JP2019103321A - Inner rotor type motor - Google Patents

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宏 北垣
Hiroshi Kitagaki
宏 北垣
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Abstract

To provide an inner rotor type motor which is inexpensive and in which the problem of a magnet coming into contact with a stator hardly occurs.SOLUTION: In an inner rotor type motor 1000, a stator 1020 is annularly disposed about a central axis 1100, and a rotor 1021 is disposed radially inward of the stator. In the rotor, a cylindrical portion of a covered cylindrical body 1102 faces the stator. A cylindrical rubber magnet 1103 is disposed radially inward of the inner peripheral surface of the cylindrical portion, along the inner peripheral surface.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、インナーロータ型のモータに関する。   The present invention relates to an inner rotor type motor.

インナーロータ型のモータは、ステータ及びロータを備える。ロータは、ステータの径方向内側に配置される。ステータは、電機子となって電機子磁界を発生する。ロータは、界磁となって界磁磁界を発生する。発生した界磁磁界は、発生した電機子磁界と鎖交する。これにより、ロータを中心軸の周りに回転させるトルクが発生する。   The inner rotor type motor comprises a stator and a rotor. The rotor is disposed radially inward of the stator. The stator serves as an armature to generate an armature magnetic field. The rotor becomes a field and generates a field magnetic field. The generated field magnetic field interlinks with the generated armature magnetic field. This generates torque that causes the rotor to rotate about the central axis.

ロータは、ロータコア及びマグネットを備える。マグネットは、界磁磁界を発生する。   The rotor comprises a rotor core and a magnet. The magnet generates a field magnetic field.

インナーロータ型のモータは、表面磁石(SPM)型のモータ及び埋め込み磁石(IPM)型のモータに大別される。SPM型のモータにおいては、マグネットがロータコアの外周面に保持される。ロータコアの外周面へのマグネットの保持は、マグネットホルダ等の部材を用いて行われる場合もあるし、接着により行われる場合もある。IPM型のモータにおいては、マグネットがロータコアに埋め込まれる。   The inner rotor type motor is roughly classified into a surface magnet (SPM) type motor and an embedded magnet (IPM) type motor. In the SPM type motor, the magnet is held on the outer peripheral surface of the rotor core. The holding of the magnet on the outer peripheral surface of the rotor core may be performed using a member such as a magnet holder, or may be performed by adhesion. In an IPM type motor, a magnet is embedded in the rotor core.

SPM型のモータのロータに組み込まれるマグネットは、焼結マグネット、プラスチックマグネット及びラバーマグネットに大別される。   Magnets incorporated into the rotor of an SPM type motor are roughly classified into sintered magnets, plastic magnets and rubber magnets.

ロータに組み込まれるマグネットが焼結マグネット又はプラスチックマグネットである場合は、ステータとマグネットとの間の磁気的相互作用、熱、外力等によりマグネットがステータに向かって変形又は移動しマグネットがステータのティース等に接触する問題が発生しにくい。しかし、ロータに組み込まれるマグネットが焼結マグネット又はプラスチックマグネットである場合は、マグネットが安価でなくなり、マグネットの保管、加工及びロータへの組み込みが容易でなくなる。   When the magnet incorporated into the rotor is a sintered magnet or a plastic magnet, the magnet is deformed or moved toward the stator by magnetic interaction, heat, external force, etc. between the stator and the magnet, and the magnet is a tooth of the stator, etc. It is hard to occur the problem of touching. However, when the magnet incorporated into the rotor is a sintered magnet or a plastic magnet, the magnet is not inexpensive and storage, processing and incorporation into the rotor become difficult.

一方、ロータに組み込まれるマグネットがラバーマグネットである場合は、上述の問題が発生しやすい。特に、ラバーマグネットがネオジム(Nd)ラバーマグネットである場合は、上述の問題が顕著になりやすい。しかし、ロータに組み込まれるマグネットがラバーマグネットである場合は、マグネットが安価になり、マグネットの保管、加工及びロータへの組み込みが容易になる。   On the other hand, when the magnet incorporated in the rotor is a rubber magnet, the above-mentioned problem is likely to occur. In particular, when the rubber magnet is a neodymium (Nd) rubber magnet, the above-mentioned problems are likely to be noticeable. However, if the magnet incorporated into the rotor is a rubber magnet, the magnet becomes inexpensive and storage, processing and incorporation into the rotor become easy.

特許文献1に記載されたモータは、SPM型のモータの例である。特許文献1に記載されたモータにおいては、ロータヨーク組立体の外周面に筒状のマグネットが固着されロータが構成される(段落0031)。特許文献1に記載されたモータにおいては、マグネットが焼結マグネット、プラスチックマグネット及びラバーマグネットのいずれであるのかは不明である。
特許第4867671号公報
The motor described in Patent Document 1 is an example of an SPM type motor. In the motor described in Patent Document 1, a cylindrical magnet is fixed to the outer peripheral surface of the rotor yoke assembly to form a rotor (paragraph 0031). In the motor described in Patent Document 1, it is unclear whether the magnet is a sintered magnet, a plastic magnet, or a rubber magnet.
Patent No. 4867671

上述したように、SPM型のモータに設けられるロータに組み込まれるマグネットが焼結マグネット又はプラスチックマグネットである場合は、マグネットが安価でなくなり、マグネットの保管、加工及びロータへの組み込みが容易でなくなる。一方、SPM型のモータに設けられるロータに組み込まれるマグネットがラバーマグネットである場合は、高温環境下では、マグネットがステータに接触する問題が発生しやすい。   As described above, when the magnet incorporated in the rotor provided in the SPM type motor is a sintered magnet or a plastic magnet, the magnet is not inexpensive and storage, processing and incorporation into the rotor are not easy. On the other hand, when the magnet incorporated in the rotor provided in the SPM type motor is a rubber magnet, the problem of the magnet coming into contact with the stator tends to occur under high temperature environment.

このため、従来の技術においては、安価なラバーマグネットでありながらステータに接触する問題が発生しにくいインナーロータ型のモータを得ることが困難であった。   For this reason, in the prior art, it is difficult to obtain an inner rotor type motor which is an inexpensive rubber magnet and hardly causes a problem of contact with the stator.

本発明は、この問題を解決することを目的とする。本発明が解決しようとする課題は、安価でありマグネットがステータに接触する問題が発生しにくいインナーロータ型のモータを提供することである。   The present invention aims to solve this problem. The problem to be solved by the present invention is to provide an inner rotor type motor which is inexpensive and in which the problem of the magnet coming into contact with the stator hardly occurs.

本発明の例示的な一つの態様では、インナーロータ型のモータにおいて、ステータが中心軸を中心に環状に配置され、ロータがステータの径方向内側に配置される。ロータにおいては、筒状部がステータに対向し、筒状のラバーマグネットが筒状部の内周面の径方向内側に配置され当該内周面に沿う。   In an exemplary aspect of the present invention, in an inner rotor type motor, a stator is annularly disposed about a central axis, and a rotor is disposed radially inward of the stator. In the rotor, the cylindrical portion faces the stator, and a cylindrical rubber magnet is disposed radially inward of the inner peripheral surface of the cylindrical portion along the inner peripheral surface.

本発明のモータの一つの態様によれば、保管、加工及びロータへの組み込みが容易であり安価であるラバーマグネットがロータに組み込まれる。これにより、安価なインナーロータ型のモータを提供することができる。   According to one aspect of the motor of the present invention, a rubber magnet is incorporated into the rotor that is easy to store, machined and integrated into the rotor and is inexpensive. Thereby, an inexpensive inner rotor type motor can be provided.

また、本発明のモータの一つの態様によれば、ラバーマグネットの径方向外側に筒状部が存在する。これにより、ステータとラバーマグネットとの間の磁気的相互作用、熱、外力等によりラバーマグネットがステータに向かって変形又は移動することが筒状部により規制され、ラバーマグネットがステータに接触することを防止できる。   Further, according to one aspect of the motor of the present invention, the cylindrical portion is present radially outside the rubber magnet. As a result, it is restricted by the cylindrical portion that the rubber magnet is deformed or moved toward the stator by magnetic interaction between the stator and the rubber magnet, heat, external force or the like, and the rubber magnet contacts the stator. It can prevent.

第1実施形態のモータを模式的に図示する断面図である。It is a sectional view which illustrates a motor of a 1st embodiment typically. 第1実施形態のモータに設けられるロータ、磁気センサ及び基板を模式的に図示する断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a rotor, a magnetic sensor, and a substrate provided in the motor of the first embodiment. 第1実施形態のモータに設けられるラバーマグネットを模式的に図示する断面図である。It is a sectional view which illustrates a rubber magnet provided in a motor of a 1st embodiment typically. 第2実施形態のモータを模式的に図示する断面図である。It is a sectional view which illustrates a motor of a 2nd embodiment typically. 第2実施形態のモータに設けられるロータ、磁気センサ及び基板を模式的に図示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates typically the rotor provided in the motor of 2nd Embodiment, a magnetic sensor, and a board | substrate.

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸Cと平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸Cを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present application, a direction parallel to the central axis C of the motor is “axial direction”, a direction orthogonal to the central axis of the motor is “radial direction”, and a direction along an arc centered on the central axis C of the motor is “peripheral It is referred to as “direction”. Further, in the present application, the shape and the positional relationship of each part will be described with the axial direction as the vertical direction. However, the definition in the vertical direction is not intended to limit the direction at the time of manufacture and use of the motor according to the present invention.

また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。   Further, in the present application, the “parallel direction” also includes a substantially parallel direction. Further, in the present application, the “orthogonal direction” also includes a substantially orthogonal direction.

1 第1実施形態
1.1 モータの概略
図1は、第1実施形態のモータを模式的に図示する断面図である。
1 First Embodiment 1.1 Outline of Motor FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a motor according to a first embodiment.

図1に図示されるモータ1000は、インナーロータ型であり、ステータ1020、ロータ1021、ケース1022、軸受1023及び軸受1024を備える。モータ1000がこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。   The motor 1000 illustrated in FIG. 1 is an inner rotor type, and includes a stator 1020, a rotor 1021, a case 1022, a bearing 1023, and a bearing 1024. Motor 1000 may comprise components other than these components.

ケース1022は、軸方向に延びる筒状の部材である。ケース1022の材料は、特に限定されるものでなく、例えば、アルミニウム(アルミニウム合金を含む)やSUSなどの鉄合金などが好ましい。ケース1022は、ステータ1020やロータ1021などを内部に収容する。ステータ1020は、軸受1023及び1024を介さずにケース1022に結合される。これにより、ステータ1020は、ケース1022に対して固定された状態でケース1022に保持される。ステータ1020は、例えば、ケース1022に、圧入や焼き嵌め等によって固定される。   The case 1022 is a cylindrical member extending in the axial direction. The material of the case 1022 is not particularly limited, and, for example, aluminum (including an aluminum alloy), an iron alloy such as SUS, and the like are preferable. The case 1022 accommodates the stator 1020, the rotor 1021, and the like inside. The stator 1020 is coupled to the case 1022 without the bearings 1023 and 1024. Thus, the stator 1020 is held by the case 1022 in a fixed state with respect to the case 1022. The stator 1020 is fixed to, for example, the case 1022 by press fitting, shrink fitting, or the like.

ケース1022の軸方向下側の底部には、軸方向下側に向かって凹む凹部が形成される。当該凹部には、軸受1024が保持される。ケース1022の軸方向上側の開口部には、蓋部が配置される。本実施形態において、蓋部は、略板状の部材である。蓋部とケース1022とは、例えば、ビス(図示省略)等によって固定される。蓋部は、その略中央に軸方向に貫通する貫通孔を有する。当該貫通孔内には、軸受1023が保持される。本実施形態において、軸受1023のサイズは、軸受1024のサイズよりも大きい。しかしながら、軸受1023のサイズは、軸受1024のサイズと同じであってもよく、大小関係が逆であってもよい。   The axially lower bottom of the case 1022 is formed with a recess that is recessed downward in the axial direction. The bearing 1024 is held in the recess. A lid is disposed at the opening at the axially upper side of the case 1022. In the present embodiment, the lid is a substantially plate-like member. The lid and the case 1022 are fixed, for example, by screws (not shown). The lid has an axially penetrating through hole at its approximate center. The bearing 1023 is held in the through hole. In the present embodiment, the size of the bearing 1023 is larger than the size of the bearing 1024. However, the size of the bearing 1023 may be the same as the size of the bearing 1024, or the magnitude relationship may be reversed.

ロータ1021は、軸受1023及び1024により、ケース1022に対して回転可能に支持される。本実施形態において、軸受1023及び1024は、例えば、玉軸受である。しかしながら、軸受1023及び1024の種類は、特に限定されるものではなく、すべり軸受などの他の種類の軸受であってもよい。   The rotor 1021 is rotatably supported relative to the case 1022 by bearings 1023 and 1024. In the present embodiment, the bearings 1023 and 1024 are, for example, ball bearings. However, the types of bearings 1023 and 1024 are not particularly limited, and may be other types of bearings such as slide bearings.

ステータ1020は、電機子となって電機子磁界を発生する。ロータ1021は、界磁となって界磁磁界を発生する。発生した界磁磁界は、発生した電機子磁界と鎖交する。これにより、ロータ1021を中心軸Cの周りに回転させるトルクが発生する。   The stator 1020 serves as an armature to generate an armature magnetic field. The rotor 1021 becomes a field and generates a field magnetic field. The generated field magnetic field interlinks with the generated armature magnetic field. As a result, torque that causes the rotor 1021 to rotate around the central axis C is generated.

モータ1000は、インナーロータ型である。このため、モータ1000においては、ロータ1021がステータ1020の径方向内側に配置される。ステータ1020は、環状であり、中心軸Cを中心に環状に配置される。   The motor 1000 is an inner rotor type. For this reason, in the motor 1000, the rotor 1021 is disposed radially inward of the stator 1020. The stator 1020 is annular and disposed annularly around the central axis C.

1.2 ステータ
ステータ1020は、図1に図示されるように、ステータコア1040及び複数の巻線1041を備える。ステータコア1040は、コアバック1060及び複数のティース1061を備える。
1.2 Stator The stator 1020 comprises a stator core 1040 and a plurality of windings 1041 as illustrated in FIG. The stator core 1040 includes a core back 1060 and a plurality of teeth 1061.

コアバック1060は、環状であり、中心軸Cを中心に環状に配置される。複数のティース1061は、中心軸Cを中心に周方向に分散して配置される。本実施形態では、ティース1061は、周方向に等間隔に配置される。各ティース1061は、コアバック1060の内周面1080から径方向内側に向かって突出する。各ティース1061には、樹脂などの絶縁材料からなるインシュレータを介して、導線が巻かれて巻線1041が構成される。ステータコア1040は、磁性体からなる。本実施形態では、ステータコア1040は、複数枚の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板である。複数の巻線1041に電流が流れると、電流に応じた電機子磁界が発生する。なお、ステータコア1040は、積層鋼板に代えて、圧粉磁心などであってもよい。   The core back 1060 is annular and disposed annularly around the central axis C. The plurality of teeth 1061 are distributed in the circumferential direction around the central axis C. In the present embodiment, the teeth 1061 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Each tooth 1061 protrudes radially inward from the inner circumferential surface 1080 of the core back 1060. A conductive wire is wound on each tooth 1061 through an insulator made of an insulating material such as a resin to form a winding 1041. The stator core 1040 is made of a magnetic material. In the present embodiment, the stator core 1040 is a laminated steel plate in which a plurality of electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction. When current flows through the plurality of windings 1041, an armature magnetic field is generated according to the current. The stator core 1040 may be a powder magnetic core or the like instead of the laminated steel plate.

図1に図示される構造を有するステータ1020が当該構造とは異なる構造を有するステータに置き換えられてもよい。上述のステータコア1040は、コアバックが環状である丸コアである。しかしながら、ステータコア1040は、丸コアに限られず、分割コア及びストレートコアのいずれであってもよいし、その他の形状のコアであってもよい。複数の巻線1041の巻き方は、集中巻及び分布巻のいずれであってよいし、その他の巻き方であってもよい。   The stator 1020 having the structure illustrated in FIG. 1 may be replaced with a stator having a structure different from the structure. The above-mentioned stator core 1040 is a round core whose core back is annular. However, stator core 1040 is not limited to a round core, and may be either a split core or a straight core, or may be a core of another shape. The winding method of the plurality of windings 1041 may be either concentrated winding or distributed winding, or may be other winding method.

1.3 ロータ
図2は、第1実施形態のモータに設けられるロータ、磁気センサ及び基板を模式的に図示する断面図である。図2は、図1の一部を拡大した図となっている。
1.3 Rotor FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a rotor, a magnetic sensor, and a substrate provided in the motor of the first embodiment. FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG.

ロータ1021は、図1及び図2に図示されるように、シャフト1100、ロータコア1101、有蓋筒状体1102及びラバーマグネット1103を備える。   The rotor 1021 includes a shaft 1100, a rotor core 1101, a lidded cylindrical body 1102 and a rubber magnet 1103 as illustrated in FIGS. 1 and 2.

シャフト1100は、図1に図示されるように、軸受1023の内輪1120及び軸受1024の内輪1140に結合される。内輪1120及び1140は、それぞれ軸受1023の外輪1121及び軸受1024の外輪1141に対して回転できる。外輪1121及び1141は、ケース1022に結合される。これにより、シャフト1100は、中心軸Cに沿う状態で中心軸Cの周りに回転できる。   Shaft 1100 is coupled to an inner ring 1120 of bearing 1023 and an inner ring 1140 of bearing 1024, as illustrated in FIG. The inner rings 1120 and 1140 can rotate relative to the outer ring 1121 of the bearing 1023 and the outer ring 1141 of the bearing 1024, respectively. The outer rings 1121 and 1141 are coupled to the case 1022. Thereby, the shaft 1100 can rotate around the central axis C in a state along the central axis C.

本実施形態において、ロータコア1101は、複数枚の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板である。シャフト1100は、図2に図示されるように、ロータコア1101に形成された孔1160に通される。孔1160は、ロータコア1101を軸方向に貫通する。ロータコア1101は、挿入されたシャフト1100に結合され、有蓋筒状体1102に形成された筒内空間1170に収容される。本実施形態では、有蓋筒状体1102は、収容されたロータコア1101に結合される。ラバーマグネット1103は、筒内空間1170に収容され、有蓋筒状体1102に取り付けられる。これにより、ラバーマグネット1103は、シャフト1100と一体的に回転できる。なお、シャフト1100は、樹脂や金属などの部材を介して、間接的にロータコア1101と結合されてもよい。すなわち、シャフト1100は、ロータコア1101に直接または間接的に固定される。本実施形態において、ロータコア1101は、積層鋼板に代えて、圧粉磁心などであってもよい。   In the present embodiment, the rotor core 1101 is a laminated steel plate in which a plurality of electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction. The shaft 1100 is threaded through holes 1160 formed in the rotor core 1101 as illustrated in FIG. The holes 1160 pass through the rotor core 1101 in the axial direction. The rotor core 1101 is coupled to the inserted shaft 1100, and is accommodated in an in-cylinder space 1170 formed in the covered cylindrical body 1102. In the present embodiment, the covered cylindrical body 1102 is coupled to the housed rotor core 1101. The rubber magnet 1103 is housed in the in-cylinder space 1170 and attached to the covered cylindrical body 1102. Thus, the rubber magnet 1103 can rotate integrally with the shaft 1100. The shaft 1100 may be indirectly coupled to the rotor core 1101 via a member such as resin or metal. That is, the shaft 1100 is fixed to the rotor core 1101 directly or indirectly. In the present embodiment, the rotor core 1101 may be a dust core or the like instead of the laminated steel plate.

本実施形態では、ラバーマグネット1103は、筒状であり、中心軸Cを中心として筒状に配置される。ラバーマグネット1103のマグネット外周面1180は、多極着磁され、多極着磁面となっている。これにより、マグネット外周面1180は、界磁磁界を発生する。   In the present embodiment, the rubber magnet 1103 has a tubular shape, and is disposed in a tubular shape centered on the central axis C. The magnet outer peripheral surface 1180 of the rubber magnet 1103 is multipolarly magnetized to be a multipolar magnetized surface. Thereby, the magnet outer peripheral surface 1180 generates a field magnetic field.

1.4 ラバーマグネットの利点
図1及び図2に図示される筒状のラバーマグネット1103は、モータ1000を製造する事業者などが平板状のラバーマグネットを筒状に変形することにより容易に得られる。また、平板状のラバーマグネットは、例えば、保管のための広いスペースなどが不要であり、容易に保管できる。さらに、平板状のラバーマグネットを筒状に変形する際に専用金型は不要である。このため、ロータ1021に組み込まれるマグネットがラバーマグネット1103である場合は、マグネットの保管、加工及びロータ1021への組み込みが容易である。また、ラバーマグネット1103において磁粉を互いにバインドするバインド材料は安価である。このため、ロータ1021に組み込まれるマグネットがラバーマグネット1103である場合は、マグネットの製造コストなどが安価になる。したがって、ロータ1021に組み込まれるマグネットがラバーマグネット1103である場合は、安価なモータ1000を提供することができる。
1.4 Advantages of Rubber Magnets The cylindrical rubber magnet 1103 illustrated in FIGS. 1 and 2 can be easily obtained by a business operator of the motor 1000 or the like by deforming a flat rubber magnet into a cylindrical shape. . Moreover, the flat rubber magnet does not require, for example, a large space for storage, and can be easily stored. Furthermore, when a flat rubber magnet is deformed into a cylindrical shape, a dedicated mold is not necessary. For this reason, when the magnet incorporated into the rotor 1021 is a rubber magnet 1103, storage, processing, and incorporation into the rotor 1021 are easy. Moreover, the binding material which binds magnetic powder mutually in the rubber magnet 1103 is cheap. For this reason, when the magnet incorporated in the rotor 1021 is the rubber magnet 1103, the manufacturing cost of the magnet and the like are reduced. Therefore, when the magnet incorporated in the rotor 1021 is the rubber magnet 1103, an inexpensive motor 1000 can be provided.

モータの駆動時において、ティースとマグネットとの間には、ラジアル方向の電磁力が生じる。当該電磁力により、ティースとマグネットには振動が生じ、モータから騒音が発生する虞がある。特に、ロータ1021に組み込まれるマグネットがプラスチックマグネット又は焼結マグネットである場合は、当該騒音が抑制されにくい。また、ロータ1021に組み込まれるマグネットがプラスチックマグネット又は焼結マグネットである場合は、マグネットをロータ本体に接着する接着剤の量により共振音が変化するという問題も生じる虞がある。これに対して、本実施形態におけるラバーマグネット1103は、弾性を有する。これにより、モータの駆動時に各ティース1061とラバーマグネット1103との間に発生するラジアル方向の電磁力により生じる振動がラバーマグネット1103により減衰され、モータ1000から発生する騒音が抑制される。   During driving of the motor, a radial electromagnetic force is generated between the teeth and the magnet. Due to the electromagnetic force, vibrations occur in the teeth and the magnet, and noise may be generated from the motor. In particular, when the magnet incorporated in the rotor 1021 is a plastic magnet or a sintered magnet, the noise is difficult to suppress. Further, in the case where the magnet incorporated in the rotor 1021 is a plastic magnet or a sintered magnet, there is also a possibility that the resonance noise may be changed by the amount of adhesive bonding the magnet to the rotor main body. On the other hand, the rubber magnet 1103 in the present embodiment has elasticity. Thereby, the vibration generated by the electromagnetic force in the radial direction generated between the teeth 1061 and the rubber magnet 1103 when the motor is driven is attenuated by the rubber magnet 1103, and the noise generated from the motor 1000 is suppressed.

1.5 ラバーマグネットのステータへの接触の防止
図1及び図2に図示されるロータ1021に組み込まれるマグネットがラバーマグネット1103である場合は、ステータ1020とラバーマグネット1103との間の磁気的相互作用、熱、外力等によりラバーマグネット1103がステータ1020に向かって変形又は移動する虞がある。そのため、これらの変形または移動することを規制し、ラバーマグネット1103がステータ1020に接触することを防止しなければならない。以下では、そのための構成について説明する。
1.5 Preventing Contact of Rubber Magnet to Stator When the magnet incorporated in the rotor 1021 shown in FIGS. 1 and 2 is a rubber magnet 1103, the magnetic interaction between the stator 1020 and the rubber magnet 1103 The rubber magnet 1103 may be deformed or moved toward the stator 1020 by heat, external force or the like. Therefore, these deformation or movement must be restricted to prevent the rubber magnet 1103 from contacting the stator 1020. Below, the structure for that is demonstrated.

ロータコア1101及び有蓋筒状体1102は、モータの駆動時にロータ1021が回転した場合でもステータ1020に接触するほど変形しない。   The rotor core 1101 and the covered cylindrical body 1102 do not deform so much as to contact the stator 1020 even when the rotor 1021 rotates when the motor is driven.

有蓋筒状体1102は、図2に図示されるように、筒状部1200を備える。本実施形態において、有蓋筒状体1102を構成する筒状部1200は、非磁性材となっている。筒状部1200の材料が非磁性である場合、筒状部1200の材料は、例えば、アルミニウム(アルミニウム合金を含む)などであるが、特に限定されるものではない。   The covered cylindrical body 1102 includes a cylindrical portion 1200 as illustrated in FIG. In the present embodiment, the cylindrical portion 1200 constituting the covered cylindrical body 1102 is a nonmagnetic material. When the material of the cylindrical portion 1200 is nonmagnetic, the material of the cylindrical portion 1200 is, for example, aluminum (including an aluminum alloy) or the like, but is not particularly limited.

筒状部1200は、中心軸Cを中心として筒状に配置され、ステータ1020と径方向に対向する。   The cylindrical portion 1200 is disposed in a cylindrical shape with the central axis C as a center, and faces the stator 1020 in the radial direction.

ラバーマグネット1103は、筒状部1200の内周面1220に取り付けられる。このため、ラバーマグネット1103は、内周面1220に保持され、内周面1220の径方向内側に配置され、内周面1220に沿う。   The rubber magnet 1103 is attached to the inner circumferential surface 1220 of the cylindrical portion 1200. For this reason, the rubber magnet 1103 is held by the inner circumferential surface 1220, disposed radially inward of the inner circumferential surface 1220, and along the inner circumferential surface 1220.

ラバーマグネット1103の径方向外側には、筒状部1200が存在する。これにより、ラバーマグネット1103がステータ1020に向かって変形又は移動することが筒状部1200により規制される。その結果、ラバーマグネット1103がステータ1020に接触することを防止できる。特に、ロータ1021が高速回転する場合に遠心力によりラバーマグネット1103がステータ1020に向かって変形および飛散することが筒状部1200により規制される。   A cylindrical portion 1200 is present radially outside the rubber magnet 1103. Thus, the cylindrical portion 1200 restricts the rubber magnet 1103 from being deformed or moved toward the stator 1020. As a result, the rubber magnet 1103 can be prevented from contacting the stator 1020. In particular, when the rotor 1021 rotates at high speed, the cylindrical portion 1200 regulates that the rubber magnet 1103 is deformed and scattered toward the stator 1020 by centrifugal force.

1.6 筒状部のシャフトへの結合
有蓋筒状体1102は、図2に図示されるように、板状部1201をさらに備える。
1.6 Coupling of the cylindrical part to the shaft The covered cylindrical body 1102 further includes a plate-like part 1201 as illustrated in FIG.

板状部1201は、筒状部1200の上側の開口の一部を塞ぐ蓋状の部位である。このため、筒状部1200は、板状部1201の外周側の板端部1260から軸方向下側に延びる。本実施形態では、板状部1201は、円板状である。板状部1201は、筒状部1200と一体に形成される。板状部1201は、筒状部1200と、例えば、プレス加工、切削加工、鋳造などにより、成形することが可能である。なお、板状部1201の形状は、上述のものに限られず、特に限定されるものではない。   The plate-like portion 1201 is a lid-like portion that closes a part of the upper opening of the cylindrical portion 1200. For this reason, the cylindrical portion 1200 extends axially downward from the plate end portion 1260 on the outer peripheral side of the plate portion 1201. In the present embodiment, the plate-like portion 1201 has a disk shape. The plate-like portion 1201 is integrally formed with the cylindrical portion 1200. The plate-like portion 1201 can be formed with the cylindrical portion 1200 by, for example, pressing, cutting, casting or the like. In addition, the shape of the plate-like-part 1201 is not restricted to the above-mentioned thing, It does not specifically limit.

ロータコア1101は、シャフト1100に結合される。ロータコア1101は、シャフト1100に、例えば、圧入などにより固定される。本実施形態では、板状部1201は、ロータコア1101に結合される。この場合、板状部1201は、ロータコア1101に、例えば、かしめ、接着、溶接などにより、固定することができる。筒状部1200の上側の筒端部1240は、板状部1201の外周側の板端部1260に結合される。これにより、ロータコア1101及び板状部1201が、筒状部1200をシャフト1100に結合する結合部1280となり、筒状部1200がシャフト1100と一体的に回転できる。なお、板状部1201がシャフト1100に結合されるのであれば、板状部1201は、ロータコア1101に、必ずしも固定されなくてもよい。この場合、板状部1201は、ロータコア1101と、軸方向に接触または間隙を介して対向してもよい。また、ロータコア1101及び板状部1201からなる結合部1280が他の構造を有する結合部に置き換えられてもよい。その例は、第2実施形態の説明において言及する。   Rotor core 1101 is coupled to shaft 1100. The rotor core 1101 is fixed to the shaft 1100 by, for example, press fitting. In the present embodiment, the plate-like portion 1201 is coupled to the rotor core 1101. In this case, the plate-like portion 1201 can be fixed to the rotor core 1101 by, for example, caulking, adhesion, welding or the like. The upper cylindrical end portion 1240 of the cylindrical portion 1200 is coupled to the plate end portion 1260 on the outer peripheral side of the plate portion 1201. As a result, the rotor core 1101 and the plate-like portion 1201 become a coupling portion 1280 that couples the cylindrical portion 1200 to the shaft 1100, and the cylindrical portion 1200 can rotate integrally with the shaft 1100. In addition, as long as the plate-like portion 1201 is coupled to the shaft 1100, the plate-like portion 1201 may not necessarily be fixed to the rotor core 1101. In this case, the plate-like portion 1201 may face the rotor core 1101 in the axial direction via contact or a gap. Further, the coupling portion 1280 composed of the rotor core 1101 and the plate-like portion 1201 may be replaced with a coupling portion having another structure. The example is mentioned in the description of the second embodiment.

1.7 ロータの周方向位置の検知
筒状のラバーマグネット1103は、径方向外側を向く第1の多極着磁面、及び径方向外側と異なる方向を向く第2の多極着磁面を有する。より詳細には、図2に図示されるラバーマグネット1103のマグネット外周面1180は、径方向外側を向き、界磁磁界を発生する第1の多極着磁面となっている。
1.7 Detection of circumferential position of rotor The cylindrical rubber magnet 1103 has a first multipole magnetization surface facing the radially outer side and a second multipole magnetization surface facing the direction different from the radial outer side. Have. More specifically, the magnet outer peripheral surface 1180 of the rubber magnet 1103 illustrated in FIG. 2 faces the radially outer side and is a first multipolar magnetized surface that generates a field magnetic field.

モータ1000においては、さらに、ラバーマグネット1103の下側の端面1300が、軸方向下側を向き、ロータ1021の周方向位置の検知に用いられる磁界を発生する第2の多極着磁面となっている。   Further, in motor 1000, lower end face 1300 of rubber magnet 1103 is directed to the lower side in the axial direction, and becomes a second multipolar magnetized surface that generates a magnetic field used to detect the circumferential position of rotor 1021. ing.

モータ1000は、少なくとも1つの磁気センサ1320及び基板1321をさらに備える。本実施形態において、基板1321は、例えば、板状の部材である。基板1321の軸方向一方側および軸方向他方側の少なくとも一方の面には、コンデンサーなどの各種の電子部品が電気的に接続される。図示は省略するが、基板1321は、例えば、ケース1002やステータなどに支持され、保持される。基板1321は、コネクタなどを介して外部電源(図示省略)と接続される。また、基板1321は、例えば、直接、または、導線などの導電部材を介して間接的に、巻線と接続される。これにより、外部電源を介して、モータ(すなわち、ステータ)に電力を供給することができる。なお、基板1321は、いわゆるプリント基板(PCB)に限られず、FPC(Flexible printed circuits)などであってもよい。また、基板1321の枚数は1枚に限られず、2枚以上であってもよい。基板1321は、片面に電子部品等が実装される片面基板であってもよく、両面に電子部品等が実装される両面基板であってもよい。   The motor 1000 further comprises at least one magnetic sensor 1320 and a substrate 1321. In the present embodiment, the substrate 1321 is, for example, a plate-like member. Various electronic components such as a capacitor are electrically connected to at least one surface in the axial direction one side and the axial other side of the substrate 1321. Although not shown, the substrate 1321 is supported and held by, for example, the case 1002 or a stator. The substrate 1321 is connected to an external power supply (not shown) via a connector or the like. In addition, the substrate 1321 is connected to the winding directly or indirectly via a conductive member such as a lead, for example. Thereby, power can be supplied to the motor (i.e., the stator) through the external power supply. Note that the substrate 1321 is not limited to a so-called printed circuit board (PCB), and may be a flexible printed circuit (FPC) or the like. The number of substrates 1321 is not limited to one, and may be two or more. The substrate 1321 may be a single-sided substrate on which an electronic component or the like is mounted on one side, or may be a double-sided substrate on which an electronic component or the like is mounted on both sides.

磁気センサ1320は、ロータ1021の周方向位置を検知する位置センサである。本実施形態では、磁気センサ1320は、基板1321に実装される。磁気センサ1320は、周方向の特定の位置においてラバーマグネット1103の下側の端面1300に対向する。これにより、磁気センサ1320は、端面1300により発生させられた磁界を検知し、検知した磁界に応じた電気信号を出力することができる。出力される電気信号は、例えば、ロータ1021の周方向位置を検知するために用いられる。すなわち、モータ1000は、第2の多極着磁面に対向し第2の多極着磁面により発生させられた磁界を検知する磁気センサをさらに備える。磁気センサ1320は、ホール素子及び磁気抵抗素子のいずれであってもよいし、その他の素子であってもよい。磁気センサ1320が端面1300により発生させられる磁界に加えてラバーマグネット1103のマグネット内周面1181等により発生させられる磁界を検知してもよい。磁気センサ1320の数は、1つでもよく、3つ以上であってもよく、ロータの磁極の数や相の数などにあわせて適宜変更可能である。   The magnetic sensor 1320 is a position sensor that detects the circumferential position of the rotor 1021. In the present embodiment, the magnetic sensor 1320 is mounted on the substrate 1321. The magnetic sensor 1320 faces the lower end surface 1300 of the rubber magnet 1103 at a specific position in the circumferential direction. Thereby, the magnetic sensor 1320 can detect the magnetic field generated by the end surface 1300, and can output an electric signal according to the detected magnetic field. The output electric signal is used, for example, to detect the circumferential position of the rotor 1021. That is, the motor 1000 further includes a magnetic sensor that faces the second multipolar magnetization surface and detects a magnetic field generated by the second multipolar magnetization surface. The magnetic sensor 1320 may be either a Hall element or a magnetoresistive element, or may be another element. In addition to the magnetic field generated by the end face 1300, the magnetic sensor 1320 may detect the magnetic field generated by the magnet inner circumferential surface 1181 of the rubber magnet 1103 or the like. The number of magnetic sensors 1320 may be one or three or more, and can be appropriately changed in accordance with the number of magnetic poles of the rotor, the number of phases, and the like.

マグネットが強い異方性を有する焼結マグネットである場合は、界磁磁界を発生する焼結マグネットから独立したセンサマグネット、及びセンサマグネットにより発生させられた磁界を検知する磁気センサを設けることが必要になる。そのため、センサマグネット等のコストや取り付け工数が増加してしまう。   When the magnet is a sintered magnet having strong anisotropy, it is necessary to provide a sensor magnet independent of the sintered magnet that generates a field magnetic field and a magnetic sensor that detects the magnetic field generated by the sensor magnet. become. As a result, the cost and the number of mounting steps of the sensor magnet and the like increase.

これに対し、本実施形態では、ラバーマグネット1103は、望ましくは等方性マグネット又は磁化容易軸が延びる方向とは異なる方向にも着磁可能な弱い異方性を有する異方性マグネットであり、さらに望ましくは等方性マグネットである。ラバーマグネット1103が等方性マグネット又は弱い異方性を有する異方性マグネットである場合は、径方向外側を向くラバーマグネット1103のマグネット外周面1180、及び径方向外側とは異なる軸方向下側を向くラバーマグネット1103の下側の端面1300の両方を着磁することが容易になる。このことは、ロータ1021の周方向位置を検知するためにラバーマグネット1103から独立したセンサマグネット、及びセンサマグネットにより発生させられた磁界を検知する磁気センサを設けることを不要にし、モータ1000の製造コストを低下させることができる。   On the other hand, in the present embodiment, the rubber magnet 1103 is desirably an isotropic magnet or an anisotropic magnet having weak anisotropy that can be magnetized in a direction different from the direction in which the magnetization easy axis extends. More preferably, they are isotropic magnets. When the rubber magnet 1103 is an isotropic magnet or an anisotropic magnet having weak anisotropy, the lower side in the axial direction different from the magnet outer peripheral surface 1180 of the rubber magnet 1103 facing radially outward and the radially outer side It becomes easy to magnetize both end faces 1300 on the lower side of the rubber magnet 1103 that faces. This makes it unnecessary to provide a sensor magnet independent of the rubber magnet 1103 to detect the circumferential position of the rotor 1021 and a magnetic sensor for detecting the magnetic field generated by the sensor magnet, and the manufacturing cost of the motor 1000 Can be lowered.

ラバーマグネット1103の下側の端面1300は、図2に図示されるように、筒状部1200から軸方向下側にはみ出す。すなわち、第2の多極着磁面は、筒状部1200から軸方向にはみ出し、軸方向を向く。これにより、磁気センサ1320を端面1300の近くに配置することが容易になり、端面1300により発生させられる磁界を磁気センサ1320により効率的に検知することができる。   The lower end surface 1300 of the rubber magnet 1103 protrudes axially downward from the cylindrical portion 1200 as illustrated in FIG. 2. That is, the second multipolar magnetized surface protrudes from the cylindrical portion 1200 in the axial direction and faces in the axial direction. Accordingly, the magnetic sensor 1320 can be easily disposed near the end surface 1300, and the magnetic field generated by the end surface 1300 can be efficiently detected by the magnetic sensor 1320.

板状部1201の外周側の板端部1260が筒状部1200の下側の筒端部1241に結合される。軸方向上側を向くラバーマグネット1103の上側の端面1301が筒状部1200から軸方向上側にはみ出す。端面1301がロータ1021の周方向位置の検知に用いられる磁界を発生する多極着磁面となる。磁気センサ1320が端面1301に対向する。   A plate end portion 1260 on the outer peripheral side of the plate portion 1201 is coupled to a lower tube end portion 1241 of the tubular portion 1200. An upper end surface 1301 of the rubber magnet 1103 that faces the axial direction upper side protrudes from the cylindrical portion 1200 to the axial direction upper side. The end face 1301 is a multipolar magnetized surface that generates a magnetic field used to detect the circumferential position of the rotor 1021. The magnetic sensor 1320 faces the end face 1301.

1.8 ラバーマグネットの取り付け
図2に図示されるラバーマグネット1103は、任意の取り付け方法により筒状部1200の内周面1220に取り付けられる。例えば、ラバーマグネット1103は、それを筒状部1200に絞り圧入して内周面1220に貼り付けることにより内周面1220に取り付けられる。このような取り付け方法によれば、SPM型又はIPM型のモータにおいて焼結マグネットを取り付ける場合の取り付け工程よりも簡易な取り付け工程によりラバーマグネット1103が取り付けられる。なお、ラバーマグネット1103は、筒状部1200の内周面1220に、接着などの他の方法により取り付けられてもよい。
1.8 Mounting of Rubber Magnet The rubber magnet 1103 shown in FIG. 2 is mounted on the inner circumferential surface 1220 of the cylindrical portion 1200 by any mounting method. For example, the rubber magnet 1103 is attached to the inner circumferential surface 1220 by drawing it into the cylindrical portion 1200 and press-fitting it onto the inner circumferential surface 1220. According to such a mounting method, the rubber magnet 1103 is mounted by a mounting process which is simpler than the mounting process in the case of mounting the sintered magnet in the SPM type motor or the IPM type motor. The rubber magnet 1103 may be attached to the inner circumferential surface 1220 of the cylindrical portion 1200 by another method such as adhesion.

1.9 マグネットの種類
図1及び図2に図示されるラバーマグネット1103は、フェライトを含む組成物からなるフェライトラバーマグネット及びネオジム(Nd)を含む組成物からなるNdラバーマグネットのいずれであってもよいし、その他のラバーマグネットであってもよいが、望ましくはNdラバーマグネットである。Ndラバーマグネットは、より大きな体積を占めるフェライトラバーマグネットと同等の磁力を有する。このため、同等の磁力を発生させる場合において、ラバーマグネット1103がNdラバーマグネットである場合は、フェライトラバーマグネットを用いる場合と比較して、マグネットの体積を小さくしてロータの体積を小さくすることができる。その結果、モータ1000を小型化できる。
1.9 Types of Magnets The rubber magnet 1103 illustrated in FIGS. 1 and 2 is either a ferrite rubber magnet composed of a composition containing ferrite or an Nd rubber magnet composed of a composition containing neodymium (Nd) Although it may be good or another rubber magnet, it is preferably an Nd rubber magnet. Nd rubber magnets have the same magnetic force as ferrite rubber magnets occupying a larger volume. Therefore, in the case of generating the same magnetic force, when the rubber magnet 1103 is an Nd rubber magnet, the volume of the magnet can be reduced to reduce the volume of the rotor as compared to the case where the ferrite rubber magnet is used. it can. As a result, the motor 1000 can be miniaturized.

Ndラバーマグネットは、Ndを含むNdプラスチックマグネット及びNd焼結マグネットより安価である。このため、ロータ1021に組み込まれるマグネットがNdラバーマグネットである場合は、安価なモータ1000を提供することができる。NdプラスチックマグネットがNdラバーマグネットより高価であるのは、Ndプラスチックマグネットにおいてはエポキシ、ポリアミド(PA)、ポニフェニレンスルファイド(PPS)等をバインダーとして用いる必要があるためである。Nd焼結マグネットがNdラバーマグネットより高価であるのは、Nd焼結マグネットにおけるNd含有量がNdラバーマグネットにおけるNd含有量より多いためである。   Nd rubber magnets are less expensive than Nd plastic magnets containing Nd and Nd sintered magnets. Therefore, when the magnet incorporated into the rotor 1021 is an Nd rubber magnet, the inexpensive motor 1000 can be provided. The Nd plastic magnet is more expensive than the Nd rubber magnet because it is necessary to use epoxy, polyamide (PA), poniphenylene sulfide (PPS) or the like as a binder in the Nd plastic magnet. The reason why the Nd sintered magnet is more expensive than the Nd rubber magnet is that the Nd content in the Nd sintered magnet is larger than the Nd content in the Nd rubber magnet.

一般的なNdラバーマグネットにおいては、NeFeB系の磁性材からなる磁粉がニトリルゴムにより互いにバインドされる。しかし、ニトリルゴムが当該磁粉を固定する力は当該磁粉が有する磁力に対して十分でない。そのため、一般的なNdラバーマグネットが従来のSPM型のモータに設けられるロータに単に組み込まれた場合は、当該力が十分でないことに起因する問題が生じる。例えば、ステータ及び10極に着磁されたNdラバーマグネットが組み込まれたロータを備えるインナーロータ型のモータが組み立てられたまま放置された場合は、当該磁粉がステータコアに引き寄せられNdラバーマグネットが10ヶ所でステータコアに接触するという問題が生じる虞がある。しかし、モータ1000においては、筒状部1200の内周面1220にラバーマグネット1103が取り付けられることにより、当該問題が生じることを防止できる。   In a general Nd rubber magnet, magnetic particles made of NeFeB-based magnetic material are bound to one another by nitrile rubber. However, the force with which the nitrile rubber fixes the magnetic powder is not sufficient for the magnetic force of the magnetic powder. Therefore, when a general Nd rubber magnet is simply incorporated into a rotor provided in a conventional SPM type motor, there arises a problem due to the insufficient force. For example, when an inner rotor type motor including a rotor incorporating a Nd rubber magnet magnetized to a stator and 10 poles is left as assembled, the magnetic powder is attracted to the stator core and the Nd rubber magnet is located at 10 places. There may be a problem of contact with the stator core. However, in the motor 1000, the rubber magnet 1103 is attached to the inner circumferential surface 1220 of the cylindrical portion 1200, which can prevent the occurrence of the problem.

1.10 ハルバッハ配列
図3は、第1実施形態のモータに設けられるラバーマグネットを模式的に図示する断面図である。
1.10 Halbach Arrangement FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a rubber magnet provided in the motor of the first embodiment.

図3に図示されるラバーマグネット1103は、8極に着磁されている。なお、ラバーマグネット1103における磁極数が、8極以外であってもよい。   The rubber magnet 1103 illustrated in FIG. 3 is magnetized in eight poles. The number of magnetic poles in the rubber magnet 1103 may be other than eight.

ラバーマグネット1103は、望ましくは、等方性マグネットである。本実施形態では、ラバーマグネット1103は、ハルバッハ配列に着磁され、図3に図示されるように、ハルバッハ配列される複数の着磁部1400を備える。ラバーマグネット1103は、マグネット内周面1181及びマグネット外周面1180を有する。これにより、ラバーマグネット1103のマグネット外周面1180に磁束が集中し、ラバーマグネット1103のマグネット外周面1180により発生させられる磁界が、ラバーマグネット1103のマグネット内周面1181により発生させられる磁界より強くなる。マグネット外周面1180により発生させられる磁界がハルバッハ配列の着磁により強くされることは、ラバーマグネット1103の体積、形状及び材質を維持したままモータ1000が発生するトルクを大きくすることに寄与する。マグネット内周面1181により発生させられる磁界がハルバッハ配列の着磁により弱くされることは、ティース1061からロータコアを経由してステータ1020に至る磁路を不要にし、マグネット内周面1181の径方向内側にヨークとして機能するロータコアを設けることを不要にする。したがって、先述したロータコア1101を、非磁性材とすることができる。   The rubber magnet 1103 is desirably an isotropic magnet. In the present embodiment, the rubber magnet 1103 is magnetized in a Halbach arrangement, and includes a plurality of magnetized portions 1400 arranged in a Halbach arrangement as illustrated in FIG. 3. The rubber magnet 1103 has a magnet inner circumferential surface 1181 and a magnet outer circumferential surface 1180. Thus, the magnetic flux is concentrated on the magnet outer peripheral surface 1180 of the rubber magnet 1103, and the magnetic field generated by the magnet outer peripheral surface 1180 of the rubber magnet 1103 becomes stronger than the magnetic field generated by the magnet inner peripheral surface 1181 of the rubber magnet 1103. The fact that the magnetic field generated by the magnet outer circumferential surface 1180 is intensified by the magnetization of the Halbach arrangement contributes to the increase of the torque generated by the motor 1000 while maintaining the volume, shape and material of the rubber magnet 1103. The fact that the magnetic field generated by the magnet inner circumferential surface 1181 is weakened by the magnetization of the Halbach arrangement eliminates the need for the magnetic path from the teeth 1061 to the stator 1020 via the rotor core, and the radially inner side of the magnet inner circumferential surface 1181 It is unnecessary to provide a rotor core that functions as a yoke. Therefore, the rotor core 1101 described above can be made of a nonmagnetic material.

上述のようにロータ1021にロータコアが設けられない場合は、ロータ1021の組み立て工程が簡略化される。また、ロータ1021にロータコアが設けられない場合は、ロータ1021のイナーシャが小さくなり、制御の指令に対するモータ1000の応答性が向上する。   As described above, when the rotor 1021 is not provided with a rotor core, the assembly process of the rotor 1021 is simplified. When the rotor core is not provided on the rotor 1021, the inertia of the rotor 1021 is reduced, and the responsiveness of the motor 1000 to the control command is improved.

複数の着磁部1400は、周方向に配列される。複数の着磁部1400は、径方向に着磁される径方向着磁部1420、及び周方向に着磁される周方向着磁部1421を含む。複数の着磁部1400においては、径方向着磁部1420及び周方向着磁部1421が交互に配列される。複数の径方向着磁部1420は、ラバーマグネット1103のマグネット外周面1180にS極が露出する第1の径方向着磁部1440、及びラバーマグネット1103のマグネット外周面1180にN極が露出する第2の径方向着磁部1441を含む。複数の径方向着磁部1420においては、第1の径方向着磁部1440及び第2の径方向着磁部1441が交互に配列される。第1の径方向着磁部1440に隣接する2個の周方向着磁部1421においては、S極からN極へ向かう方向が当該第1の径方向着磁部1440から離れる方向となっている。第2の径方向着磁部1441に隣接する2個の周方向着磁部1421においては、S極からN極へ向かう方向が当該第2の径方向着磁部1441に近づく方向となっている。   The plurality of magnetized portions 1400 are arranged in the circumferential direction. The plurality of magnetized portions 1400 includes a radially magnetized portion 1420 magnetized in the radial direction and a circumferential magnetized portion 1421 magnetized in the circumferential direction. In the plurality of magnetized portions 1400, the radially magnetized portions 1420 and the circumferentially magnetized portions 1421 are alternately arranged. The plurality of radially magnetized portions 1420 have a first radially magnetized portion 1440 whose S pole is exposed on the magnet outer peripheral surface 1180 of the rubber magnet 1103 and a N pole exposed on the magnet outer peripheral surface 1180 of the rubber magnet 1103. 2 radially magnetized parts 1441 are included. In the plurality of radially magnetized portions 1420, the first radially magnetized portions 1440 and the second radially magnetized portions 1441 are alternately arranged. In the two circumferential magnetization parts 1421 adjacent to the first radial magnetization part 1440, the direction from the S pole to the N pole is a direction away from the first radial magnetization part 1440. . In the two circumferential magnetization parts 1421 adjacent to the second radial magnetization part 1441, the direction from the S pole to the N pole is a direction approaching the second radial magnetization part 1441. .

中心軸Cを中心として筒状に配置されるラバーマグネット1103が、中心軸Cを中心として周方向に配列される複数のラバーマグネットに置き換えられてもよい。複数のラバーマグネットは、それぞれラバーマグネット1103に備えられる複数の着磁部1400と同様に着磁される。   The rubber magnet 1103 disposed in a cylindrical shape about the central axis C may be replaced with a plurality of rubber magnets arranged in the circumferential direction about the central axis C. The plurality of rubber magnets are magnetized in the same manner as the plurality of magnetized portions 1400 provided in the rubber magnet 1103 respectively.

1.11 モータの形状及び用途
ロータ1021に組み込まれるマグネットがラバーマグネット1103である場合は、ステータ1020の軸方向寸法を大きくすることなくモータ1000が発生するトルクを大きくできる。このため、ロータ1021に組み込まれるマグネットがラバーマグネット1103である場合は、小型であり、ステータ1020の外径φがステータ1020の軸方向寸法より大きい扁平な形状を有し、高いトルクを発生するモータ1000が容易に得られる。実現できるステータ1020の外径φは、例えば85mm程度であり、実現できるステータ1020の軸方向寸法は、例えば3mmから7mmである。
1.11 Shape and Application of Motor When the magnet incorporated in the rotor 1021 is a rubber magnet 1103, the torque generated by the motor 1000 can be increased without increasing the axial dimension of the stator 1020. Therefore, when the magnet incorporated in the rotor 1021 is the rubber magnet 1103, the motor is compact, has a flat shape in which the outer diameter φ of the stator 1020 is larger than the axial dimension of the stator 1020, and generates high torque. One thousand is easily obtained. The outer diameter φ of the stator 1020 that can be realized is, for example, about 85 mm, and the axial dimension of the stator 1020 that can be realized is, for example, 3 mm to 7 mm.

このようなサイズのモータ1000は、例えば、自動車に搭載されるパワースライド用モータとして好適に使用される。   The motor 1000 of such a size is suitably used, for example, as a power slide motor mounted on a car.

2 第2実施形態
図4は、第2実施形態のモータを模式的に図示する断面図である。
2 Second Embodiment FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a motor according to a second embodiment.

図4に図示されるモータ2000は、インナーロータ型であり、ステータ1020、ロータ2021、ケース1022、軸受1023、軸受1024、磁気センサ1320及び基板1321を備える。   The motor 2000 illustrated in FIG. 4 is an inner rotor type, and includes a stator 1020, a rotor 2021, a case 1022, a bearing 1023, a bearing 1024, a magnetic sensor 1320, and a substrate 1321.

ステータ1020、ケース1022、軸受1023、軸受1024、磁気センサ1320及び基板1321は、それぞれ第1実施形態のモータ1000に設けられるステータ1020、ケース1022、軸受1023、軸受1024、磁気センサ1320及び基板1321と同様のものであり、その説明を省略する。   The stator 1020, the case 1022, the bearing 1023, the bearing 1024, the magnetic sensor 1320 and the substrate 1321 are respectively provided in the motor 1000 of the first embodiment, the stator 1020, the case 1022, the bearing 1023, the bearing 1024, the magnetic sensor 1320 and the substrate 1321. It is the same thing, and the explanation is omitted.

ロータ2021は、シャフト2100、有蓋2重筒状体2102及びラバーマグネット1103を備える。   The rotor 2021 includes a shaft 2100, a covered double cylindrical body 2102 and a rubber magnet 1103.

ラバーマグネット1103は、第1実施形態のモータ1000に設けられるラバーマグネット1103と同様のものである。   The rubber magnet 1103 is the same as the rubber magnet 1103 provided in the motor 1000 of the first embodiment.

図5は、第2実施形態のモータに設けられるロータ、磁気センサ及び基板を模式的に図示する断面図である。図5は、図4の一部を拡大した図となっている。   FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a rotor, a magnetic sensor, and a substrate provided in the motor of the second embodiment. FIG. 5 is an enlarged view of a part of FIG. 4.

有蓋2重筒状体2102は、図5に図示されるように、筒状部2200、板状部2201及び筒状結合部2202を備える。筒状部2200は、第1の筒端部2240を有する。結合部2280は、第2の筒端部2600を有しシャフト2100に結合される筒状2202と、第1の筒端部2240及び第2の筒端部2600に結合される板状部2201と、を備える。以下、詳細について、説明する。   As shown in FIG. 5, the covered double cylindrical body 2102 includes a cylindrical portion 2200, a plate-like portion 2201, and a cylindrical coupling portion 2202. The tubular portion 2200 has a first tubular end 2240. The coupling portion 2280 has a cylindrical shape 2202 having a second cylindrical end 2600 and coupled to the shaft 2100, and a plate-like portion 2201 coupled to the first cylindrical end 2240 and the second cylindrical end 2600. And. The details will be described below.

板状部2201は、筒状部2200の上側の開口の少なくとも一部を塞ぐ蓋状の部位である。筒状部2200は、板状部2201の外周側の板端部2260から軸方向下側に延びる。筒状結合部2202は、板状部2201の略中央にある内周側の板端部2261から軸方向下側に延びる。   The plate-like portion 2201 is a lid-like portion that closes at least a part of the upper opening of the cylindrical portion 2200. The cylindrical portion 2200 extends axially downward from the plate end 2260 on the outer peripheral side of the plate portion 2201. The cylindrical coupling portion 2202 extends axially downward from an inner peripheral plate end 2261 which is substantially at the center of the plate portion 2201.

筒状結合部2202は、例えばバーリング加工により形成され、中心軸Cを中心として筒状に配置される。本実施形態において、筒状結合部2202は、シャフト2100に刻まれたローレット溝2500を介して結合される。板状部2201の内周側の板端部2261は、筒状結合部2202の上側の第2の筒端部2600に結合される。筒状部2200の上側の筒端部2240は、板状部2201の外周側の板端部2260に結合される。ラバーマグネット1103は、筒状部2200の内周面2220に取り付けられ、内周面2220の径方向内側に配置され、内周面2220に沿う。本実施形態では、筒状結合部2202、筒端部2600、および板状部2260は、例えばプレス加工や切削加工等により、一体に形成されている。なお、筒状結合部2202、筒端部2600、および板状部2260は、例えばプレス加工等により一部材から構成されなくてもよく、別体の部材同士が組み立てられて1つの部材を構成してもよい。   The tubular coupling portion 2202 is formed, for example, by burring, and is disposed in a tubular shape around the central axis C. In the present embodiment, the tubular coupling portion 2202 is coupled via a knurled groove 2500 cut in the shaft 2100. The plate end 2261 on the inner peripheral side of the plate-like portion 2201 is coupled to the second cylindrical end 2600 on the upper side of the tubular coupling portion 2202. The upper cylindrical end 2240 of the cylindrical portion 2200 is coupled to the plate end 2260 on the outer peripheral side of the plate portion 2201. The rubber magnet 1103 is attached to the inner circumferential surface 2220 of the cylindrical portion 2200, disposed radially inward of the inner circumferential surface 2220, and along the inner circumferential surface 2220. In the present embodiment, the cylindrical coupling portion 2202, the cylindrical end portion 2600, and the plate-like portion 2260 are integrally formed by, for example, pressing or cutting. The cylindrical coupling portion 2202, the cylindrical end portion 2600, and the plate-like portion 2260 do not have to be formed of one member by, for example, press processing, and separate members are assembled to constitute one member. May be

板状部2201及び筒状結合部2202は、ラバーマグネット1103が取り付けられた筒状部2200をシャフト2100に結合する結合部2280となる。本実施形態においても、筒状結合部2202、筒端部2600、および板状部2260の材料は、非磁性である。これにより、ロータ2021にロータコアが不要になり、ロータ2021の組み立て工程が簡略化される。また、ロータにロータコアが設けられない場合は、ロータ2021のイナーシャが小さくなり、制御の指令に対するモータ2000の応答性が向上する。   The plate-like portion 2201 and the cylindrical coupling portion 2202 form a coupling portion 2280 which couples the cylindrical portion 2200 to which the rubber magnet 1103 is attached to the shaft 2100. Also in the present embodiment, the material of the cylindrical coupling portion 2202, the cylindrical end portion 2600, and the plate-like portion 2260 is nonmagnetic. As a result, the rotor core is not necessary for the rotor 2021, and the assembly process of the rotor 2021 is simplified. Further, when the rotor core is not provided on the rotor, the inertia of the rotor 2021 is reduced, and the responsiveness of the motor 2000 to the control command is improved.

結合部1280が結合部2280に置き換えられた場合においても、安価なモータ2000が提供され、ラバーマグネット1103が変形等によりステータ1020に接触することを防止できる。   Even when the coupling portion 1280 is replaced with the coupling portion 2280, an inexpensive motor 2000 is provided, and the rubber magnet 1103 can be prevented from coming into contact with the stator 1020 due to deformation or the like.

本発明は、パワースライド用だけでなく、掃除機、ドライヤ、シーリングファン、洗濯機、冷蔵庫および電動パワーステアリング装置などの、各種モータを備える多様な機器に幅広く利用され得る。   The present invention can be widely used not only for power slides, but also for various devices equipped with various motors such as vacuum cleaners, dryers, ceiling fans, washing machines, refrigerators and electric power steering devices.

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。   Although the present invention has been described in detail, the above description is an exemplification in all aspects, and the present invention is not limited thereto. It is understood that countless variations not illustrated are conceivable without departing from the scope of the present invention.

1000,2000 モータ
1020 ステータ
1021,2021 ロータ
1100,2100 シャフト
1101 ロータコア
1102 有蓋筒状体
1103 ラバーマグネット
1200,2200 筒状部
1201,2201 板状部
1280 結合部
1320 磁気センサ
1400 着磁部
2102 有蓋2重筒状体
2202 筒状結合部
C 中心軸
1000, 2000 Motor 1020 Stator 1021, 2021 Rotor 1100, 2100 Shaft 1101 Rotor core 1102 Covered cylindrical body 1103 Rubber magnet 1200, 2200 Cylindrical portion 1201, 2201 Plate shaped portion 1280 Coupling portion 1320 Magnetic sensor 1400 Magnetization portion 2102 Covered double layer Tubular body 2202 Tubular joint C central axis

Claims (9)

中心軸を中心に環状に配置されるステータと、
前記ステータの径方向内側に配置されるロータと、
を備え、
前記ロータは、
内周面を有し、前記ステータに対向する筒状部と、
前記内周面の径方向内側に配置され前記内周面に沿う筒状のラバーマグネットと、
を備える
インナーロータ型のモータ。
A stator disposed annularly around a central axis;
A rotor disposed radially inward of the stator;
Equipped with
The rotor is
A cylindrical portion having an inner circumferential surface and facing the stator;
A cylindrical rubber magnet disposed radially inward of the inner circumferential surface and extending along the inner circumferential surface;
Inner rotor type motor with.
前記筒状のラバーマグネットは、径方向外側を向く第1の多極着磁面、及び径方向外側と異なる方向を向く第2の多極着磁面を有し、
前記インナーロータ型のモータは、前記第2の多極着磁面に対向し前記第2の多極着磁面により発生させられた磁界を検知する磁気センサをさらに備える
請求項1のインナーロータ型のモータ。
The cylindrical rubber magnet has a first multipolar magnetized surface facing radially outward and a second multipolar magnetized surface facing in a direction different from the radially outer side.
The inner rotor type motor according to claim 1, wherein the inner rotor type motor further comprises a magnetic sensor that faces the second multipolar magnetization surface and detects a magnetic field generated by the second multipolar magnetization surface. Motor.
前記第2の多極着磁面は、前記筒状部から軸方向にはみ出し、軸方向を向く
請求項2のインナーロータ型のモータ。
The inner rotor type motor according to claim 2, wherein the second multipolar magnetized surface protrudes axially from the cylindrical portion and faces in the axial direction.
前記筒状のラバーマグネットは、等方性マグネットである
請求項2又は3のインナーロータ型のモータ。
The inner rotor type motor according to claim 2 or 3, wherein the cylindrical rubber magnet is an isotropic magnet.
前記筒状のラバーマグネットは、ハルバッハ配列に配列される複数の着磁部を備え、マグネット内周面及びマグネット外周面を有し、
前記マグネット外周面により発生させられる磁界は、前記マグネット内周面により発生させられる磁界よりも強い
請求項1から4までのいずれかのインナーロータ型のモータ。
The cylindrical rubber magnet includes a plurality of magnetized portions arranged in a Halbach array, and has an inner circumferential surface and an outer circumferential surface of the magnet.
The inner rotor type motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnetic field generated by the outer circumferential surface of the magnet is stronger than the magnetic field generated by the inner circumferential surface of the magnet.
前記ロータは、
前記中心軸に沿うシャフトと、
前記筒状部を前記シャフトに結合する結合部と、
をさらに備える
請求項1から5までのいずれかのインナーロータ型のモータ。
The rotor is
A shaft along the central axis,
A coupling portion coupling the tubular portion to the shaft;
The inner rotor type motor according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記筒状部は、第1の筒端部を有し、
前記結合部は、
第2の筒端部を有し、前記シャフトに結合される筒状結合部と、
前記第1の筒端部及び前記第2の筒端部に結合される板状部と、
を備える
請求項6のインナーロータ型のモータ。
The tubular portion has a first tubular end,
The connecting portion is
A tubular joint having a second barrel end and coupled to the shaft;
A plate-like portion coupled to the first cylinder end and the second cylinder end;
The inner rotor type motor according to claim 6, comprising:
前記ステータの外径は、前記ステータの軸方向寸法より大きい
請求項1から7までのいずれかのインナーロータ型のモータ。
The inner rotor type motor according to any one of claims 1 to 7, wherein an outer diameter of the stator is larger than an axial dimension of the stator.
前記筒状部は、非磁性材からなる
請求項1から8までのいずれかのインナーロータ型のモータ。
The inner rotor type motor according to any one of claims 1 to 8, wherein the cylindrical portion is made of a nonmagnetic material.
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