JP2019013115A - Rotor, motor, and method of manufacturing rotor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータ、モータ、及び、ロータの製造方法に関する。 The present invention relates to a rotor, a motor, and a method for manufacturing the rotor.
従来、たとえば特許文献1のように、積層電磁鋼板からなるロータコアに永久磁石を固定したアウターロータ型のモータが知られている。この特許文献1では、永久磁石の軸方向のずれを抑えるため、積層電磁鋼板の最下部にある電磁鋼鈑に三角形状の永久磁石固定部位が設けられている。永久磁石固定部位の一部は、ロータコアの凹状の溝部に張り出す形状とされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as in
しかしながら、特許文献1では、永久磁石固定部位が積層電磁鋼板の軸方向下方側のみに設けられているため、軸方向上側及び軸方向下側の両方において永久磁石のずれを抑えることはできない。また、永久磁石をロータコアに固定する際、径方向において永久磁石が永久磁石固定部位に当たるため、永久磁石を永久磁石固定部位に沿ってロータコアの内側面に取り付け難いという問題がある。
However, in
本発明は、マグネットの軸方向におけるずれを抑制又は防止することができるロータ、モータ、及び、ロータの製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the rotor, the motor, and the manufacturing method of a rotor which can suppress or prevent the shift | offset | difference in the axial direction of a magnet.
本発明の例示的なロータは、上下方向に延びる中心軸を環状に囲み且つ積層鋼板からなるロータコアと、周方向に配列する複数のマグネットと、を備え、複数の前記マグネットは、前記ロータコアの径方向内側における内側面に設けられ、前記ロータコアは、前記ロータコアの径方向内側における内側面から径方向内側に突出する突出部を有し、前記突出部は、前記マグネットの軸方向上側に設けられる上側突出部と、前記マグネットの軸方向下側に設けられる下側突出部と、を含み、前記上側突出部及び前記下側突出部のうちの少なくとも一方において前記マグネットの軸方向端面と軸方向に対向する突出部対向面と、前記マグネットの前記軸方向端面との間の間隔は、径方向内側に向かうにつれて大きくなる。 An exemplary rotor of the present invention includes a rotor core that annularly surrounds a central axis extending in the vertical direction and is formed of laminated steel plates, and a plurality of magnets arranged in a circumferential direction, and the plurality of magnets have a diameter of the rotor core. The rotor core has a protruding portion that protrudes radially inward from an inner surface on the radially inner side of the rotor core, and the protruding portion is provided on an upper side in the axial direction of the magnet. A projecting portion and a lower projecting portion provided on the lower side in the axial direction of the magnet, and at least one of the upper projecting portion and the lower projecting portion is opposed to the axial end surface of the magnet in the axial direction. The distance between the projecting portion facing surface and the axial end surface of the magnet increases as it goes radially inward.
本発明の例示的なモータは、前記中心軸を中心に回転可能な上記のロータと、前記ロータを回転駆動するステータと、を備える。 An exemplary motor of the present invention includes the above-described rotor that is rotatable about the central axis, and a stator that rotationally drives the rotor.
本発明の例示的なロータの製造方法は、上下方向に延びる中心軸を環状に囲み且つ積層鋼板からなるロータコアが形成されるステップと、前記ロータコアの径方向内側における内側面に複数のマグネットが設けられるステップと、を備え、前記ロータコアが形成されるステップは、環状の第1鋼板が軸方向に複数積層されるステップと、径方向内側における内側面から前記中心軸までの径方向における距離が前記第1鋼板よりも小さい第2鋼板及び第3鋼板が形成されるステップと、前記第1鋼板の軸方向上側に前記第2鋼板が積層されるステップと、前記第1鋼板の軸方向下側に前記第3鋼板が積層されるステップと、を有し、前記マグネットが設けられるステップにおいて、各々の前記マグネットは、前記第2鋼板の径方向内側における内端部と、前記第3鋼板の径方向内側における内端部との間に設けられ、前記第2鋼板及び第3鋼板が形成されるステップにおいて、前記第2鋼板及び前記第3鋼板のうちの少なくとも一方の鋼板の径方向内側における内端部が、傾斜面を有する治具で押圧されることにより変形されて、前記少なくとも一方の鋼板の軸方向を向く第1面に第2面が形成され、前記第2面は、径方向内側に向かうにつれて、軸方向において前記第1面が向く方向とは反対側に向かう面であり、前記第2鋼板が積層されるステップ、及び、前記第3鋼板が積層されるステップの少なくとも一方において、前記第2面が軸方向の前記第1鋼板側に向けられる。 An exemplary rotor manufacturing method according to the present invention includes a step of annularly enclosing a central axis extending in the vertical direction and forming a rotor core made of laminated steel sheets, and a plurality of magnets provided on an inner side surface of the rotor core on a radially inner side. And the step of forming the rotor core includes a step in which a plurality of annular first steel plates are laminated in the axial direction, and a radial distance from an inner surface on the radially inner side to the central axis is A step in which a second steel plate and a third steel plate smaller than the first steel plate are formed; a step in which the second steel plate is laminated on the axially upper side of the first steel plate; and an axially lower side of the first steel plate. A step of laminating the third steel plate, and in the step of providing the magnet, each of the magnets is located radially inward of the second steel plate. In the step of forming the second steel plate and the third steel plate, the second steel plate and the third steel plate are provided between the end portion and the inner end portion on the radial inner side of the third steel plate. The inner end of the at least one steel plate in the radial direction is deformed by being pressed by a jig having an inclined surface, and a second surface is formed on the first surface facing the axial direction of the at least one steel plate. The second surface is a surface that faces in the axial direction toward the side opposite to the direction in which the first surface faces in the axial direction, the step of laminating the second steel plate, and the third steel plate. In at least one of the steps of laminating, the second surface is directed toward the first steel plate in the axial direction.
本発明の例示的なロータ、モータ、及び、ロータの製造方法によれば、マグネットの軸方向におけるずれを抑制又は防止することができる。 According to the exemplary rotor, motor, and manufacturing method of the rotor of the present invention, the displacement of the magnet in the axial direction can be suppressed or prevented.
以下に図面を参照して本発明の例示的な実施形態を説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、本明細書では、シーリングファン100のモータ110において、中心軸CAと平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。さらに、軸方向のうち、ステータコア21からベアリング3に向かう方向を「軸方向上側」と呼び、ベアリング3からステータコア21に向かう方向を「軸方向下側」と呼ぶ。また、各々の構成要素の表面において、軸方向上側に向く面を「上面」と呼び、軸方向下側に向く面を「下面」と呼ぶ。
In the present specification, in the
また、中心軸CAに直交する方向を「径方向」と呼び、中心軸CAを中心とする回転方向を「周方向」と呼ぶ。さらに、径方向のうち、中心軸CAに向かう方向を「径方向内側」と呼び、中心軸CAから離れる方向を「径方向外側」と呼ぶ。さらに、各々の構成要素の側面において、径方向内側に向く側面を「内側面」と呼び、径方向外側に向く側面を「外側面」と呼び、周方向に向く側面を「周方向側面」と呼ぶ。 In addition, a direction orthogonal to the central axis CA is referred to as a “radial direction”, and a rotation direction around the central axis CA is referred to as a “circumferential direction”. Further, of the radial directions, a direction toward the central axis CA is referred to as “radial inner side”, and a direction away from the central axis CA is referred to as “radial outer side”. Further, of the side surfaces of each component, a side surface facing radially inward is referred to as an “inner surface”, a side surface facing radially outward is referred to as an “outer surface”, and a side surface facing in the circumferential direction is referred to as a “circumferential side surface”. Call.
なお、以上に説明した方向及び面の呼称は、実際の機器に組み込まれた場合での位置関係及び方向などを示すものではない。 Note that the direction and surface designations described above do not indicate the positional relationship and direction when incorporated in an actual device.
<1.実施形態>
<1−1.シーリングファンの構成>
図1は、シーリングファン100の構成例を示す断面図である。シーリングファン100は、モータ110と羽根120とを備える送風装置である。羽根120は、中心軸CAを中心にして回転可能であり、モータ110に取り付けられる。モータ110は、羽根120を回転させる。なお、羽根120の数は、図1では3枚であるが、この例示に限定されず、1枚、又は3以外の複数枚であってもよい。なお、モータ110は、本実施形態ではシーリングファン100が有するアウターロータ型のブラシレスDCモータである。
<1. Embodiment>
<1-1. Configuration of ceiling fan>
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the
<1−2.モータの構成>
次に、モータ110の構成を説明する。図2は、モータ110の構成例を示す断面図である。なお、図2では、中心軸CAを含む切断面でモータ110を切断している。
<1-2. Motor configuration>
Next, the configuration of the
モータ110は、図2に示すように、上下方向に延びる中心軸CAを中心に回転可能なロータ1と、ロータ1を回転駆動するステータ2と、ベアリング3と、を備える。
As shown in FIG. 2, the
ロータ1は、図2に示すように、ロータコア11と、複数のマグネット12と、接着部材13と、ハウジング14と、を有する。なお、ロータ1の各々の構成要素、及びロータ1の製造方法については後に説明する。
As illustrated in FIG. 2, the
ステータ2は、ステータコア21と、インシュレータ22と、コイル部23と、シャフト24と、を有する。ステータコア21は、たとえば軸方向に積層された電磁鋼板からなる鉄心部材であり、径方向においてロータ1のマグネット12と対向する。インシュレータ22は、たとえば樹脂材料を用いた絶縁部材であり、ステータコア21の少なくとも一部を覆う。コイル部23は、インシュレータ22を介してステータコア21に巻き付けられた導線からなる。シャフト24は、軸方向に延びる筒状の部材である。シャフト24には、ステータコア21が取り付けられる。
The
ベアリング3は、ロータ1のハウジング14とシャフト24との間に取り付けられ、シャフト24に対してロータ1を回転可能に支持する。
The
<1−3.ロータの各々の構成要素>
<1−3−1.ロータコア、マグネット、及び接着部材>
次に、ロータコア11、マグネット12、及び接着部材13について説明する。図3は、マグネット12が固定されたロータコア11の斜視図である。図4Aは、周方向から見たロータコア11の縦断面図である。図4Bは、軸方向から見たロータコア11の横断面図である。なお、図4Aは図3のA−Aに沿う断面を示し、図4Bは図3のB−Bに沿う断面を示している。
<1-3. Each component of rotor>
<1-3-1. Rotor core, magnet, and adhesive member>
Next, the
ロータコア11は、上下方向に延びる中心軸CAを環状に囲んでおり、電磁鋼鈑などが積層された後述する積層鋼板15からなる。ロータコア11は、円環部111と、突出部112と、凸部113と、突起部114と、を有する。
The
円環部111は、中心軸CAを中心とする環状である。ロータコア11の円環部111の径方向内側における内側面は、複数のロータコア内側面11aを含んでいる。ロータコア内側面11aは、マグネット12が固定される領域であり、各々のマグネット12の径方向外側を向く後述のマグネット外側面12aと径方向に対向する。ロータコア内側面11aとマグネット外側面12aとは、互いに平行な平面となる。マグネット外側面12aとロータコア内側面11aとが互いに平行であるため、ロータ1をモータ110に取り付けた場合でのモータ110の逆起電力を向上することができる。また、マグネット外側面12a及びロータコア内側面11aが曲面である場合と比べて、製造工程におけるマグネット12の歩留まりの悪化を抑制できる。たとえば、ロータコア内側面11aが曲面であれば、マグネット12を加工して、マグネット外側面12aをロータコア内側面11aの形状に沿う曲面にする必要があるので、上述の平面である場合と比較して、製造工程におけるマグネット12の歩留まりが悪化してしまう。
The
突出部112は、複数であって、ロータコア11の径方向内側における内側面から径方向内側に突出する。より具体的には、突出部112は、円環部111から径方向内側に突出する。突出部112は、上側突出部1121と、下側突出部1122と、を含む。上側突出部1121は、マグネット12の軸方向上側に設けられる。下側突出部1122は、マグネット12の軸方向下側に設けられる。なお、本実施形態ではマグネット12と同じ数の上側突出部1121とマグネット12と同じ数の下側突出部1122とが周方向に並んでいるが、突出部112の構成はこの例示に限定されない。たとえば、上側突出部1121及び下側突出部1122のうちの少なくとも一方の内径が、円環部111の内径よりも小さい環状であってもよい。或いは、上側突出部1121及び下側突出部1122のうちの少なくとも一方の突出部12の数は、マグネット12の数よりも少なくてもよい。
There are a plurality of
また、突出部112においてマグネット12の軸方向端面12bと軸方向に対向する突出部対向面112aは、傾斜面となっている。そのため、突出部対向面112aと、マグネット12の軸方向端面12bとの間の間隔は、径方向内側に向かうにつれて大きい。なお、本実施形態では、上側突出部1121及び下側突出部1122の両方における突出部対向面112aが傾斜面となっている。より具体的には、上側突出部1121の下面と、下側突出部1122の上面とは、軸方向端面12bとの間の間隔が径方向内側に向かうにつれて大きくなる傾斜面となっている。但し、この例示に限定されず、上側突出部1121及び下側突出部1122のうちの一方の突出部対向面112aが傾斜面であってもよい。
Further, the protruding
言い換えると、上側突出部1121及び下側突出部1122のうちの少なくとも一方においてマグネット12の軸方向端面12bと軸方向に対向する突出部対向面112aと、軸方向端面12bとの間の間隔が径方向内側に向かうにつれて大きくなっていればよい。
In other words, at least one of the
こうすれば、マグネット12の軸方向上側に設けられる上側突出部1121と、マグネット12の軸方向下側に設けられる下側突出部1122とによって、マグネット12の軸方向のずれを抑制又は防止できる。
By so doing, axial displacement of the
また、マグネット12をロータコア11に固定する際、傾斜面となっている突出部対向面112aに沿って突出部112の間にマグネット12を挿入することができる。従って、マグネット12が挿入し易くなり、マグネット12の軸方向における位置決めも容易に行うことができる。
Further, when the
また、上側突出部1121の周方向長さ、及び下側突出部1122の周方向長さは、本実施形態では、マグネット12の周方向長さと同等である。但し、この例示に限定されず、上側突出部1121の周方向長さ、及び下側突出部1122の周方向長さのうちの少なくともどちらかは、マグネット12の周方向長さよりも長い、又は同等であればよい。こうすれば、マグネット12の軸方向のずれが、より抑制又は防止し易くなる。また、後述の如く、突出部対向面112aとマグネット12との間に接着部材13が設けられる場合、該突出部対向面112aを有する突出部112の周方向長さがマグネット12の周方向長さ以上であれば、軸方向において該接着部材13が突出部112を越えてロータコア11の外側にはみ出ることを抑制又は防止できる。また、突出部112においてマグネット12の軸方向端面12bと軸方向に対向する突出部対向面112aが傾斜面となっており、突出部対向面112aとマグネット12の軸方向端面12bとが角度をもって離間している。そのため、表面張力によって接着部材13が保持され易くなる。
In addition, the circumferential length of the upper protruding
凸部113は、隣り合うマグネット12の間において、ロータコア11の円環部111の径方向内側における内側面から径方向内側に突出する。こうすれば、マグネット12の周方向両側に設けられる凸部113により、マグネット12の周方向のずれを抑制又は防止できる。
The
また、凸部113においてマグネット12と周方向に対向する凸部対向面113aは、傾斜面となっている。そのため、凸部対向面113aと、マグネット12の周方向に向く周方向端面12cとの間の間隔は、径方向内側に向かうにつれて大きくなる。こうすれば、マグネット12をロータコア11に設ける際、上述のような傾斜面となっている凸部113の凸部対向面113aに沿って凸部113の間にマグネット12を挿入することができる。従って、マグネット12の周方向における位置決めを容易に行うことができる。なお、本実施形態では凸部113の周方向両側における凸部対向面113aの両方が上述のような傾斜面となっている。但し、この例示には限定されず、凸部113の周方向の少なくとも一方側における凸部対向面113aが上述のような傾斜面となっていてもよい。
Moreover, the convex
凸部113は、ロータコア11の軸方向における一部に形成されてもよい。本実施形態において、ロータコア11を構成する積層鋼板15のうち、マグネット12と径方向に対向する鋼板に凸部113が形成される。すなわち、ロータコア11の軸方向上側における上端部に設けられ且つ上側突出部112aを有する少なくとも1枚の鋼板(たとえば後述する第2鋼板152)、及び、ロータコア11の軸方向下側における下端部に設けられ且つ下側突出部112bを有する少なくとも1枚の鋼板には、凸部113が形成されない。なお、マグネット12と径方向に対向する鋼板は、たとえば後述する第1鋼板151に対応する。上側突出部112aを有する少なくとも1枚の鋼板は、たとえば後述する第2鋼板152に対応する。下側突出部112bを有する少なくとも1枚の鋼板、たとえば後述する第3鋼板153に対応する。
The convex 113 may be formed on a part of the
突起部114は、ロータコア11の円環部111の径方向外側における外側面から径方向外側に突出し、軸方向に延びる。なお、突起部114の数は、本実施形態では4個であるが、この例示に限定されず、単数、又は4以外の複数であってもよい。
The
複数のマグネット12は、ロータコア11の円環部111の径方向内側における内側面に設けられており、該内側面において周方向に配列される。
The plurality of
接着部材13は、ロータコア11の円環部111と各々のマグネット12との間に設けられ、複数のマグネット12をロータコア11に固定する。
The
より具体的には、接着部材13は、図4Aに示すように、各々のマグネット12のマグネット外側面12aとロータコア内側面11aとの間に設けられており、複数のマグネット12を円環部111に固定する。
More specifically, as shown in FIG. 4A, the
また、接着部材13はさらに、図4Aに示すように、各々のマグネット12の軸方向端面12bと突出部対向面112aとの間に設けられる。軸方向端面12bは、各々のマグネット12の上面及び下面であり、突出部対向面112aと軸方向に対向する。こうすれば、マグネット12に対して傾斜面となっている突出部対向面112aと、軸方向端面12bとの間の隙間を接着部材13の溜りに利用して、複数のマグネット12を突出部112に固定できる。
Further, as shown in FIG. 4A, the
また、接着部材13はさらに、図4Bに示すように、各々のマグネット12の周方向端面12cと凸部対向面113aとの間に設けられる。周方向端面12cは、各々のマグネット12の周方向における端面であり、凸部対向面113aと周方向に対向する。こうすれば、周方向端面12cと、マグネット12に対して傾斜面となっている凸部対向面113aとの間の隙間を接着部材13の溜りに利用して、複数のマグネット12を凸部113に固定できる。また、各々のマグネット12の周方向端面12cと凸部対向面113aとが角度をもって離間することで、表面張力によって接着部材13が保持され易くなる。
Further, as shown in FIG. 4B, the
<1−3−2.ハウジング>
次に、ハウジング14について説明する。ハウジング14は、上側ハウジング部14aと、筒状の軸受保持部14bと、下側ハウジング部14c(図2参照)と、を有する。図5は、ロータコア11を収容するハウジング14の構成例を示す分解斜視図である。なお、図5では、構成を見易くするため、下側ハウジング部14cの図示を省略している。
<1-3-2. Housing>
Next, the
上側ハウジング部14aは、軸方向下側から見て環状である。軸受保持部14bは、上側ハウジング部14aの径方向内側における内周縁から軸方向上側に延びる。軸受保持部14bの内部には、ベアリング3が設けられており、さらにシャフト24が挿通される。下側ハウジング部14cは、上側ハウジング部14aの軸方向下側に取り付けられており、上側ハウジング部14aの軸方向下側の下端部を覆う。
The
また、ハウジング14の上側ハウジング14aは、凹部141と、筒状の筒部142と、を有する。凹部141は、中心軸CAが通る上ハウジング部14aの中央部分において軸方向上側に凹んでおり、内部にロータコア11を収容する。凹部141の底面には、ベアリングホルダ14bに通じる開口が設けられる。
Further, the
筒部142は、凹部141の底面から軸方向下側に延びる。凹部141内において、ロータコア11が筒部142内に収容されて固定される。筒部142は、突起部114と同じ数(図5では4個)の溝部143を有する。溝部143は、筒部142の径方向内側における内側面から径方向外側に凹んでおり、軸方向に延びる。より具体的には、溝部143は、本実施形態では筒部142を径方向に貫通し、筒部142の軸方向における下端部が開口する。
The
ロータコア11が筒部142内に収容される際、溝部143には、突起部114の少なくとも一部が挿入される。ロータコア11の突起部114がハウジング14の筒部142の溝部143に挿入されることにより、ハウジング14に対するロータコア11の位置が周方向にずれることを防止できる。また、切削加工などによって凹部141及び筒部142がハウジング14に設けられていても、該切削加工処理を妨げることなく、溝部143を筒部142の内側面に設けることができる。
When the
なお、ロータコア11が筒部142内に収容される構造は、図5の例示に限定されない。図6は、ロータコア11を収容するハウジング14の他の構成例を示す分解斜視図である。図6に示すように、筒部142が突起部144を有し、ロータコア11が溝部115を有していてもよい。そして、ロータコア11が筒部142内に収容される際、突起部144の少なくとも一部が溝部115に挿入されてもよい。なお、図6において、突起部144は、筒部142の径方向内側における内側面に設けられ、筒部142から径方向内側に突出している。また、溝部115は、ロータコア11の円環部111の径方向外側における外側面に設けられ、径方向内側に凹み且つ軸方向に延びる。こうすれば、ハウジング14の突起部144がロータコア11の溝部115に挿入されていることにより、ハウジング14に対するロータコア11の位置が周方向にずれることを防止できる。
In addition, the structure in which the
<1−4.ロータの製造方法>
次に、ロータ1の製造方法の一例を説明する。ロータ1の製造方法は、ロータコア形成工程と、マグネット固定工程と、取り付け工程と、を含む。
<1-4. Manufacturing method of rotor>
Next, an example of a method for manufacturing the
<1−4−1.ロータコア形成工程>
図7Aは、ロータコア形成工程を説明するための概念図である。図7Bは、複数の第1鋼鈑151の軸方向両側に積層される第2鋼鈑152及び第3鋼鈑153の形成工程を説明するための概念図である。ロータコア形成工程では、上下方向に延びる中心軸CAを環状に囲み且つ積層鋼板15からなるロータコア11が形成される。ロータコア形成工程は、第1〜第4工程を有する。
<1-4-1. Rotor core formation process>
FIG. 7A is a conceptual diagram for explaining a rotor core formation step. FIG. 7B is a conceptual diagram for explaining a process of forming the
第1工程では、図7Aに示すように、環状の第1鋼板151が形成されて軸方向に複数積層される。より具体的には、第1工程は、打ち抜き工程と、積層工程と、を有している。打ち抜き工程では、たとえば電磁鋼鈑の打ち抜き加工により、環状の第1鋼鈑151が複数形成される。なお、形成された第1鋼鈑151の径方向内側における内周縁には、凸部113を構成する凸部分15bが形成される。また、形成された第1鋼鈑151の径方向外側における外周縁には突起部114を構成する突起部分15cが形成される。積層工程では、各々の第1鋼鈑151が、軸方向に積層される。この際、各々の第1鋼鈑151の凸部分15bの周方向位置が揃えられ、突起部分15cの周方向位置が揃えられる。言い換えると、各々の第1鋼鈑151の凸部分15bは軸方向に配列され、突起部分15cも軸方向に配列される。
In the first step, as shown in FIG. 7A, an annular
第2工程では、図7Bに示すように、第2鋼板152及び第3鋼鈑153が形成される。より具体的には、第2工程は、打ち抜き工程と、面打ち加工工程と、を有する。
In the second step, as shown in FIG. 7B, a
打ち抜き工程では、たとえば電磁鋼鈑の打ち抜き加工により、環状の鋼板150が形成される。なお、鋼鈑150の径方向内側における内周縁には、突出部112を構成する突出部分15aが形成される。また、鋼鈑150の径方向外側における外周縁には、突起部114を構成する突起部分15cが形成される。また、突出部分15aの径方向内側における内端部から中心軸CAまでの径方向距離D2、D3は、第1鋼板151の隣り合う凸部分15bの間のロータコア11における内側面151aから中心軸CAまでの径方向距離D1よりも小さい。なお、内側面151aは、ロータコア内側面11aを構成する。
In the punching step, the
面打ち加工処理では、第2鋼板152及び第3鋼板153として用いられる鋼鈑150の突出部分15aが傾斜面を有する治具で軸方向に押圧されることにより変形される。その結果により、鋼鈑150の軸方向を向く第1面150aに、第2面150bが形成される。第2面150bは、突出部112において傾斜面となっている突出部対向面112aに対応する。第2面150bは、径方向内側に向かうにつれて、軸方向において第1面150aが向く方向とは反対側に向かう傾斜面である。
In the beveling process, the protruding
なお、本実施形態ではロータコア11の突出部112が複数であって周方向に並ぶ構成であるため、第2工程の打ち抜き工程では、鋼鈑150の内周縁に、複数の突出部分15aが形成される。但し、ロータコア11の突出部112が環状である場合、第2鋼板152及び第3鋼板153として用いられる上記の鋼鈑150の内周縁には突出部分15aが形成されない。
In the present embodiment, since the plurality of protruding
なお、ロータ形成工程において、第2面150bが設けられた鋼鈑150は、本実施形態では第2鋼板152及び第3鋼鈑153の両方に用いられているが、この例示に限定されず、第2鋼板152及び第3鋼鈑153のうちの一方に用いられていてもよい。この場合、第2鋼板152及び第3鋼鈑153のうちの他方には、第2工程において打ち抜き工程により形成された鋼鈑がそのまま用いられる。
In the rotor forming step, the
第3工程では、図7Aに示すように、積層された第1鋼板151の軸方向上側に、第2鋼板152として鋼鈑150が積層される。この際、鋼鈑150は、突出部分15aに形成された第2面150bを軸方向下側に向けた状態で積層される。この際、該鋼鈑150の突起部分15cの周方向位置が第1鋼鈑151の突起部分15cの周方向位置に揃えられる。言い換えると、第1鋼鈑151の突起部分15cと第2鋼板152となる鋼鈑150の突起部分15cとは軸方向に配列される。
In the third step, as shown in FIG. 7A, the
第4工程では、図7Aに示すように、積層された第1鋼板151の軸方向下側に、第3鋼板153として鋼鈑150が積層される。この際、鋼鈑150は、突出部分15aに形成された第2面150bを軸方向上側に向けた状態で積層される。この際、該鋼鈑150の突起部分15cの周方向位置が第1鋼鈑151の突起部分15cの周方向位置に揃えられる。言い換えると、第1鋼鈑151の突起部分15cと第3鋼板153となる鋼鈑150の突起部分15cとは軸方向に配列される。
In the fourth step, as shown in FIG. 7A, a
<1−4−2.マグネット固定工程>
マグネット固定工程では、積層された複数の第1鋼鈑151の径方向内側における内側面に複数のマグネット12が設けられる。この際、各々のマグネット12は、第1鋼鈑151の軸方向上側に積層された第2鋼板152の第2面150bと、第1鋼鈑151の軸方向下側に積層された第2鋼板152の第2面150bとの間に設けられる。
<1-4-2. Magnet fixing process>
In the magnet fixing step, a plurality of
<1−4−3.取り付け工程>
取り付け工程では、ロータコア11がハウジング14の筒部142内に収容される(図5参照)。この際、突起部114の少なくとも一部が溝部143に挿入される。
<1-4-3. Installation process>
In the attaching process, the
<1−4−4.まとめ>
以上に説明したように、ロータ1の製造方法は、上下方向に延びる中心軸CAを環状に囲み且つ積層鋼板15からなるロータコア11が形成されるステップと、ロータコア11の径方向内側における内側面に複数のマグネット12が設けられるステップと、を備える。ロータコア11が形成されるステップは、環状の第1鋼板151が軸方向に複数積層されるステップと、径方向内側における内端部から中心軸CAまでの径方向における距離D2、D3が第1鋼板151よりも小さい第2鋼板152及び第3鋼板153が形成されるステップと、第1鋼板151の軸方向上側に第2鋼板152が積層されるステップと、第1鋼板151の軸方向下側に第3鋼板153が積層されるステップと、を有する。マグネット12が設けられるステップにおいて、各々のマグネット12は、第2鋼板152の径方向内側における内端部と、第3鋼板153の径方向内側における内端部との間に設けられている。第2鋼板152及び第3鋼板153が形成されるステップにおいて、第2鋼板152及び第3鋼板153のうちの少なくとも一方の鋼板の径方向内側における内端部が、傾斜面を有する治具で押圧されることにより変形されて、少なくとも一方の鋼板の軸方向を向く第1面150aに第2面150bが形成される。第2面150bは、径方向内側に向かうにつれて、軸方向において第1面150aが向く方向とは反対側に向かう面である。第2鋼板152が積層されるステップ、及び、第3鋼板153が積層されるステップの少なくとも一方において、第2面150bが軸方向の第1鋼板151側に向けられる。
<1-4-4. Summary>
As described above, the method for manufacturing the
第1鋼板151の軸方向上側に積層される第2鋼板152、及び、第1鋼板151の軸方向下側に積層される第3鋼板153のうちの少なくとも一方の鋼板の径方向内側における内端部に、面打ち加工処理が施される。この処理によって、第2面150bが傾斜面となる。第2面150bは、マグネット12と軸方向に対向する。すなわち、突出部対向面112aと、マグネット12の軸方向端面12bとの間の間隔を、径方向内側に向かうにつれて大きくすることができる。このため、マグネット12が設けられるステップにおいて、傾斜面となっている突出部対向面112aに沿って突出部112の間にマグネット12を挿入することができる。従って、マグネット12が挿入し易くなり、マグネット12の軸方向における位置決めも容易に行うことができる。なお、第2鋼板152及び第3鋼板153の径方向内側における内端部は、突出部112に対応する。
The inner end on the radially inner side of at least one of the
<2.その他>
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。
<2. Other>
The embodiment of the present invention has been described above. The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The present invention can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the invention. In addition, the items described in the above embodiments can be arbitrarily combined as long as no contradiction occurs.
たとえば、上述の実施形態では、モータ110は、本実施形態ではシーリングファン100が有するアウターロータ型のブラシレスDCモータである。但し、これらの例示には限定されず、モータ110は、シーリングファン100以外の装置に備えられていてもよいし、インナーロータ型であってもよい。なお、モータ110がインナーロータ型である場合、モータ110の構成要素の径方向における位置が逆になることがある。たとえば、モータ110がインナーロータ型である場合、複数のマグネット12はロータコア11の径方向外側における外側面に設けられ、ロータコア11の突出部112は円環部111の外側面から径方向外側に突出する。そして、上側突出部1121及び下側突出部1122のうちの少なくとも一方の突出部対向面112aと、軸方向端面11bとの間の間隔は、径方向外側に向かうにつれて大きくなる。
For example, in the above-described embodiment, the
本発明は、たとえば、ロータコアの径方向における側面にマグネットが設けられたロータを有するモータ、及びロータの製造方法に有用である。 The present invention is useful, for example, for a motor having a rotor in which a magnet is provided on a side surface in the radial direction of a rotor core, and a method for manufacturing the rotor.
100・・・シーリングファン、110・・・モータ、120・・・羽根、1・・・ロータ、11・・・ロータコア、11a・・・ロータコア内側面、111・・・円環部、112・・・突出部、112a・・・突出部対向面、1121・・・上側突出部、1122・・・下側突出部、113・・・凸部、113a・・・凸部対向面、114・・・突起部、115・・・溝部、12・・・マグネット、12a・・・マグネット外側面、12b・・・軸方向端面、12c・・・周方向端面、13・・・接着部材、14・・・ハウジング、14a・・・上側ハウジング、14b・・・軸受けホルダ、14c・・・下側ハウジング、141・・・凹部、142・・・筒部、143・・・溝部、144・・・突起部、15・・・積層鋼板、15a・・・突出部分、15b・・・凸部分、15c・・・突起部分、150・・・鋼板、150a・・・第1面、150b・・・第2面、151・・・第1鋼板、151a・・・内側面、152・・・第2鋼板、153・・・第3鋼板、2・・・ステータ、21・・・ステータコア、22・・・インシュレータ、23・・・コイル部、24・・・シャフト、3・・・ベアリング、CA・・・中心軸、D1〜D3・・・径方向距離
DESCRIPTION OF
Claims (10)
周方向に配列する複数のマグネットと、を備え、
複数の前記マグネットは、前記ロータコアの径方向内側における内側面に設けられ、
前記ロータコアは、前記ロータコアの径方向内側における内側面から径方向内側に突出する突出部を有し、
前記突出部は、前記マグネットの軸方向上側に設けられる上側突出部と、前記マグネットの軸方向下側に設けられる下側突出部と、を含み、
前記上側突出部及び前記下側突出部のうちの少なくとも一方において前記マグネットの軸方向端面と軸方向に対向する突出部対向面と、前記マグネットの前記軸方向端面との間の間隔は、径方向内側に向かうにつれて大きくなるロータ。 A rotor core that surrounds the central axis extending in the vertical direction and is formed of laminated steel sheets;
A plurality of magnets arranged in the circumferential direction,
The plurality of magnets are provided on an inner surface on the radially inner side of the rotor core,
The rotor core has a protruding portion that protrudes inward in the radial direction from the inner side surface in the radial direction of the rotor core;
The protrusion includes an upper protrusion provided on the upper side in the axial direction of the magnet, and a lower protrusion provided on the lower side in the axial direction of the magnet,
In at least one of the upper protruding portion and the lower protruding portion, a distance between a protruding portion facing surface facing the axial end surface of the magnet in the axial direction and the axial end surface of the magnet is a radial direction. A rotor that grows inward.
前記マグネット外側面と、前記ロータコア内側面とが互いに平行な平面である請求項1〜請求項3のいずれかに記載のロータ。 The inner surface on the radially inner side of the rotor core includes a plurality of rotor core inner surfaces that are radially opposed to the magnet outer surface facing the radially outer side of each of the magnets,
The rotor according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnet outer surface and the rotor core inner surface are planes parallel to each other.
前記ハウジングは、
軸方向に凹んで前記ロータコアを収容する凹部と、
前記凹部内において、前記ロータコアが固定され、軸方向に延びる筒状の筒部と、を有し、
前記筒部は、径方向外側に凹み且つ軸方向に延びる溝部を有し、
前記ロータコアは、径方向外側における外側面から径方向外側に突出する突起部をさらに有し、
前記突起部の少なくとも一部は、前記溝部に挿入されている請求項1〜請求項6のいずれかに記載のロータ。 A housing,
The housing is
A recess recessed in the axial direction to accommodate the rotor core;
In the recess, the rotor core is fixed, and has a cylindrical tube portion extending in the axial direction,
The cylindrical portion has a groove portion that is recessed radially outward and extends in the axial direction,
The rotor core further includes a protrusion that protrudes radially outward from an outer surface on the radially outer side,
The rotor according to any one of claims 1 to 6, wherein at least a part of the protrusion is inserted into the groove.
前記ハウジングは、
軸方向に凹んで前記ロータコアを収容する凹部と、
前記凹部内において、前記ロータコアが固定され、軸方向に延びる筒状の筒部と、を有し、
前記筒部は、径方向内側における内側面から径方向内側に突出する突起部を有し、
前記ロータコアは、径方向外側における外側面に径方向内側に凹み且つ軸方向に延びる溝部をさらに有し、
前記突起部の少なくとも一部は、前記溝部に挿入されている請求項1〜請求項6のいずれかに記載のロータ。 A housing,
The housing is
A recess recessed in the axial direction to accommodate the rotor core;
In the recess, the rotor core is fixed, and has a cylindrical tube portion extending in the axial direction,
The cylindrical portion has a protruding portion that protrudes radially inward from an inner surface on the radially inner side,
The rotor core further has a groove that is recessed radially inward and extending in the axial direction on the outer surface on the radially outer side,
The rotor according to any one of claims 1 to 6, wherein at least a part of the protrusion is inserted into the groove.
前記ロータを回転駆動するステータと、を備えるモータ。 The rotor according to any one of claims 1 to 8, which is rotatable about the central axis;
And a stator that rotationally drives the rotor.
前記ロータコアの径方向内側における内側面に複数のマグネットが設けられるステップと、を備え、
前記ロータコアが形成されるステップは、
環状の第1鋼板が軸方向に複数積層されるステップと、
径方向内側における内端部から前記中心軸までの径方向における距離が前記第1鋼板よりも小さい第2鋼板及び第3鋼板が形成されるステップと、
前記第1鋼板の軸方向上側に前記第2鋼板が積層されるステップと、
前記第1鋼板の軸方向下側に前記第3鋼板が積層されるステップと、
を有し、
前記マグネットが設けられるステップにおいて、各々の前記マグネットは、前記第2鋼板の径方向内側における内端部と、前記第3鋼板の径方向内側における内端部との間に設けられ、
前記第2鋼板及び第3鋼板が形成されるステップにおいて、前記第2鋼板及び前記第3鋼板のうちの少なくとも一方の鋼板の径方向内側における内端部が、傾斜面を有する治具で押圧されることにより変形されて、前記少なくとも一方の鋼板の軸方向を向く第1面に第2面が形成され、前記第2面は、径方向内側に向かうにつれて、軸方向において前記第1面が向く方向とは反対側に向かう面であり、
前記第2鋼板が積層されるステップ、及び、前記第3鋼板が積層されるステップの少なくとも一方において、前記第2面が軸方向の前記第1鋼板側に向けられるロータの製造方法。 A step in which a rotor core is formed by surrounding a central axis extending in the up-down direction in an annular shape and made of laminated steel;
A step of providing a plurality of magnets on the inner surface of the rotor core on the radially inner side,
The step of forming the rotor core includes:
A step in which a plurality of annular first steel plates are laminated in the axial direction;
Forming a second steel plate and a third steel plate having a radial distance from the inner end portion on the radially inner side to the central axis smaller than the first steel plate;
The second steel plate is laminated on the upper side in the axial direction of the first steel plate;
The third steel plate is laminated on the lower side in the axial direction of the first steel plate;
Have
In the step of providing the magnet, each of the magnets is provided between an inner end portion on the radially inner side of the second steel plate and an inner end portion on the radially inner side of the third steel plate,
In the step of forming the second steel plate and the third steel plate, the inner end portion in the radial direction of at least one of the second steel plate and the third steel plate is pressed by a jig having an inclined surface. The second surface is formed on the first surface facing the axial direction of the at least one steel plate, and the second surface faces the first surface in the axial direction as it goes radially inward. It is the surface that faces away from the direction,
The rotor manufacturing method in which the second surface is directed toward the first steel plate in the axial direction in at least one of the step of laminating the second steel plate and the step of laminating the third steel plate.
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