形成される。   The space 53 is a circular space formed in order to arrange an inner ring 7 described later at the center position of the outer ring 5. A plurality of uneven portions 51 are formed at different locations in the circumferential direction Z and at different locations in the radial direction X. The uneven portion 51 is used for caulking and fixing when laminating the thin outer ring 5. A plurality of convex portions 52 are formed to protrude inward in the radial direction X at different locations in the circumferential direction Z of the inner circumference in the radial direction X of the outer ring 5.

図５に示すように、内輪７は、軸挿入孔６３と、凹凸部７１と、凹部７２とを備える。軸挿入孔６３は、内輪７の中心位置に形成される孔である。軸挿入孔６３は、後述するシャフト８を挿入するための孔である。凹凸部７１は、周方向Ｚの異なる箇所に複数個形成されている。凹凸部７１は、薄板の内輪７を積層する際にかしめて固定するために利用される。凹部７２は、内輪７の径方向Ｘの外周の外輪５の凸部５２と対応する箇所に、径方向Ｘの内側に凹んで複数個形成される。   As shown in FIG. 5, the inner ring 7 includes a shaft insertion hole 63, an uneven portion 71, and a recessed portion 72. The shaft insertion hole 63 is a hole formed at the center position of the inner ring 7. The shaft insertion hole 63 is a hole for inserting a shaft 8 described later. A plurality of uneven portions 71 are formed at different locations in the circumferential direction Z. The concavo-convex portion 71 is used for caulking and fixing when laminating the thin inner ring 7. A plurality of recesses 72 are formed in the inner ring 7 in the radial direction X at locations corresponding to the projections 52 of the outer ring 5 on the outer circumference in the radial direction X of the inner ring 7.

よって、外輪５の空間部５３に内輪７を設置すると、外輪５の凸部５２と、内輪７の凹部７２とは互いに係合する。そして、回転トルクの作用によって外輪５と内輪７との位置ずれを防止する。そして、外輪５の１０箇所の各挿入孔６１に、図６に示すメインマグネット９をそれぞれ挿入することにより、ロータコア１２が形成される。このように、外輪５と内輪７との個別の部品によってロータコア１２を構成することで、ロータ１の電食が抑制される。また、図６に示すように、メインマグネット９は簡便な形状にて形成することが可能であり、材料選定に制約が生じない。   Therefore, when the inner ring 7 is installed in the space 53 of the outer ring 5, the convex part 52 of the outer ring 5 and the concave part 72 of the inner ring 7 are engaged with each other. And the position shift of the outer ring | wheel 5 and the inner ring | wheel 7 is prevented by the effect | action of rotational torque. And the rotor core 12 is formed by inserting the main magnet 9 shown in FIG. 6 in each of the 10 insertion holes 61 of the outer ring 5. Thus, by forming the rotor core 12 with the separate parts of the outer ring 5 and the inner ring 7, the electrolytic corrosion of the rotor 1 is suppressed. Moreover, as shown in FIG. 6, the main magnet 9 can be formed in a simple shape, and there is no restriction on the material selection.

図７に示すように、センサマグネット２は、周方向Ｚにおいて分割されている分割マグネット２０が５個環状に配置され形成されている。各分割マグネット２０間には当該分割により形成された分割位置としての間隙部１９が存在する。そして、センサマグネット２を構成する１つの分割マグネット２０は図８、図９、図１０に示すように、ピン２１と、切欠き部２２と、テーパ部２３とを備える。ピン２１は、周方向Ｚの異なる位置、２箇所に、軸方向Ｙの他端側Ｙ２に突出して形成される。また、ピン２１は、円柱状の近似形状にて形成される。   As shown in FIG. 7, the sensor magnet 2 is formed by annularly arranging five divided magnets 20 that are divided in the circumferential direction Z. Between each divided magnet 20, there is a gap portion 19 as a dividing position formed by the division. And one division magnet 20 which constitutes sensor magnet 2 is provided with pin 21, notch part 22, and taper part 23, as shown in Drawing 8, Drawing 9, and Drawing 10. The pins 21 are formed at two different positions in the circumferential direction Z so as to protrude to the other end Y2 in the axial direction Y. The pin 21 is formed in a columnar approximate shape.

１個の分割マグネット２０に形成されるピン２１の数は、ロータ１のセンサマグネット２として設置する際に位置決めが可能となる数であればよく、３個、４個またはそれ以上でも可能であり、限定されるものではない。但し、組み立てる工程の行いやすさを考慮すると２個が最も望ましい。また、ピン２１は円柱状以外の形状であってもよく、例えば、円錐、三角柱などの形状にて形成することも可能である。但し、ピン２１に角があると割れや欠けが発生する恐れがあるため、角を丸めた形状が望ましい。   The number of pins 21 formed on one divided magnet 20 may be any number that allows positioning when the sensor magnet 2 of the rotor 1 is installed, and may be three, four, or more. It is not limited. However, two are most desirable considering the ease of the assembly process. Further, the pin 21 may have a shape other than a cylindrical shape, and may be formed in a shape such as a cone or a triangular prism, for example. However, if the pin 21 has corners, cracks or chips may occur, so a shape with rounded corners is desirable.

切欠き部２２は、軸方向Ｙにおいてピン２１が形成される方向と同一の他端側Ｙ２に形成される。切欠き部２２は、センサマグネット２全体として、周方向Ｚの異なる位置に、軸方向Ｙの一端側Ｙ１に凹んで形成される。切欠き部２２は、センサマグネット２全体として、周方向Ｚに等間隔に、極数と同数の１０箇所形成されている。切欠き部２２は、ロータコア１２と分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２とを固着する際に、樹脂部１１の流動性を向上させる目的で形成される。   The notch 22 is formed on the other end side Y <b> 2 that is the same as the direction in which the pin 21 is formed in the axial direction Y. The notch 22 is formed in the sensor magnet 2 as a whole at a different position in the circumferential direction Z so as to be recessed on one end side Y1 in the axial direction Y. The cutout portions 22 are formed at the same number as the number of poles at equal intervals in the circumferential direction Z as the entire sensor magnet 2. The notch portion 22 is formed for the purpose of improving the fluidity of the resin portion 11 when the rotor magnet 12 and the sensor magnet 2 constituted by the divided magnets 20 are fixed.

テーパ部２３は、分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２の内周側の、軸方向Ｙにおいてピン２１が形成される方向と同一の他端側Ｙ２に形成される。テーパ部２３は、軸方向Ｙの一端側Ｙ１からピン２１が形成された他端側Ｙ２に向かって、径方向Ｘの幅が減少する形状である（特に、図１２から図１３参照）。分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２は、ピン２１が形成された軸方向Ｙの他端側Ｙ２が、ロータコア１２の上面に対向するように配置される。そして、ピン２１は、外輪５に形成されたピン挿入孔６２に挿入される。   The taper portion 23 is formed on the other end side Y <b> 2 that is the same as the direction in which the pin 21 is formed in the axial direction Y on the inner peripheral side of the sensor magnet 2 configured by the divided magnet 20. The taper portion 23 has a shape in which the width in the radial direction X decreases from the one end side Y1 in the axial direction Y toward the other end side Y2 where the pin 21 is formed (particularly, see FIGS. 12 to 13). The sensor magnet 2 configured by the split magnet 20 is disposed such that the other end side Y2 in the axial direction Y where the pin 21 is formed faces the upper surface of the rotor core 12. Then, the pin 21 is inserted into a pin insertion hole 62 formed in the outer ring 5.

このように、分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２は、切欠き部２２、テーパ部２３などが複雑な形状を備える。このため、効率良く製造するため、材料に、樹脂と磁性材とを混合して金型で成形できるプラスチックマグネット材（樹脂マグネット材）を用いる。また、センサマグネット２は、複数の分割マグネット２０にて構成しているため、１つの円環状に形成されるセンサマグネットと比較して、金型サイズを小さくすることができ、金型コストを低減できる。また、５個の分割マグネット２０は同一形状にて形成されているため、１種類の金型にて製造することができ、金型コストを低減できる。   As described above, the sensor magnet 2 constituted by the divided magnets 20 has a complicated shape such as the notch portion 22 and the taper portion 23. For this reason, in order to manufacture efficiently, the material uses the plastic magnet material (resin magnet material) which can mix a resin and a magnetic material and can shape | mold with a metal mold | die. Further, since the sensor magnet 2 is composed of a plurality of divided magnets 20, the mold size can be reduced and the mold cost can be reduced as compared with a sensor magnet formed in one annular shape. it can. Further, since the five divided magnets 20 are formed in the same shape, they can be manufactured with one type of mold, and the mold cost can be reduced.

ここで、センサマグネット２の切欠き部２２の形成位置、および、センサマグネット２の分割マグネット２０の間隙部１９の形成位置の詳細について図１１を用いて説明する。図１１は、図１５に示したロータ１のＱ方向に通過するセンサマグネット２の磁束分布を示す図と、当該磁束分布に対応する箇所のセンサマグネット２を展開して示す展開図である。磁束分布を示す図は、横軸がロータ１の回転方向の位置であり、いずれかの箇所を０度とし、周方向に展開して３６０度までを示している。そして、縦軸が、各位置における磁束量である。   Here, details of the formation position of the notch portion 22 of the sensor magnet 2 and the formation position of the gap portion 19 of the split magnet 20 of the sensor magnet 2 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram showing a magnetic flux distribution of the sensor magnet 2 passing in the Q direction of the rotor 1 shown in FIG. 15 and a development view showing the sensor magnet 2 at a location corresponding to the magnetic flux distribution. In the diagram showing the magnetic flux distribution, the horizontal axis is the position in the rotation direction of the rotor 1, and any part is set to 0 degree, and is expanded in the circumferential direction up to 360 degrees. The vertical axis represents the amount of magnetic flux at each position.

ロータ１の位置検出用の後述する位置センサ４４は、図１１に示す、センサマグネット２の磁束のＮ極とＳ極とが切り替わる点１７（以後、ゼロクロス点１７と称す）を検出する。よって、切欠き部２２は、このゼロクロス点１７の位置と周方向Ｚにおいて重ならない位置に形成する必要がある。そこで、切欠き部２２は、周方向Ｚにおいて、センサマグネット２の磁束波形の複数のゼロクロス点１７の位置の中間位置に形成する。   A position sensor 44 (described later) for detecting the position of the rotor 1 detects a point 17 (hereinafter referred to as a zero cross point 17) at which the N pole and S pole of the magnetic flux of the sensor magnet 2 are switched as shown in FIG. Therefore, the notch 22 needs to be formed at a position that does not overlap with the position of the zero cross point 17 in the circumferential direction Z. Therefore, the notch 22 is formed in the middle position of the plurality of zero cross points 17 of the magnetic flux waveform of the sensor magnet 2 in the circumferential direction Z.

これは、ゼロクロス点１７の位置付近のセンサマグネット２の肉厚が厚くなるように形成し、ゼロクロス点１７の位置付近の十分な磁束量を確保するためである。このように磁束量を確保することにより、位置センサ４４の位置検出精度が高くなる。よって、センサマグネット２の肉厚が薄くなる切欠き部２２は、ゼロクロス点１７の位置と重ならない位置に形成する必要がある。   This is because the thickness of the sensor magnet 2 near the position of the zero cross point 17 is formed to be thick, and a sufficient amount of magnetic flux near the position of the zero cross point 17 is secured. By ensuring the amount of magnetic flux in this way, the position detection accuracy of the position sensor 44 is increased. Therefore, the cutout portion 22 where the thickness of the sensor magnet 2 is thin needs to be formed at a position that does not overlap the position of the zero cross point 17.

また、隣接する分割マグネット２０の間に形成される間隙部１９は周方向Ｚにおいて、センサマグネット２の磁束波形の複数のゼロクロス点１７の位置の中間位置（磁極の中心位置）に設置にされる。これは切欠き部２２の配置と同様に、ゼロクロス点１７の位置付近のセンサマグネット２すなわち分割マグネット２０の肉厚が厚くなるように形成し、ゼロクロス点１７の位置付近の十分な磁束量を確保するためである。このように磁束量を確保することにより、位置センサ４４の位置検出精度が高くなる。   Further, the gap portion 19 formed between the adjacent divided magnets 20 is installed in the circumferential direction Z at an intermediate position (center position of the magnetic pole) of the plurality of zero cross points 17 of the magnetic flux waveform of the sensor magnet 2. . Similar to the arrangement of the notch 22, the sensor magnet 2 near the position of the zero cross point 17, that is, the split magnet 20 is formed so as to be thick, and a sufficient amount of magnetic flux is secured near the position of the zero cross point 17. It is to do. By ensuring the amount of magnetic flux in this way, the position detection accuracy of the position sensor 44 is increased.

よって、分割マグネット２０が存在しない部分である間隙部１９は、ゼロクロス点１７の位置と重ならない位置に形成する必要がある。尚、間隙部１９の周方向Ｚの大きさは、説明の便宜上、ある程度の大きさ（空間）を有して形成する例を示しているが、間隙部１９の周方向Ｚの大きさはこれに限られることはなく、分割マグネット２０同士がぶつかることない程度の大きさ以上であり、且つ、分割マグネット２０にて形成されるセンサマグネット２が利用可能な大きさであればよい。   Therefore, it is necessary to form the gap portion 19, which is a portion where the divided magnet 20 does not exist, at a position that does not overlap with the position of the zero cross point 17. The size of the gap portion 19 in the circumferential direction Z is an example in which the gap portion 19 is formed with a certain size (space) for convenience of explanation. The size is not limited to the above, and may be any size as long as the divided magnets 20 do not collide with each other and the sensor magnet 2 formed by the divided magnets 20 can be used.

図２および図３に示すように、ロータコア１２と、センサマグネット２とは、樹脂部１１によって固着され、ロータ１が構成されている。樹脂部１１は、例えば熱可塑性のポリブチレンテレフタレート樹脂や、熱硬化性の不飽和ポリエステル樹脂などにて形成される。樹脂部１１には、軸方向Ｙの一端側Ｙ１にて各分割マグネット２０が露出する穴部１４が周方向Ｚの異なる位置に複数個形成される。ここでは各分割マグネット２０に対して２個の穴部１４が形成される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the rotor core 12 and the sensor magnet 2 are fixed by a resin portion 11 to constitute the rotor 1. The resin portion 11 is formed of, for example, a thermoplastic polybutylene terephthalate resin or a thermosetting unsaturated polyester resin. In the resin portion 11, a plurality of hole portions 14 in which the divided magnets 20 are exposed at one end side Y <b> 1 in the axial direction Y are formed at different positions in the circumferential direction Z. Here, two holes 14 are formed for each divided magnet 20.

この穴部１４は、樹脂部１１を充填する際の金型に形成される後述する基準ピン３０（図１２参照）が形成される箇所に相当する。後述する位置センサ４４の精度を確保するためには、ゼロクロス点１７の位置付近の各分割マグネット２０の軸方向Ｙの位置精度を確保する必要がある。   The hole portion 14 corresponds to a portion where a later-described reference pin 30 (see FIG. 12) formed in a mold when filling the resin portion 11 is formed. In order to ensure the accuracy of a position sensor 44 described later, it is necessary to ensure the positional accuracy in the axial direction Y of each divided magnet 20 near the position of the zero cross point 17.

このため、樹脂部１１を充填する際の金型に形成される基準ピン３０を、周方向Ｚにおいてゼロクロス点１７の位置に配置することが望ましい。すなわち、基準ピン３０によって必然的に形成される穴部１４は、周方向Ｚにおいてゼロクロス点１７の位置に形成される。   For this reason, it is desirable to arrange the reference pin 30 formed on the mold when filling the resin portion 11 at the position of the zero cross point 17 in the circumferential direction Z. That is, the hole 14 inevitably formed by the reference pin 30 is formed at the position of the zero cross point 17 in the circumferential direction Z.

次に、上記のように構成された実施の形態１のロータ１の製造方法について説明する。尚、以下の説明においては、分割マグネット２０にて構成されているセンサマグネット２を、ただ単に、センサマグネット２として示す場合もある。まず、一体成形金型を用意し、その一体成形金型に外輪５と、内輪７とを配置する。そして、外輪５の挿入孔６１のそれぞれにメインマグネット９を挿入する。次に、外輪５のピン挿入孔６２に、分割マグネット２０のピン２１が対向するように、５個の分割マグネット２０を環状に配置する。次に、各分割マグネット２０のピン２１をピン挿入孔６２に挿入させ、図１８に示すように、外輪５の軸方向Ｙの一端側Ｙ１に５個の分割マグネット２０から構成されるセンサマグネット２として載置する。   Next, a method for manufacturing the rotor 1 according to the first embodiment configured as described above will be described. In the following description, the sensor magnet 2 constituted by the divided magnet 20 may be simply indicated as the sensor magnet 2. First, an integral mold is prepared, and the outer ring 5 and the inner ring 7 are arranged in the integral mold. Then, the main magnet 9 is inserted into each of the insertion holes 61 of the outer ring 5. Next, the five divided magnets 20 are annularly arranged so that the pins 21 of the divided magnets 20 face the pin insertion holes 62 of the outer ring 5. Next, the pin 21 of each divided magnet 20 is inserted into the pin insertion hole 62, and as shown in FIG. 18, the sensor magnet 2 composed of five divided magnets 20 at one end Y 1 in the axial direction Y of the outer ring 5. As.

図１３は、図４のＡ−Ａ線の位置に相当する断面である。図１３に示すように、ロータ１の外輪５に形成されたピン挿入孔６２には、各分割マグネット２０のピン２１が挿入される。ピン２１によって、分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２のロータコア１２に対する取り付け位置が保障される。そして、金型を閉じて内部に樹脂部１１を充填する。金型に充填される樹脂部１１は、分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２に設けられた切欠き部２２を通って流動しながら、センサマグネット２の全体をむらなく覆う。   FIG. 13 is a cross section corresponding to the position of line AA in FIG. As shown in FIG. 13, the pin 21 of each divided magnet 20 is inserted into the pin insertion hole 62 formed in the outer ring 5 of the rotor 1. The pin 21 ensures the mounting position of the sensor magnet 2 constituted by the divided magnet 20 with respect to the rotor core 12. And a metal mold | die is closed and the resin part 11 is filled inside. The resin part 11 filled in the mold uniformly covers the entire sensor magnet 2 while flowing through the notch 22 provided in the sensor magnet 2 constituted by the divided magnets 20.

この樹脂部１１の充填時における、切欠き部２２およびテーパ部２３の作用および効果について図１２、図１４を交えて説明する。図１２は、分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２の切欠き部２２が形成されている箇所の断面図である。図１４は、図４のＢ−Ｂ線の位置に相当する断面である。但し、図４は樹脂部１１を形成する前の図であるが、図１３および図１４は樹脂部１１を形成した後の図である。   The operation and effect of the notch portion 22 and the taper portion 23 when the resin portion 11 is filled will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a cross-sectional view of a portion where the cutout portion 22 of the sensor magnet 2 constituted by the divided magnet 20 is formed. FIG. 14 is a cross section corresponding to the position of line BB in FIG. However, although FIG. 4 is a figure before forming the resin part 11, FIG. 13 and FIG. 14 are figures after forming the resin part 11. FIG.

樹脂部１１を充填する際には、図１４に示したゲート部１８から矢印の方向に樹脂が充填される。そして、図１２に示すように、センサマグネット２の近傍では、樹脂の流れは、矢印に示すように流れる。センサマグネット２には切欠き部２２が形成されているため、樹脂の流れが分散され、樹脂の充填時の過大な圧力がセンサマグネット２にかかる前に、樹脂がセンサマグネット２の径方向Ｘの外側に流れる。よって、センサマグネット２に樹脂の流れの過大な負荷がかかり、割れることを防止できる。さらに、センサマグネット２は、複数の分割マグネット２０にて構成されているため、成形圧により発生する引張力を低減できる。   When filling the resin part 11, the resin is filled in the direction of the arrow from the gate part 18 shown in FIG. Then, as shown in FIG. 12, in the vicinity of the sensor magnet 2, the resin flow flows as shown by the arrows. Since the notch 22 is formed in the sensor magnet 2, the flow of the resin is dispersed, and before the excessive pressure applied to the resin is applied to the sensor magnet 2, the resin is in the radial direction X of the sensor magnet 2. Flows outward. Therefore, it is possible to prevent the sensor magnet 2 from being cracked due to an excessive load of the resin flow. Furthermore, since the sensor magnet 2 is composed of a plurality of divided magnets 20, the tensile force generated by the molding pressure can be reduced.

また、図１２に示すように、分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２のテーパ部２３が、ロータ１の方向に向くように配置されている。よって、テーパ部２３は、センサマグネット２とロータコア１２との間の樹脂部１１によって、軸方向Ｙの一端側Ｙ１、すなわち、ロータコア１２から離れる方向に押し上げられる。このテーパ部２３は、樹脂部１１が充填される流れにより、センサマグネット２に軸方向Ｙの一端側Ｙ１に押し上げる機能を有する。   Further, as shown in FIG. 12, the taper portion 23 of the sensor magnet 2 constituted by the divided magnet 20 is arranged so as to face the direction of the rotor 1. Therefore, the taper portion 23 is pushed up by the resin portion 11 between the sensor magnet 2 and the rotor core 12 in one end side Y1 in the axial direction Y, that is, in a direction away from the rotor core 12. The taper portion 23 has a function of pushing up the sensor magnet 2 to the one end side Y1 in the axial direction Y by the flow filled with the resin portion 11.

そして、各分割マグネット２０の軸方向Ｙの一端側Ｙ１は金型に設けた基準ピン３０に押当てられて停止する。よって、分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２の軸方向Ｙの位置精度が確保される。このように、分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２は軸方向Ｙの一端側Ｙ１（上側）に浮上しても、分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２は、ピン挿入孔６２に挿入されたピン２１によってロータコア１２に対する位置関係を維持している。   Then, one end Y1 in the axial direction Y of each divided magnet 20 is pressed against a reference pin 30 provided on the mold and stops. Therefore, the positional accuracy in the axial direction Y of the sensor magnet 2 constituted by the divided magnets 20 is ensured. As described above, even if the sensor magnet 2 constituted by the divided magnet 20 floats to one end Y1 (upper side) in the axial direction Y, the sensor magnet 2 constituted by the divided magnet 20 is inserted into the pin insertion hole 62. The positional relationship with respect to the rotor core 12 is maintained by the inserted pin 21.

その後、樹脂部１１の充填を完了させ、樹脂部１１を硬化させる。そして、基準ピン３０が押し当てられた形跡として、各分割マグネット２０が露出する穴部１４が形成される。各分割マグネット２０にかかる押当て力が偏らないように、穴部１４、すなわち基準ピン３０は周方向Ｚにおいて均等に、各分割マグネット２０に対してそれぞれ配置される。そして、図１および図１９に示すように、ロータコア１２と分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２とが固着されて一体化されたロータ１が形成される。   Then, filling of the resin part 11 is completed and the resin part 11 is hardened. And the hole part 14 which each division magnet 20 exposes is formed as a trace by which the reference | standard pin 30 was pressed. The holes 14, that is, the reference pins 30 are evenly arranged in the circumferential direction Z so that the pressing force applied to each divided magnet 20 is not biased. As shown in FIGS. 1 and 19, the rotor core 12 and the sensor magnet 2 constituted by the divided magnets 20 are fixed and integrated to form the rotor 1.

次に、このように形成されたロータ１が用いられた回転電機１００について図１５から図１７を用いて説明する。図１５において、ロータ１は、ロータ１の軸挿入孔６３に挿通するシャフト８と、シャフト８をロータ１を挟んで上下で支持するベアリング１３とによって支持されている。ロータ１が駆動すると、シャフト８を介して接続された外部機器に回転運動が伝達される。   Next, the rotating electrical machine 100 using the rotor 1 formed as described above will be described with reference to FIGS. 15 to 17. In FIG. 15, the rotor 1 is supported by a shaft 8 that passes through the shaft insertion hole 63 of the rotor 1 and a bearing 13 that supports the shaft 8 up and down across the rotor 1. When the rotor 1 is driven, the rotational motion is transmitted to the external device connected via the shaft 8.

上記に示したように、ロータコア１２と、回転位置を検出する分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２とが樹脂部１１によって一体成形されているロータ１を用いるので、ロータ１が回転駆動しても、ロータコア１２と分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２とが位置ずれすることはない。   As described above, since the rotor 1 in which the rotor core 12 and the sensor magnet 2 including the split magnet 20 that detects the rotation position are integrally formed by the resin portion 11 is used, the rotor 1 is driven to rotate. However, the position of the rotor magnet 12 and the sensor magnet 2 constituted by the divided magnets 20 will not be displaced.

そして、図１６に示すように、ステータ４は、ステータコア４０と、インシュレータ４１と、コイル４２と、樹脂部４３とを備える。ステータコア４０にインシュレータ４１を介して巻線されたコイル４２が設置されている。そして、これらを樹脂部４３にてモールド成形して構成されている。そして、回転電機１００は、ステータ４が、ロータ１と同軸上となるように配置されているものである。回転電機１００の外観は図１７に示すように構成される。   As shown in FIG. 16, the stator 4 includes a stator core 40, an insulator 41, a coil 42, and a resin portion 43. A coil 42 wound around the stator core 40 via an insulator 41 is installed. These are molded by the resin portion 43 and configured. The rotating electrical machine 100 is arranged such that the stator 4 is coaxial with the rotor 1. The external appearance of the rotating electrical machine 100 is configured as shown in FIG.

そして、回転電機１００には、ロータ１の回転方向の位置を検出する位置センサ４４が設置される。この位置センサ４４は、センサ基板４５に実装されており、センサ基板４５は支持部４６に溶着されている。支持部４６は、ステータ４の樹脂部４３に溶着して固定されている。支持部４６は、金型内に樹脂を射出成形して構成されている。支持部４６の形状は、金型を適宜設定して構成すれば、位置センサ４４の位置関係を容易に克つ確実に調整して形成することができる。すなわち、位置センサ４４と分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２とが干渉する手前まで近づけることができる。   The rotating electrical machine 100 is provided with a position sensor 44 that detects the position of the rotor 1 in the rotational direction. The position sensor 44 is mounted on a sensor substrate 45, and the sensor substrate 45 is welded to the support portion 46. The support portion 46 is welded and fixed to the resin portion 43 of the stator 4. The support part 46 is configured by injection molding a resin in a mold. The shape of the support portion 46 can be formed by easily adjusting the positional relationship of the position sensor 44 with certainty by appropriately setting the mold. That is, the position sensor 44 and the sensor magnet 2 constituted by the divided magnets 20 can be brought close to the point of interference.

上記実施の形態においては、センサマグネット２を、センサマグネット２の極数の約数である５個の分割マグネット２０にて構成する例を示したが、これに限られることはなく、他の数でも適宜設定することが可能である。他の例として、センサマグネット２を極数の約数である１０個の分割マグネット２５にて構成する例について説明する。例えば、図２０に図１に示したロータの他の例を示す分割マグネットの構成の上面図を示す。図２１は図２０に示した他の例の分割マグネットの構成を示す側面図である。図２２は図２０に示した他の例の分割マグネットの構成を示す斜視図である。図２３は図２０に示した他の例の１０個の分割マグネットの配置を説明するためのロータから樹脂部を除いた構成を示す斜視図である。   In the above-described embodiment, the example in which the sensor magnet 2 is configured by the five divided magnets 20 that are divisors of the number of poles of the sensor magnet 2 has been described. However, it can be set as appropriate. As another example, an example in which the sensor magnet 2 is composed of ten divided magnets 25 that are divisors of the number of poles will be described. For example, FIG. 20 shows a top view of the configuration of a split magnet showing another example of the rotor shown in FIG. FIG. 21 is a side view showing the configuration of another example of the divided magnet shown in FIG. FIG. 22 is a perspective view showing a configuration of another example of the divided magnet shown in FIG. FIG. 23 is a perspective view showing a configuration in which the resin portion is removed from the rotor for explaining the arrangement of ten divided magnets of another example shown in FIG.

図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号付して説明を省略する。センサマグネット２を１０個の分割マグネット２５にて構成される。そして、各分割マグネット２５には２個のピン２１、切欠き部２２およびテーパ部２３が上記実施の形態１と同様に形成される。そして、１０個の分割マグネット２５を外輪５のピン挿入孔６２に挿入した状態を図２３に示す。このように、１０個の分割マグネット２５を周方向Ｚに環状に設置することにより上記実施の形態１と同様に分割マグネット２５にて構成されるセンサマグネット２が構成される。また、この際、間隙部１９は上記実施の形態１と同様に、ゼロクロス点１７とは異なる位置に形成される。   In the figure, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The sensor magnet 2 is composed of ten divided magnets 25. In each divided magnet 25, two pins 21, a cutout portion 22 and a tapered portion 23 are formed in the same manner as in the first embodiment. FIG. 23 shows a state where the ten divided magnets 25 are inserted into the pin insertion holes 62 of the outer ring 5. In this way, the sensor magnet 2 configured by the divided magnet 25 is configured in the same manner as in the first embodiment by arranging the ten divided magnets 25 in a ring shape in the circumferential direction Z. At this time, the gap portion 19 is formed at a position different from the zero cross point 17 as in the first embodiment.

これらのように、センサマグネット２を極数の約数の個数にて分割マグネット２０、２５を形成すれば、各分割マグネット２０、２５をそれぞれ同一の構造にて形成することができるため、１種類の金型に形成することができ、低コストにて製造することができる。   As described above, if the divided magnets 20 and 25 are formed with the sensor magnet 2 being a divisor of the number of poles, the divided magnets 20 and 25 can be formed with the same structure. Can be formed at a low cost.

また、上記実施の形態１においては、ステータ４をＩＰＭロータであるロータ１と組み合わせる例を示したが、図１６に示した構成と同一のステータ４を用いて、ＩＰＭロータの部分を、ＳＰＭロータに変更しても、位置センサ４４の位置関係を有効的に利用し、外周に貼り付けられたメインマグネットの磁束をそのまま読み取ることができるため回転電機として構成することが可能である。   Further, in the first embodiment, the example in which the stator 4 is combined with the rotor 1 that is an IPM rotor has been described. However, the stator 4 having the same configuration as that shown in FIG. Even if it changes, it can be comprised as a rotary electric machine, since the positional relationship of the position sensor 44 can be used effectively and the magnetic flux of the main magnet affixed on the outer periphery can be read as it is.

また、ロータコア１２を外輪５と内輪７とにて形成する例を示したが、これに限られることはなく、ロータコア１２を外輪５と内輪７とが一体となった１つの部品から形成しても、分割マグネット２０にて構成されるセンサマグネット２は同様に形成することができ、同様の効果を奏することが可能である。   Moreover, although the example which forms the rotor core 12 with the outer ring | wheel 5 and the inner ring | wheel 7 was shown, it is not restricted to this, The rotor core 12 is formed from one component with which the outer ring | wheel 5 and the inner ring | wheel 7 were united. In addition, the sensor magnet 2 constituted by the divided magnet 20 can be formed in the same manner, and the same effect can be obtained.

また、テーパ部２３は、分割マグネット２０にて構成するセンサマグネット２の径方向の内側に形成する例を示したが、これに限られることはなく、軸方向Ｙの他端側Ｙ２に、軸方向Ｙの一端側Ｙ１から他端側Ｙ２に向かって径方向Ｘの幅が減少するテーパ部を、センサマグネット２の径方向の外側に設けてもよい。   Moreover, although the taper part 23 showed the example formed in the radial inside of the sensor magnet 2 comprised with the division | segmentation magnet 20, it is not restricted to this, A shaft is provided in the other end side Y2 of the axial direction Y. A tapered portion in which the width in the radial direction X decreases from the one end side Y1 in the direction Y toward the other end side Y2 may be provided on the outer side in the radial direction of the sensor magnet 2.

また、センサ基板４５と支持部４６、および、支持部４６とステータ４とを溶着固定する例を示したが、これに限られることはなく、平面と平面とを合わせて固定する方法であれば、ビス止め、接着などいずれの方法、および、構成を用いても同様に形成することができ、同様の効果を奏することができる。   Moreover, although the example which welds and fixes the sensor board | substrate 45 and the support part 46, and the support part 46 and the stator 4 was shown, it will not be restricted to this, If it is the method of fixing a plane and a plane together, It can be formed similarly by using any method and configuration such as screwing and bonding, and the same effect can be obtained.

また、支持部４６を樹脂にて形成する例を示しているが、これに限られることはなく、例えば、プレス機によって成形される板金部品にて形成することも可能である。   Moreover, although the example which forms the support part 46 with resin is shown, it is not restricted to this, For example, it is also possible to form with the sheet metal component shape | molded with a press.

上記のように構成された実施の形態１のロータおよび回転電機によれば、センサマグネットは、周方向に分割された複数の分割マグネットにて形成されているため、金型の小型化が可能となり、低コストにて製造することができる。また、あらかじめ分割して形成されているため、樹脂部の形成の際の、成形圧により発生する引張力を低減できる。よって、センサマグネットにおいて不必要な箇所に発生する割れを防止できる。   According to the rotor and the rotating electrical machine of the first embodiment configured as described above, the sensor magnet is formed by a plurality of divided magnets divided in the circumferential direction, so that the mold can be downsized. Can be manufactured at low cost. Moreover, since it is formed by dividing in advance, the tensile force generated by the molding pressure when the resin portion is formed can be reduced. Therefore, the crack which generate | occur | produces in the unnecessary location in a sensor magnet can be prevented.

また、分割マグネットの間隙部は、周方向において、分割マグネットにて構成するセンサマグネットの磁束波形のゼロクロス点と異なる位置である、複数のゼロクロス点の位置の中間位置に形成しているため、位置センサの位置検出精度を低下させることなく、成形圧による分割マグネットにより構成されるセンサマグネットの割れを防止できる。   Further, the gap portion of the divided magnet is formed at an intermediate position between the positions of a plurality of zero cross points, which is a position different from the zero cross point of the magnetic flux waveform of the sensor magnet configured by the divided magnet in the circumferential direction. Without lowering the position detection accuracy of the sensor, it is possible to prevent the sensor magnet composed of the divided magnets due to the molding pressure from cracking.

また、分割マグネットは、磁極数の約数の個数にて形成されているため、分割マグネットを同一の形状にて形成することができ、１種類の金型にて製造することができ、低コストにて製造することができる。   In addition, since the split magnet is formed by a divisor of the number of magnetic poles, the split magnet can be formed in the same shape, and can be manufactured with one type of mold, so that the cost is low. Can be manufactured.

また、分割マグネットのピンをロータコアに形成されたピン挿入孔に装着しているため、センサマグネットとロータコアとの位置関係が維持されたまま一体成形金型によって固定されるため、センサマグネットをロータコアに対して位置精度に優れて設置できる。また、分割マグネットとロータコアとを個別に取り付ける作業や、そのための部品が不要である。また、分割マグネットのピンは２個形成しているため、確実にロータコアに装着することができるとともに、簡便な構成にて形成することが可能となる。   In addition, since the pin of the split magnet is installed in the pin insertion hole formed in the rotor core, the sensor magnet is fixed to the rotor core because the positional relationship between the sensor magnet and the rotor core is maintained with the integral mold. On the other hand, it can be installed with excellent positional accuracy. In addition, the work of attaching the split magnet and the rotor core individually and the parts for that are unnecessary. In addition, since two pins of the split magnet are formed, it can be reliably mounted on the rotor core and can be formed with a simple configuration.

さらに、ロータコアとセンサマグネットとが一体成形されるため、回転電機は、駆動によるがたつきが生じることがないため、駆動時の騒音を低減することができる。   Furthermore, since the rotor core and the sensor magnet are integrally formed, the rotating electric machine does not cause rattling due to driving, and therefore noise during driving can be reduced.

また、分割マグネットにて構成するセンサマグネットに形成された切欠き部によって、金型に充填された樹脂部が切欠き部を介して流動するため、センサマグネットをくまなく覆うことができ、センサマグネットが割れにくくなる。   Also, because the resin part filled in the mold flows through the notch part by the notch part formed in the sensor magnet composed of the split magnet, the sensor magnet can be covered all over, and the sensor magnet Is difficult to break.

また、切欠き部は、周方向において、分割マグネットにて構成するセンサマグネットの磁束波形の複数のゼロクロス点の位置の中間位置に形成される複数形成しているため、位置センサの位置検出精度を低下させることなく、成形圧によるセンサマグネットの割れを防止できる。   Further, since the notch is formed in a plurality of positions in the circumferential direction between the positions of a plurality of zero cross points of the magnetic flux waveform of the sensor magnet constituted by the divided magnet, the position sensor has a position detection accuracy. Without lowering, the sensor magnet can be prevented from cracking due to the molding pressure.

分割マグネットにて構成するセンサマグネットは、軸方向の他端側に、軸方向の一端側から他端側に向かって径方向の幅が減少するテーパ部を有し、樹脂部の軸方向の一端側の端面には、各分割マグネットに対応する箇所が露出する穴部が形成されるので、金型に樹脂部が充填されると、各分割マグネットが軸方向の他端側に押し上げられ、金型の基準ピンに押し当てられ穴部が形成される。これによって、分割マグネットにて構成するセンサマグネットとロータコアとの距離が一定に保たれる。よって、分割マグネットにて構成するセンサマグネットと位置検出用の位置センサとの距離の寸法管理が容易となる。   The sensor magnet constituted by the split magnet has a taper portion whose radial width decreases from one end side in the axial direction toward the other end side on the other end side in the axial direction, and one end in the axial direction of the resin portion. Since the holes corresponding to the respective divided magnets are exposed in the end surface on the side, when the mold is filled with the resin part, the respective divided magnets are pushed up to the other end side in the axial direction. A hole is formed by pressing against the reference pin of the mold. As a result, the distance between the sensor magnet constituted by the split magnet and the rotor core is kept constant. Therefore, it becomes easy to manage the dimension of the distance between the sensor magnet constituted by the split magnet and the position sensor for position detection.

また、テーパ部は、分割マグネットにて構成するセンサマグネットの径方向の内側に形成されるので、確実に各分割マグネットに対しては基準ピンに押し当てられる。   Further, since the taper portion is formed on the inner side in the radial direction of the sensor magnet constituted by the divided magnets, the tapered portion is surely pressed against the reference pin against each divided magnet.

また、穴部は、センサマグネットの磁束波形のゼロクロス点の位置に形成されるので、センサマグネットとロータコアとの距離が確実に一定に保たれる。   Further, since the hole is formed at the position of the zero cross point of the magnetic flux waveform of the sensor magnet, the distance between the sensor magnet and the rotor core is reliably kept constant.

また、分割マグネットにて構成するセンサマグネットは、ロータコアに設置されているメインマグネットより径方向外側に形成されるので、構成が簡便となる。   Moreover, since the sensor magnet comprised by a split magnet is formed in the radial direction outer side from the main magnet installed in the rotor core, a structure becomes simple.

また、ロータは、外輪と、外輪の内側に同軸上に配置された内輪とから形成されるので、ロータの電食を抑制することができる。   Further, since the rotor is formed from the outer ring and the inner ring arranged coaxially inside the outer ring, the electrolytic corrosion of the rotor can be suppressed.

尚、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   In the present invention, the embodiments can be appropriately modified and omitted within the scope of the invention.

１ ロータ、１１ 樹脂部、１２ ロータコア、１３ ベアリング、１４ 穴部、
１７ ゼロクロス点、１８ ゲート部、１９ 間隙部、２ センサマグネット、
２０ 分割マグネット、２１ ピン、２２ 切欠き部、２３ テーパ部、
２５ 分割マグネット、３０ 基準ピン、４ ステータ、４０ ステータコア、
４１ インシュレータ、４２ コイル、４３ 樹脂部、４４ 位置センサ、
４５ センサ基板、４６ 支持部、５ 外輪、５１ 凹凸部、５２ 凸部、
５３ 空間部、６１ 挿入孔、６２ ピン挿入孔、６３ 軸挿入孔、７ 内輪、
７１ 凹凸部、７２ 凹部、８ シャフト、９ メインマグネット、１００ 回転電機、Ｚ 周方向、Ｘ 径方向、Ｙ 軸方向、Ｙ１ 一端側、Ｙ２ 他端側。 1 rotor, 11 resin part, 12 rotor core, 13 bearing, 14 hole part,
17 Zero cross point, 18 Gate part, 19 Gap part, 2 Sensor magnet,
20 split magnets, 21 pins, 22 notches, 23 taper,
25 divided magnets, 30 reference pins, 4 stators, 40 stator cores,
41 insulator, 42 coil, 43 resin part, 44 position sensor,
45 sensor board, 46 support part, 5 outer ring, 51 uneven part, 52 convex part,
53 space part, 61 insertion hole, 62 pin insertion hole, 63 shaft insertion hole, 7 inner ring,
71 Concavity and convexity part, 72 concave part, 8 shaft, 9 main magnet, 100 rotating electrical machine, Z circumferential direction, X radial direction, Y axis direction, Y1 one end side, Y2 other end side.

Claims (13)

円筒状のロータコアと、
前記ロータコアの軸方向の一端側に前記ロータコアと同軸上の環状に形成されたセンサマグネットと、
前記センサマグネットを覆い前記ロータコアに固着する樹脂部とを備え、
前記センサマグネットは、周方向に分割された複数の分割マグネットにて形成され、複数の当該分割マグネットが周方向に環状に配置して形成されたロータ。 A cylindrical rotor core;
A sensor magnet formed in an annular shape coaxial with the rotor core on one end side in the axial direction of the rotor core;
A resin portion that covers the sensor magnet and is fixed to the rotor core;
The sensor magnet is formed of a plurality of divided magnets divided in the circumferential direction, and the rotor is formed by arranging a plurality of the divided magnets in an annular shape in the circumferential direction. 複数の前記分割マグネットの周方向の分割位置は、周方向において、前記センサマグネットの磁束波形の複数のゼロクロス点とは異なる位置に形成された請求項１に記載のロータ。 The rotor according to claim 1, wherein the circumferentially divided positions of the plurality of divided magnets are formed at positions different from the plurality of zero cross points of the magnetic flux waveform of the sensor magnet in the circumferential direction. 前記センサマグネットは、磁極数の約数の個数の前記分割マグネットにて形成された請求項１または請求項２に記載のロータ。 3. The rotor according to claim 1, wherein the sensor magnet is formed by a number of the divided magnets that is a divisor of the number of magnetic poles. 前記ロータコアは、軸方向の一端側に、周方向の異なる位置に複数のピン挿入孔を有し、各前記分割マグネットは、軸方向の他端側に、前記ロータコアの前記ピン挿入孔に挿入されるピンを備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロータ。 The rotor core has a plurality of pin insertion holes at different positions in the circumferential direction on one end side in the axial direction, and each of the divided magnets is inserted into the pin insertion hole of the rotor core on the other end side in the axial direction. The rotor according to any one of claims 1 to 3, further comprising a pin. 各前記分割マグネットは、前記ピンを２個備える請求項４に記載のロータ。 The rotor according to claim 4, wherein each of the divided magnets includes two pins. 各前記分割マグネットは、軸方向の他端側に切欠き部を有する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のロータ。 The rotor according to any one of claims 1 to 5, wherein each of the divided magnets has a cutout portion on the other end side in the axial direction. 前記切欠き部は、周方向において、前記センサマグネットの磁束波形の複数のゼロクロス点とは異なる位置に形成された請求項６に記載のロータ。 The rotor according to claim 6, wherein the notch is formed at a position different from a plurality of zero cross points of the magnetic flux waveform of the sensor magnet in the circumferential direction. 各前記分割マグネットは、軸方向の他端側に、軸方向の一端側から他端側に向かって径方向の幅が減少するテーパ部を有し、
前記樹脂部は、軸方向の一端側に、各前記分割マグネットが露出する穴部が形成された請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のロータ。 Each of the divided magnets has a taper portion on the other end side in the axial direction in which a radial width decreases from one end side in the axial direction toward the other end side,
The rotor according to any one of claims 1 to 7, wherein the resin portion has a hole portion in which one of the divided magnets is exposed on one end side in the axial direction. 前記テーパ部は、各前記分割マグネットの径方向の内側に形成された請求項８に記載のロータ。 The rotor according to claim 8, wherein the tapered portion is formed on the inner side in the radial direction of each of the divided magnets. 前記ロータは、円環状の外輪と、前記外輪の内側に前記外輪と同軸上に配置された円環状の内輪とから形成された請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のロータ。 The rotor according to any one of claims 1 to 9, wherein the rotor is formed of an annular outer ring and an annular inner ring disposed coaxially with the outer ring inside the outer ring. 前記分割マグネットは、プラスチックマグネット材にて形成されている請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のロータ。 The rotor according to any one of claims 1 to 10, wherein the divided magnet is formed of a plastic magnet material. 請求項１から請求項１１のいずれか１項のロータと、
前記ロータと同軸上に配置されたステータとを備えた回転電機。 A rotor according to any one of claims 1 to 11,
A rotating electrical machine comprising the rotor and a stator arranged coaxially. 前記ロータの位置を検出する位置センサを、前記センサマグネットと軸方向に対向する位置に形成した請求項１２に記載の回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 12, wherein a position sensor for detecting the position of the rotor is formed at a position facing the sensor magnet in the axial direction.
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