JP2019146427A - Brushless motor - Google Patents

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JP2019146427A JP2018030253A JP2018030253A JP2019146427A JP 2019146427 A JP2019146427 A JP 2019146427A JP 2018030253 A JP2018030253 A JP 2018030253A JP 2018030253 A JP2018030253 A JP 2018030253A JP 2019146427 A JP2019146427 A JP 2019146427A
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大久保 雅通
Masamichi Okubo
雅通 大久保
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Abstract

To improve quality and manufacturing efficiency of a brushless motor comprising a ring magnet.SOLUTION: The brushless motor comprises a rotor 16 pivotally supported inside a stator 15 rotatably, where the rotor 16 has a shaft 18 in a circular column shape and a ring magnet 28 fixed to a magnet attachment part 26 provided in the shaft 18 through an adhesive agent 27. In the ring magnet 28, a plurality of magnetic poles are magnetized with different magnetism being adjacent to each other in a circumferential direction. In the magnet attachment part 26, a plurality of adhesive agent grooves 47 storing the adhesive agent 27 are extended along a shaft direction. The adhesive agent grooves 47 are provided to correspond to center parts in the circumferential direction of the magnetic poles.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、シャフトのマグネット装着部に接着されるリングマグネットを有するブラシレスモータに関する。   The present invention relates to a brushless motor having a ring magnet bonded to a magnet mounting portion of a shaft.

ブラシレスモータは、磁界用マグネットが設けられたロータと、電機子巻き線が設けられたステータとを有している。ロータの位置は磁気感応素子であるホール素子により検出され、ホール素子の検出信号に基づいて各ステータコイルに対する通電タイミングがインバータにより制御される。ロータには、ロータの外周に複数のマグネットを貼り付けられた表面磁石型(SPM)と、複数の永久磁石をロータに埋め込んだ埋込磁石型(IPM)とがある。さらに、ロータにはリングマグネットを備えたタイプがあり、このタイプのロータは、磁性材料からなる円筒部材に磁極としてのN極とS極が円周方向にずらして交互に着磁されたリングマグネットを備えている。   The brushless motor has a rotor provided with a magnetic field magnet and a stator provided with an armature winding. The position of the rotor is detected by a Hall element that is a magnetically sensitive element, and the energization timing for each stator coil is controlled by an inverter based on the detection signal of the Hall element. The rotor includes a surface magnet type (SPM) in which a plurality of magnets are attached to the outer periphery of the rotor and an embedded magnet type (IPM) in which a plurality of permanent magnets are embedded in the rotor. Furthermore, there are types of rotors with ring magnets. This type of rotor is a ring magnet in which N poles and S poles as magnetic poles are alternately shifted in the circumferential direction on a cylindrical member made of a magnetic material. It has.

特許文献1、2は、それぞれリングマグネットを備えたロータつまり回転子を開示している。これらの特許文献1、2に開示されるロータは、金属板の積層体からなりシャフトの一部を構成するヨークつまりロータコアを有しており、ロータコアの外周面にマグネットリングが装着される。ロータには、シャフトの外周面をマグネット装着部とし、シャフトの外周面にリングマグネットを装着したタイプがある。   Patent Documents 1 and 2 each disclose a rotor or a rotor including a ring magnet. The rotors disclosed in these Patent Documents 1 and 2 have a yoke, that is, a rotor core, which is formed of a laminate of metal plates and forms a part of a shaft, and a magnet ring is attached to the outer peripheral surface of the rotor core. There is a type of rotor in which the outer peripheral surface of the shaft is a magnet mounting portion and a ring magnet is mounted on the outer peripheral surface of the shaft.

一方、特許文献3はブラシレスモータを有する車両のパーキング用のブレーキ装置を開示しており、このブレーキ装置は、車軸に取り付けられたブレーキディスクの一部を跨ぐように配置されるキャリパを有している。キャリパはピストンが設けられたシリンダ部と、シリンダ部にディスクを介して対向する爪部とを備え、ピストンと爪部とにはブレーキディスクに押圧されるパッドが設けられている。ブレーキペダルが操作されると、ピストンに液圧が供給されてブレーキディスクにはそれぞれのパッドが押圧されて車軸に制動力が加えられる。ブラシレスモータにより減速機を介して回転駆動される送りねじ部材がピストンにねじ結合されており、パーキングブレーキスイッチが操作されると、送りねじ部材によりピストンが駆動されて車軸に制動力が加えられる。特許文献3はパーキング用のブレーキ装置であるが、パッドが設けられた往復動部材をピストンに代えてモータ駆動するようにすると、車両走行時の制動にも使用される電動ブレーキとなる。   On the other hand, Patent Document 3 discloses a brake device for parking a vehicle having a brushless motor, and this brake device has a caliper arranged so as to straddle a part of a brake disk attached to an axle. Yes. The caliper includes a cylinder portion provided with a piston, and a claw portion facing the cylinder portion via a disk, and a pad pressed against the brake disk is provided on the piston and the claw portion. When the brake pedal is operated, hydraulic pressure is supplied to the piston, and each pad is pressed against the brake disc to apply a braking force to the axle. A feed screw member that is rotationally driven by a brushless motor via a speed reducer is screwed to the piston. When the parking brake switch is operated, the piston is driven by the feed screw member to apply a braking force to the axle. Patent Document 3 is a parking brake device. However, when a reciprocating member provided with a pad is driven by a motor instead of a piston, the brake device is an electric brake that is also used for braking during vehicle travel.

特開平8−182294号公報JP-A-8-182294 特開2003−174745号公報JP 2003-174745 A 特開2016−125512号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-125512

リングマグネットを備えたロータは、磁性材料により一体に形成された円筒形状の部材に、磁極を着磁することにより形成されるので、円周方向に均等に磁極を割り付けることができる。さらに、少ない組み立て工数でロータを製造することができる。これにより、リングマグネットを備えたロータは、高精度のブラシレスモータを低コストで製造することができるというメリットがある。   A rotor provided with a ring magnet is formed by magnetizing magnetic poles on a cylindrical member integrally formed of a magnetic material, so that the magnetic poles can be allocated evenly in the circumferential direction. Furthermore, a rotor can be manufactured with few assembly steps. Thereby, the rotor provided with the ring magnet has an advantage that a high-precision brushless motor can be manufactured at low cost.

しかしながら、リングマグネットはシャフトの外側に接着剤により固定されるので、ロータの製造時に、シャフトとリングマグネットとの間から接着剤が漏れてしまうことがある。接着剤がロータの外部に漏出すると、ロータの外面に接着剤が付着したり、ロータ組立用の治具に接着剤が付着したりすることがある。このため、ロータの点検や清掃、治具の清掃などの作業工程が増加し、モータの製造効率が低下することになる。また、ロータの外面に付着した接着剤が固化した後に、剥がれて接着剤片となり、ブラシレスモータ内に飛散することで、接着剤片がモータに噛み込み、動作不良を引き起こす可能性がある。特に上述のブレーキ装置用モータのような高信頼性が要求されるモータにあって、課題である。   However, since the ring magnet is fixed to the outside of the shaft with an adhesive, the adhesive may leak from between the shaft and the ring magnet when the rotor is manufactured. If the adhesive leaks to the outside of the rotor, the adhesive may adhere to the outer surface of the rotor or the adhesive may adhere to a jig for assembling the rotor. For this reason, work processes such as inspection and cleaning of the rotor and cleaning of the jig increase, and the manufacturing efficiency of the motor decreases. Moreover, after the adhesive adhering to the outer surface of the rotor is solidified, it peels off to form an adhesive piece, which is scattered in the brushless motor, which may cause the adhesive piece to bite into the motor and cause malfunction. This is a problem particularly in a motor that requires high reliability such as the motor for a brake device described above.

本発明の目的は、リングマグネットを備えたブラシレスモータの品質および製造効率を向上することにある。   The objective of this invention is improving the quality and manufacturing efficiency of a brushless motor provided with the ring magnet.

本発明のブラシレスモータは、ステータと、該ステータの内部に回転自在に軸支されるロータと、を備えたブラシレスモータであって、前記ロータは、円柱形状のシャフトと、該シャフトに設けられたマグネット装着部に接着剤を介して固定されるリングマグネットと、からなり、前記リングマグネットに、円周方向に異なった極性を隣り合わせて複数の磁極が着磁され、前記マグネット装着部に、接着剤を収容する複数の接着剤溝を軸方向に沿って延設し、前記接着剤溝は、前記磁極の円周方向の中央部に対応して設けられる。   The brushless motor of the present invention is a brushless motor comprising a stator and a rotor rotatably supported inside the stator, the rotor being provided on a cylindrical shaft and the shaft. A ring magnet fixed to the magnet mounting portion via an adhesive, and a plurality of magnetic poles are magnetized adjacent to the ring magnet with different polarities in the circumferential direction. A plurality of adhesive grooves are provided along the axial direction, and the adhesive grooves are provided corresponding to the central portion of the magnetic pole in the circumferential direction.

ブラシレスモータのロータは、シャフトのマグネット装着部に接着剤により固定されるリングマグネットを有し、リングマグネットには、円周方向に異なった極性を隣り合わせて複数の磁極が着磁されている。マグネット装着部には、接着剤を収容する接着剤溝が軸方向に沿って延設されており、接着剤溝は磁極の円周方向の中央部に対応して設けられているので、マグネット装着部にリングマグネットを嵌着させるときには、接着剤は接着剤溝内に入り込んで、ロータの外部に漏出することが防止される。これにより、ロータ組立用の治具に接着剤が付着することが防止され、治具の清掃などの作業が不要となり、モータの製造効率を向上させることが可能となる。リングマグネットとマグネット装着部との間の隙間に入り込んだ接着剤と、接着剤溝内に入り込んだ接着剤とにより、リングマグネットはシャフトに接着されるので、ロータの接着強度が高められ、ブラシレスモータの品質を向上させることができる。   The rotor of the brushless motor has a ring magnet fixed to the magnet mounting portion of the shaft by an adhesive, and a plurality of magnetic poles are magnetized adjacent to each other with different polarities in the circumferential direction. In the magnet mounting part, an adhesive groove that accommodates the adhesive is extended along the axial direction, and the adhesive groove is provided corresponding to the center part in the circumferential direction of the magnetic pole, so the magnet mounting When the ring magnet is fitted to the part, the adhesive is prevented from entering the adhesive groove and leaking out of the rotor. As a result, the adhesive is prevented from adhering to the jig for assembling the rotor, and the work such as cleaning of the jig becomes unnecessary, and the manufacturing efficiency of the motor can be improved. Since the ring magnet is bonded to the shaft by the adhesive that has entered the gap between the ring magnet and the magnet mounting part and the adhesive that has entered the adhesive groove, the adhesive strength of the rotor is increased, and the brushless motor Can improve the quality.

一実施の形態であるブラシレスモータを示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a brushless motor which is one embodiment. 図1の拡大横断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of FIG. 1. モータの回転制御回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the rotation control circuit of a motor. 図1に示されたロータを示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows the rotor shown by FIG. 図4の分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of FIG. 4. ロータの拡大横断面図である。It is an expansion cross-sectional view of a rotor. (A)はロータの一部を示す縦断面図であり、(B)(C)はそれぞれ変形例であるロータの一部を示す縦断面図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view which shows a part of rotor, (B) (C) is a longitudinal cross-sectional view which shows a part of rotor which is a modification, respectively. 接着剤溝を転造ローラにより加工している状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which has processed the adhesive groove with the rolling roller. (A)(B)はそれぞれ変形例であるロータの横断面図である。(A) (B) is a cross-sectional view of the rotor which is a modification, respectively. 変形例であるロータの外観を示す平面図である。It is a top view which shows the external appearance of the rotor which is a modification.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1に示されるように、ブラシレスモータ10はモータケース11を備えている。モータケース11は、金属板を深絞り等のプレス加工を施すことにより形成され、底壁部11aと円筒部11bを有し、円筒部11bの開口端部12にはフランジ部11cが設けられている。フランジ部11cには、樹脂材料からなるブラケット13が取り付けられる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the brushless motor 10 includes a motor case 11. The motor case 11 is formed by pressing a metal plate such as deep drawing, and has a bottom wall portion 11a and a cylindrical portion 11b. A flange portion 11c is provided at an opening end portion 12 of the cylindrical portion 11b. Yes. A bracket 13 made of a resin material is attached to the flange portion 11c.

ブラケット13には複数のカラー14が取り付けられており、それぞれのカラー14を貫通するねじ部材により、ブラシレスモータ10は図示しない部材に取り付けられる。このブラシレスモータ10は、自動車のブレーキ装置駆動用に適用することができ、その場合には、モータケース11はカラー14を貫通するねじ部材により減速機に取り付けられる。   A plurality of collars 14 are attached to the bracket 13, and the brushless motor 10 is attached to a member (not shown) by a screw member penetrating each collar 14. The brushless motor 10 can be applied to drive a brake device of an automobile. In this case, the motor case 11 is attached to the speed reducer by a screw member that penetrates the collar 14.

図1に示されるように、モータケース11の円筒部11bには、ステータ15が固定され、ステータ15の内部にはロータ16がエアギャップつまり隙間17を介して回転自在に軸支される。ロータ16は円柱形状のシャフト18を有し、シャフト18の図1における下端部は軸受21によりモータケース11に回転自在に軸支され、上端部は軸受22によりブラケット13に回転自在に軸支される。軸受21は、モータケース11の底壁部11aに設けられた筒部23に装着され、軸受22はブラケット13に取り付けられたホルダー24に装着される。   As shown in FIG. 1, a stator 15 is fixed to a cylindrical portion 11 b of the motor case 11, and a rotor 16 is rotatably supported inside the stator 15 via an air gap, that is, a gap 17. The rotor 16 has a cylindrical shaft 18, and a lower end portion of the shaft 18 in FIG. 1 is rotatably supported on the motor case 11 by a bearing 21, and an upper end portion is rotatably supported on the bracket 13 by a bearing 22. The The bearing 21 is attached to a cylindrical portion 23 provided on the bottom wall portion 11 a of the motor case 11, and the bearing 22 is attached to a holder 24 attached to the bracket 13.

シャフト18の図1における下端部をシャフト18の基端部とし、上端部を先端部とすると、先端部にはピニオンギヤ25が取り付けられる。ブラシレスモータ10が自動車のブレーキ装置駆動用に適用される場合には、ピニオンギヤ25の回転は、図示しない減速歯車機構を介して送りねじ軸に伝達される。送りねじ軸は、ブレーキ装置のキャリパに軸方向に往復動自在に装着された往復動部材にねじ結合されている。往復動部材とこれに対向するキャリパの爪部とには、それぞれ自動車の電動ブレーキ装置のブレーキディスクに押圧されるパッドが設けられており、ブラシレスモータ10により自動車には制動力が加えられる。   If the lower end portion of the shaft 18 in FIG. 1 is the base end portion of the shaft 18 and the upper end portion is the distal end portion, a pinion gear 25 is attached to the distal end portion. When the brushless motor 10 is applied for driving a brake device of an automobile, the rotation of the pinion gear 25 is transmitted to a feed screw shaft through a reduction gear mechanism (not shown). The feed screw shaft is screwed to a reciprocating member which is mounted on a caliper of the brake device so as to be reciprocally movable in the axial direction. The reciprocating member and the claw portion of the caliper opposed to the reciprocating member are provided with pads that are pressed against the brake disc of the electric brake device of the automobile, respectively, and a braking force is applied to the automobile by the brushless motor 10.

図1および図2に示されるように、シャフト18には両端部よりも大径の外周面の部分からなるマグネット装着部26が設けられており、マグネット装着部26の外周には接着剤27により、リングマグネット28が固定される。リングマグネット28は、磁性材料からなる円筒形状の部材に、磁極としてのN極とS極とを円周方向にずらして交互に着磁することにより形成される。したがって、異なった極性が円周方向に隣り合った状態でリングマグネット28に磁極が着磁される。図2に示されるリングマグネット28には、円周方向に10個の磁極が着磁されており、ロータ16は10極の極数を有している。図2においては、リングマグネット28の磁極の境界部分が破線で示されている。このように、ブラシレスモータ10は、リングマグネット型であり、前述のように、表面磁石型や埋込磁石型のロータと相違して、円周方向に均等に磁極を割り付けることができるとともに、少ない組み立て工数でロータ16を製造することができる。表面磁石型のロータは、円筒形状の部材の外周面に貼り付けられた円弧形状の磁石が外れることが考えられるが、リングマグネット28によりモータの耐久性を向上させることができる。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the shaft 18 is provided with a magnet mounting portion 26 composed of an outer peripheral surface having a larger diameter than both ends, and an adhesive 27 is attached to the outer periphery of the magnet mounting portion 26. The ring magnet 28 is fixed. The ring magnet 28 is formed by alternately magnetizing an N pole and S pole as magnetic poles in a circumferential direction on a cylindrical member made of a magnetic material. Accordingly, the magnetic poles are magnetized on the ring magnet 28 with different polarities adjacent to each other in the circumferential direction. The ring magnet 28 shown in FIG. 2 has 10 magnetic poles magnetized in the circumferential direction, and the rotor 16 has 10 poles. In FIG. 2, the boundary portion of the magnetic pole of the ring magnet 28 is indicated by a broken line. As described above, the brushless motor 10 is a ring magnet type, and unlike the surface magnet type or embedded magnet type rotor, as described above, the magnetic poles can be evenly allocated in the circumferential direction and the number thereof is small. The rotor 16 can be manufactured with assembly steps. In the surface magnet type rotor, it is conceivable that the arc-shaped magnet attached to the outer peripheral surface of the cylindrical member is detached, but the durability of the motor can be improved by the ring magnet 28.

ステータ15は、略円筒形状のステータコア31を有している。ステータコア31は、図2に示されるように、9つのティース部32を円周方向に組み合わせることにより形成される。それぞれのティース部32は、プレス加工により打ち抜かれた金属板(電磁鋼板)を複数枚積層することにより形成される。それぞれの金属板には、積層時の位置決め用の図示省略した貫通孔が設けられている。それぞれのティース部32には絶縁性の樹脂材料からなるインシュレータ33が装着され、インシュレータ33の外側にはコイル34が巻き付けられている。9つのティース部32にコイル34が巻き付けられており、図1および図2に示されるステータ15は、9つのコイル34を有している。   The stator 15 has a substantially cylindrical stator core 31. As shown in FIG. 2, the stator core 31 is formed by combining nine teeth portions 32 in the circumferential direction. Each tooth part 32 is formed by laminating a plurality of metal plates (electromagnetic steel plates) punched by press working. Each metal plate is provided with a through hole (not shown) for positioning during lamination. An insulator 33 made of an insulating resin material is attached to each tooth portion 32, and a coil 34 is wound around the outside of the insulator 33. Coils 34 are wound around the nine teeth portions 32, and the stator 15 shown in FIGS. 1 and 2 has nine coils 34.

それぞれのコイル34は、円周方向に順にU相、V相、W相の3相を構成し、それぞれの相は、3つのコイル34により形成される。図1に示されるように、ステータ15の先端側の端面にはバスバーユニット35が配置されている。バスバーユニット35により各コイル34の端子と外部電源とが電気的に接続される。シャフト18には、ロータ16の回転方向の位置を検出するために、センサディスク36が取り付けられている。センサディスク36には、マグネットが設けられている。ブラケット13には、センサディスク36に対向してセンサ基板37が取り付けられており、センサディスク36に設けられたマグネットの磁力に感応するホール素子がセンサ基板37に設けられている。   Each coil 34 constitutes three phases of a U phase, a V phase, and a W phase in order in the circumferential direction, and each phase is formed by three coils 34. As shown in FIG. 1, a bus bar unit 35 is disposed on the end surface of the stator 15 on the front end side. The bus bar unit 35 electrically connects the terminals of the coils 34 and an external power source. A sensor disk 36 is attached to the shaft 18 in order to detect the position of the rotor 16 in the rotational direction. The sensor disk 36 is provided with a magnet. A sensor substrate 37 is attached to the bracket 13 so as to face the sensor disk 36, and a Hall element that is sensitive to the magnetic force of the magnet provided on the sensor disk 36 is provided on the sensor substrate 37.

図3はモータの回転制御回路を示すブロック図である。回転制御回路は、3相のコイルに対応させて3つのホール素子38a〜38cを有し、それぞれのホール素子は上述のように、図1に示したセンサ基板37に取り付けられている。それぞれのホール素子38a〜38cは、センサディスク36に設けられたマグネットの磁束を検出することにより、ロータ16の磁極部の極性がN極からS極の中性点となったときに検出信号を出力する磁界検出素子であり、ホール素子からの検出信号に基づいてロータ16の位置を検出し、それぞれのコイル34に対する通電切換動作が行われる。回転位置を検出するためのセンサとしては、ホール素子のみに限られず、コンパレータの機能を有する電子素子とホール素子をワンチップ化したホールICを用いるようにしても良い。   FIG. 3 is a block diagram showing a motor rotation control circuit. The rotation control circuit has three Hall elements 38a to 38c corresponding to the three-phase coils, and each Hall element is attached to the sensor substrate 37 shown in FIG. 1 as described above. Each Hall element 38a to 38c detects the magnetic flux provided by the magnet provided on the sensor disk 36, and outputs a detection signal when the polarity of the magnetic pole part of the rotor 16 changes from the N pole to the neutral point. This is a magnetic field detection element to be output. The position of the rotor 16 is detected based on the detection signal from the Hall element, and the energization switching operation for each coil 34 is performed. The sensor for detecting the rotation position is not limited to the Hall element, but an electronic element having a comparator function and a Hall IC in which the Hall element is integrated into one chip may be used.

モータの回転制御回路は、U相、V相およびW相の各コイル34に対する駆動電流を制御するためのインバータ回路41を有している。インバータ回路41は、3相フルブリッジインバータ回路であり、それぞれ直列に接続された2つのスイッチング素子T1、T2と、2つのスイッチング素子T3、T4と、2つのスイッチング素子T5、T6とを有し、それぞれは直流電源42の正極と負極の出力端子に接続される。2つのスイッチング素子T1、T2の間には、U相のコイル34の一方の接続端子が接続される。2つのスイッチング素子T3、T4の間には、V相のコイル34の一方の接続端子が接続される。2つのスイッチング素子T5、T6の間には、W相のコイル34の一方の接続端子が接続される。U相、V相およびW相のそれぞれのコイル34の他方の接続端子は、相互に接続されており、各コイル34はスター結線となっている。なお、結線方式としては、デルタ結線としても良い。それぞれのスイッチング素子に供給される制御信号のタイミングを調整することにより、各コイル34に対する転流動作が制御される。   The motor rotation control circuit has an inverter circuit 41 for controlling the drive current for the U-phase, V-phase, and W-phase coils 34. The inverter circuit 41 is a three-phase full-bridge inverter circuit, and includes two switching elements T1 and T2, two switching elements T3 and T4, and two switching elements T5 and T6 connected in series, Each is connected to the positive and negative output terminals of the DC power supply 42. One connection terminal of the U-phase coil 34 is connected between the two switching elements T1 and T2. One connection terminal of the V-phase coil 34 is connected between the two switching elements T3 and T4. One connection terminal of the W-phase coil 34 is connected between the two switching elements T5 and T6. The other connection terminals of the U-phase, V-phase, and W-phase coils 34 are connected to each other, and each coil 34 is star-connected. In addition, as a connection system, it is good also as a delta connection. The commutation operation for each coil 34 is controlled by adjusting the timing of the control signal supplied to each switching element.

モータの回転制御回路は、コントローラ43を有しており、コントローラ43からは制御信号出力回路44を介してインバータ回路41に制御信号が送られる。回転位置検出センサとしてのホール素子38a〜38cの検出信号は、回転子位置検出回路45に送られる。回転子位置検出回路45からはコントローラ43に信号が送られる。コントローラ43は制御信号を演算するマイクロプロセッサと、制御プログラムおよびデータ等が格納されるメモリとを有している。   The motor rotation control circuit has a controller 43, and a control signal is sent from the controller 43 to the inverter circuit 41 via the control signal output circuit 44. Detection signals of the hall elements 38 a to 38 c as the rotational position detection sensors are sent to the rotor position detection circuit 45. A signal is sent from the rotor position detection circuit 45 to the controller 43. The controller 43 includes a microprocessor that calculates a control signal and a memory that stores a control program, data, and the like.

インバータ回路41、コントローラ43、回転子位置検出回路45等はモータの外部に設けられており、各相のコイルの一方の接続端子とインバータ回路41とを接続するリード線は、図1に示されるように、ブラケット13に設けられたケーブルガイド46を通って外部に案内される。3つのホール素子38a〜38cと回転子位置検出回路45とを接続するリード線も外部に案内される。   The inverter circuit 41, the controller 43, the rotor position detection circuit 45, etc. are provided outside the motor, and the lead wires for connecting one connection terminal of each phase coil and the inverter circuit 41 are shown in FIG. Thus, it is guided to the outside through the cable guide 46 provided in the bracket 13. Lead wires connecting the three Hall elements 38a to 38c and the rotor position detection circuit 45 are also guided to the outside.

図4は図1に示されたロータを示す拡大斜視図であり、図5は図4の分解斜視図である。図6はロータの拡大横断面図である。   4 is an enlarged perspective view showing the rotor shown in FIG. 1, and FIG. 5 is an exploded perspective view of FIG. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the rotor.

シャフト18のマグネット装着部26には、図4および図5に示されるように、1つのリングマグネット28が装着されるようになっているが、リングマグネット28の半分の長さのリングマグネットを2つマグネット装着部26に装着するようにしても良い。図5に示されるように、マグネット装着部26には、接着剤溝47がシャフト18の軸方向に沿って延設されている。接着剤溝47は、図6に示されるように、磁極であるN極とS極の円周方向の中央部に対応して、円周方向に間隔を隔てて10個設けられている。このように、磁極の円周方向の中央部は、図6に概念的に矢印で示されるように、磁束が流れ難い領域であり、その領域に接着剤溝47が設けられているので、接着剤溝47を設けても、モータの出力トルクの低下が抑制される。   As shown in FIGS. 4 and 5, one ring magnet 28 is mounted on the magnet mounting portion 26 of the shaft 18, but two ring magnets having a half length of the ring magnet 28 are provided. One magnet may be mounted on the magnet mounting portion 26. As shown in FIG. 5, an adhesive groove 47 extends along the axial direction of the shaft 18 in the magnet mounting portion 26. As shown in FIG. 6, ten adhesive grooves 47 are provided at intervals in the circumferential direction corresponding to the central portions in the circumferential direction of the N and S poles, which are magnetic poles. As described above, the central portion of the magnetic pole in the circumferential direction is a region where the magnetic flux hardly flows as conceptually shown by an arrow in FIG. 6, and the adhesive groove 47 is provided in the region. Even if the agent groove 47 is provided, a decrease in the output torque of the motor is suppressed.

リングマグネット28は、上述のように、磁性材料からなる円筒形状の部材に磁極を着磁することにより製造されるが、着磁した後にリングマグネット28をマグネット装着部26に固定するようにしても良く、円筒形状の部材をマグネット装着部26に固定した後に着磁するようにしても良い。着磁されたリングマグネット28をマグネット装着部26に装着する場合には、接着剤溝47をリングマグネット28の装着用の位置決め溝として利用することができる。一方、マグネット装着部26に装着した後に着磁する場合には、接着剤溝47を着磁用の位置決め溝として利用することができる。   As described above, the ring magnet 28 is manufactured by magnetizing a magnetic pole on a cylindrical member made of a magnetic material. However, the ring magnet 28 may be fixed to the magnet mounting portion 26 after being magnetized. Alternatively, the cylindrical member may be magnetized after being fixed to the magnet mounting portion 26. When the magnetized ring magnet 28 is mounted on the magnet mounting portion 26, the adhesive groove 47 can be used as a positioning groove for mounting the ring magnet 28. On the other hand, when magnetizing after mounting on the magnet mounting portion 26, the adhesive groove 47 can be used as a positioning groove for magnetization.

図6に示すロータ16においては、接着剤溝47の円周方向における本数は、磁極の数と同じに設定されている。それぞれの接着剤溝47は、図5に示されるように、軸方向に間隔を隔てて5つの溝部47aに分割されている。つまり、分割されて軸方向に沿って列状となった複数の溝部47aにより、それぞれの接着剤溝47が形成される。   In the rotor 16 shown in FIG. 6, the number of the adhesive grooves 47 in the circumferential direction is set to be the same as the number of magnetic poles. As shown in FIG. 5, each adhesive groove 47 is divided into five groove portions 47a with an interval in the axial direction. That is, each adhesive groove 47 is formed by the plurality of groove portions 47a that are divided and arranged in a row along the axial direction.

リングマグネット28をマグネット装着部26に固定するための接着剤27は、マグネット装着部26の外周面に塗布され、接着剤27が塗布されたマグネット装着部26にリングマグネット28が装着される。リングマグネット28が装着されると、接着剤27は、マグネット装着部26の外周面とリングマグネット28の内周面との間に供給されるとともに、それぞれの接着剤溝47の中に入り込む。リングマグネット28をマグネット装着部26に装着するときには、リングマグネット28をシャフト18に対して軸方向に移動させるとともに回転させることにより、接着剤溝47の内部に接着剤27を充満させることができる。   An adhesive 27 for fixing the ring magnet 28 to the magnet mounting portion 26 is applied to the outer peripheral surface of the magnet mounting portion 26, and the ring magnet 28 is mounted on the magnet mounting portion 26 to which the adhesive 27 has been applied. When the ring magnet 28 is mounted, the adhesive 27 is supplied between the outer peripheral surface of the magnet mounting portion 26 and the inner peripheral surface of the ring magnet 28 and enters the respective adhesive grooves 47. When the ring magnet 28 is mounted on the magnet mounting portion 26, the adhesive 27 can be filled in the adhesive groove 47 by moving the ring magnet 28 in the axial direction with respect to the shaft 18 and rotating the ring magnet 28.

接着剤溝47に接着剤27を入り込ませることにより、リングマグネット28をシャフト18のマグネット装着部26に装着させるときには、隙間17と接着剤溝47の容積に見合った量の接着剤27をマグネット装着部26に塗布することになり、隙間17の溶接に見合った量のみの接着剤27を塗布する場合よりも、多量の接着剤27を塗布することにより、隙間17内の全体に隙間なく、確実に接着剤27を分散させることができる。リングマグネット28を装着させると、接着剤27が接着剤溝47の内部に入り込んで、ロータの外部に接着剤27が漏出することが防止される。これにより、ロータ組立用の治具に接着剤が付着することが防止され、治具の清掃などの作業が不要となり、モータの製造効率を向上させることが可能となる。さらに、接着剤溝47にも接着剤27が入り込んでおり、接着強度を高めることができる。   When the ring magnet 28 is mounted on the magnet mounting portion 26 of the shaft 18 by inserting the adhesive 27 into the adhesive groove 47, an amount of the adhesive 27 corresponding to the gap 17 and the volume of the adhesive groove 47 is mounted on the magnet. Applying a larger amount of adhesive 27 than in the case of applying only an amount of the adhesive 27 commensurate with the welding of the gap 17 will ensure that there is no gap in the entire gap 17. The adhesive 27 can be dispersed in the adhesive. When the ring magnet 28 is attached, the adhesive 27 is prevented from entering the adhesive groove 47 and leaking out of the rotor. As a result, the adhesive is prevented from adhering to the jig for assembling the rotor, and the work such as cleaning of the jig becomes unnecessary, and the manufacturing efficiency of the motor can be improved. Furthermore, since the adhesive 27 is also contained in the adhesive groove 47, the adhesive strength can be increased.

接着剤27がリングマグネット28とシャフト18の間に充填された後に、接着剤27を乾燥硬化させることにより、リングマグネット28はシャフト18に固定される。接着剤27が硬化される前に、リングマグネット28の外周面の中心をシャフト18の中心線に一致させることにより、リングマグネット28の芯出しを行うことができる。これにより、接着剤27が乾燥硬化してリングマグネット28が固定された状態のもとで、リングマグネットの真円度を高めることができる。   After the adhesive 27 is filled between the ring magnet 28 and the shaft 18, the ring magnet 28 is fixed to the shaft 18 by drying and curing the adhesive 27. Before the adhesive 27 is cured, the center of the outer periphery of the ring magnet 28 is aligned with the center line of the shaft 18 so that the ring magnet 28 can be centered. Thus, the roundness of the ring magnet can be increased under the condition that the adhesive 27 is dried and cured and the ring magnet 28 is fixed.

図7(A)は図4に示したロータ16の一部を示す縦断面図である。接着剤溝47は、複数の溝部47aが軸方向に沿って間隔を隔てて列状をなして形成されており、それぞれの溝部47aの軸方向の端面48は、溝の底面よりもマグネット装着部26の外周面に向けて突出している。端面48は、リングマグネット28をマグネット装着部26に装着したときに、接着剤溝47内に入り込んだ接着剤27を接着剤溝47内に留める捕捉部として機能する。捕捉部としての端面48により、接着剤溝47の内部に接着剤27をより確実に入り込ませることができる。一列の接着剤溝47を形成する溝部47aの数は、上述のように、5つに限られず、任意の数とすることができる。   FIG. 7A is a longitudinal sectional view showing a part of the rotor 16 shown in FIG. The adhesive groove 47 has a plurality of groove portions 47a formed in rows along the axial direction at intervals, and the end face 48 in the axial direction of each groove portion 47a is more magnetized than the bottom surface of the groove. It protrudes toward the outer peripheral surface of 26. The end surface 48 functions as a capturing portion that holds the adhesive 27 that has entered the adhesive groove 47 into the adhesive groove 47 when the ring magnet 28 is attached to the magnet mounting portion 26. The end face 48 as the capturing portion allows the adhesive 27 to enter the adhesive groove 47 more reliably. As described above, the number of the groove portions 47a forming the adhesive groove 47 in one row is not limited to five, and can be an arbitrary number.

図7(B)は変形例であるロータの一部を示す縦断面図であり、図7(C)は他の変形例であるロータの一部を示す縦断面図である。   FIG. 7B is a longitudinal sectional view showing a part of a rotor as a modification, and FIG. 7C is a longitudinal sectional view showing a part of a rotor as another modification.

図7(A)に示した端面48の断面形状が円弧面であるのに対し、図7(B)に示されるロータ16においては、端面48は半径方向に真っ直ぐとなった平坦面により形成されている。このように、捕捉部としての端面48の断面形状は円弧面形状に限られない。図7(C)に示されるロータ16は、接着剤溝47が軸方向に沿って連なっており、分割はされていない。このように、軸方向に沿って連なった形状の接着剤溝47としても良い。   7A is an arcuate surface, the rotor 16 shown in FIG. 7B is formed with a flat surface that is straight in the radial direction. ing. Thus, the cross-sectional shape of the end surface 48 as the capturing portion is not limited to the circular arc shape. In the rotor 16 shown in FIG. 7C, the adhesive grooves 47 are continuous along the axial direction, and are not divided. Thus, it is good also as the adhesive groove | channel 47 of the shape continued along the axial direction.

図8は、図5に示された接着剤溝47を転造ローラにより加工している状態を示す断面図である。接着剤溝47を加工するための転造加工機50は、2本の転造ローラ51、52を有している。それぞれの転造ローラ51、52の外周面には、溝部47aの溝形状に対応した転造加工刃としての突起部53が円周方向に延びて一定の間隔を隔てて設けられている。2本の転造ローラ51、52の間に、シャフト18の素材を配置した状態のもとで、両方の転造ローラ51、52を逆方向に回転駆動することにより、シャフト18の素材は転造加工機50から送り出され、シャフト18のマグネット装着部26には円周方向に180度へだてて2列の接着剤溝47が加工される。シャフト18を36度ずつ割り出し回転させて、鍛造加工を5回繰り返すことにより、円周方向に36度ずつずらして合計10本の接着剤溝47を加工することができる。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the adhesive groove 47 shown in FIG. 5 is processed by a rolling roller. A rolling machine 50 for processing the adhesive groove 47 has two rolling rollers 51 and 52. On the outer peripheral surface of each of the rolling rollers 51 and 52, a protrusion 53 as a rolling blade corresponding to the groove shape of the groove 47a extends in the circumferential direction and is provided at a predetermined interval. In a state where the material of the shaft 18 is disposed between the two rolling rollers 51 and 52, the material of the shaft 18 is rolled by rotating both the rolling rollers 51 and 52 in the reverse direction. Two rows of adhesive grooves 47 are machined at 180 degrees in the circumferential direction in the magnet mounting portion 26 of the shaft 18 that is fed out from the manufacturing machine 50. By indexing and rotating the shaft 18 by 36 degrees and repeating the forging process five times, a total of ten adhesive grooves 47 can be processed by shifting by 36 degrees in the circumferential direction.

図9(A)および図9(B)はそれぞれ変形例であるロータを示す横断面図である。図9(A)に示すロータ16においては、5つのN極と5つのS極のうち、N極のみの円周方向中央部に対応させてマグネット装着部26に接着剤溝47が設けられている。図9(B)に示すロータ16においては、円周方向に隣り合った1つずつのN極およびS極と、それぞれに円周方向において180度ずれたN極およびS極とに対応させて、マグネット装着部26には接着剤溝47が設けられている。図9に示されるように、接着剤溝47を全ての磁極に対応させて設けなくとも、ロータ製造時の接着剤27の漏出を防止することができる。ただし、磁束のバランスを考慮すると、全ての磁極に対応させるとともに磁極の円周方向中央部に対応させてマグネット装着部26に接着剤溝47を設けることが好ましい。   FIG. 9A and FIG. 9B are cross-sectional views showing a rotor that is a modification. In the rotor 16 shown in FIG. 9A, an adhesive groove 47 is provided in the magnet mounting portion 26 so as to correspond to the circumferential central portion of only the N pole of the five N poles and the five S poles. Yes. In the rotor 16 shown in FIG. 9B, one N pole and S pole adjacent to each other in the circumferential direction and each corresponding to the N pole and S pole shifted by 180 degrees in the circumferential direction. The magnet mounting portion 26 is provided with an adhesive groove 47. As shown in FIG. 9, even if the adhesive grooves 47 are not provided corresponding to all the magnetic poles, the leakage of the adhesive 27 during the manufacture of the rotor can be prevented. However, in consideration of the balance of the magnetic flux, it is preferable to provide the adhesive groove 47 in the magnet mounting portion 26 so as to correspond to all the magnetic poles and to correspond to the circumferential central portion of the magnetic poles.

図10は、変形例であるロータの外観を示す平面図である。モータの振動発生の原因となるコギングトルクを抑制するために、スキュー着磁が行われたリングマグネット28を有するロータ16を採用することができる。その場合には、リングマグネット28は一端部側から他端部側に向けて傾斜させたスキュー角を付けて着磁される。このように、スキュー着磁されたリングマグネット28が装着されるマグネット装着部26には、図10に示されるように、接着剤溝47が形成される。つまり、スキュー角に対応させて、それぞれの接着剤溝47の軸方向一端部側と他端部側とが円周方向にずれるように、接着剤溝47は傾斜した状態で、軸方向に沿ってマグネット装着部26に形成される。   FIG. 10 is a plan view showing the appearance of a rotor that is a modified example. In order to suppress the cogging torque that causes the vibration of the motor, the rotor 16 having the ring magnet 28 subjected to skew magnetization can be employed. In that case, the ring magnet 28 is magnetized with a skew angle inclined from one end side toward the other end side. Thus, as shown in FIG. 10, an adhesive groove 47 is formed in the magnet mounting portion 26 to which the skew magnetized ring magnet 28 is mounted. That is, according to the skew angle, the adhesive grooves 47 are inclined and along the axial direction so that the one end side and the other end side of each adhesive groove 47 are displaced in the circumferential direction. Are formed on the magnet mounting portion 26.

上述したブラシレスモータ10のロータ16は、シャフト18に設けられたマグネット装着部26にリングマグネット28を装着するようにしているが、ロータの形態としては、ロータコアが設けられたシャフトを有する形態のブラシレスモータにも、この発明を適用することができる。その場合には、シャフトの一部を構成するロータコアつまりヨークの外周面をマグネット装着部としてロータコアの外周面にリングマグネット28が装着される。   In the rotor 16 of the brushless motor 10 described above, the ring magnet 28 is mounted on the magnet mounting portion 26 provided on the shaft 18. As a form of the rotor, a brushless having a shaft provided with a rotor core is provided. The present invention can also be applied to a motor. In that case, the ring magnet 28 is mounted on the outer peripheral surface of the rotor core using the outer peripheral surface of the rotor core, that is, the yoke constituting a part of the shaft as a magnet mounting portion.

いずれの形態においても、接着剤27を収容する接着剤溝47をマグネット装着部26に軸方向に沿って設けることにより、リングマグネット28の接着強度を高めてブラシレスモータ10の品質を向上することができるとともに、ロータの製造時に接着剤がロータ外部に漏出することなく製造効率を向上させることができる。   In any form, it is possible to improve the quality of the brushless motor 10 by increasing the adhesive strength of the ring magnet 28 by providing the adhesive groove 47 for accommodating the adhesive 27 in the magnet mounting portion 26 along the axial direction. In addition, the manufacturing efficiency can be improved without the adhesive leaking out of the rotor when the rotor is manufactured.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、ロータ16に着磁される磁極の極数は、図示した10極に限られず、2極、4極、8極等とすることもできる。さらに、コイル34が巻き付けられるステータ15のティース部32の数は、図示した9つに限られず、3個、6個等の3の倍数であれば、いくつでも良い。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the number of magnetic poles magnetized in the rotor 16 is not limited to the illustrated 10 poles, and may be 2 poles, 4 poles, 8 poles, or the like. Furthermore, the number of the tooth portions 32 of the stator 15 around which the coil 34 is wound is not limited to nine as illustrated, and any number may be used as long as it is a multiple of 3, such as 3, 6 or the like.

11 モータケース
13 ブラケット
15 ステータ
16 ロータ
17 隙間
18 シャフト
25 ピニオンギヤ
26 マグネット装着部
27 接着剤
28 リングマグネット
31 ステータコア
32 ティース部
33 インシュレータ
34 コイル
47 接着剤溝
47a 溝部
48 端面
11 Motor Case 13 Bracket 15 Stator 16 Rotor 17 Clearance 18 Shaft 25 Pinion Gear 26 Magnet Mount 27 Adhesive 28 Ring Magnet 31 Stator Core 32 Teeth 33 Insulator 34 Coil 47 Adhesive Groove 47a Groove 48 End Face

Claims (3)

ステータと、
該ステータの内部に回転自在に軸支されるロータと、
を備えたブラシレスモータであって、
前記ロータは、
円柱形状のシャフトと、
該シャフトに設けられたマグネット装着部に接着剤を介して固定されるリングマグネットと、
からなり、
前記リングマグネットに、円周方向に異なった極性を隣り合わせて複数の磁極が着磁され、
前記マグネット装着部に、接着剤を収容する複数の接着剤溝を軸方向に沿って延設し、
前記接着剤溝は、前記磁極の円周方向の中央部に対応して設けられる、ブラシレスモータ。
A stator,
A rotor rotatably supported inside the stator;
A brushless motor with
The rotor is
A cylindrical shaft;
A ring magnet fixed via an adhesive to a magnet mounting portion provided on the shaft;
Consists of
A plurality of magnetic poles are magnetized adjacent to the ring magnet with different polarities in the circumferential direction,
In the magnet mounting portion, a plurality of adhesive grooves for storing the adhesive are extended along the axial direction,
The said adhesive groove | channel is a brushless motor provided corresponding to the center part of the circumferential direction of the said magnetic pole.
請求項1記載のブラシレスモータにおいて、
前記接着剤溝は、軸方向に間隔を隔てて複数の溝部に分割され、
それぞれの溝部の端面は、前記接着剤を留める捕捉部である、ブラシレスモータ。
The brushless motor according to claim 1,
The adhesive groove is divided into a plurality of groove portions at intervals in the axial direction,
The end surface of each groove part is a brushless motor which is a capturing part for fastening the adhesive.
請求項1または2記載のブラシレスモータにおいて、
前記磁極の数と前記接着剤溝の円周方向における数は同じである、ブラシレスモータ。
The brushless motor according to claim 1 or 2,
The brushless motor, wherein the number of the magnetic poles and the number of the adhesive grooves in the circumferential direction are the same.
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