JP2020114091A - Rotor and motor - Google Patents
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Abstract
Description
この明細書における開示は、回転子および電動機に関する。 The disclosure in this specification relates to rotors and electric motors.
特許文献1には、磁極部、内筒、軸部およびリブにより構成されているプラスチックマグネットロータが開示されている。このプラスチックマグネットロータはプラスチックに磁性体粉を混合した材料を射出成形することによって製造できる。リブにおける磁極部側の部分は、可能な限り大きな肉厚に形成されている。この構成によれば、リブにおける磁束密度を増加させることができる。 Patent Document 1 discloses a plastic magnet rotor including a magnetic pole portion, an inner cylinder, a shaft portion, and a rib. The plastic magnet rotor can be manufactured by injection molding a material in which magnetic powder is mixed with plastic. The portion of the rib on the magnetic pole portion side is formed to have a wall thickness as large as possible. According to this structure, the magnetic flux density in the rib can be increased.
このように成形されるプラスチックマグネットロータにおいては、成型工程における膨張や収縮が起因してクラックが発生することがある。クラックは、例えば、磁極部やリブにおいて発生し得る。クラックが発生すると所望の箇所に磁路が形成できないことがある。 In the plastic magnet rotor molded in this way, cracks may occur due to expansion and contraction in the molding process. The crack may occur in the magnetic pole portion or the rib, for example. When a crack occurs, a magnetic path may not be formed at a desired place.
この明細書に開示する目的は、磁石部におけるクラックの発生を抑制可能であり所望の磁路を確保可能な回転子および電動機を提供することである。 The object disclosed in this specification is to provide a rotor and an electric motor that can suppress the occurrence of cracks in the magnet portion and can secure a desired magnetic path.
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。 The aspects disclosed in this specification employ different technical means to achieve their respective purposes. Further, the claims and the reference numerals in parentheses in this section are examples showing the correspondence with specific means described in the embodiments described later as one aspect, and limit the technical scope. is not.
開示された回転子の一つは、回転軸部(40)と、極異方配向を有し磁性体粉と樹脂との成型固化物である磁石部(41)と、磁性体粉を含まない樹脂成形物であって回転軸部と磁石部とを一体に連結する樹脂形成部(42;142;242;342)と、を備え、
樹脂形成部は、磁石部の内周部に結合されている外周縁部(421)と、外周縁部よりも径内側に位置する回転軸部側の部分と外周縁部とを部分的に連結する複数の架橋部(423;1423;2423;3423)とを含み、架橋部と外周縁部との結合部(424)は、磁石部に設けられた磁極部(410)と回転軸部とを最短距離で結ぶ連絡線上に位置している。
One of the disclosed rotors does not include a rotating shaft portion (40), a magnet portion (41) having a polar anisotropic orientation, which is a solidification product of magnetic substance powder and resin, and magnetic substance powder. And a resin forming part (42; 142; 242; 342) which is a resin molded product and integrally connects the rotating shaft part and the magnet part,
The resin forming portion partially connects the outer peripheral edge portion (421) coupled to the inner peripheral portion of the magnet portion, and a portion of the rotary shaft portion located radially inside the outer peripheral edge portion and the outer peripheral edge portion. And a plurality of bridge portions (423; 1423; 2423; 3423) for connecting the bridge portion and the outer peripheral edge portion, the coupling portion (424) includes a magnetic pole portion (410) provided in the magnet portion and a rotating shaft portion. It is located on the connecting line that connects the shortest distance.
この回転子によれば、磁石部は極異方性の磁石であり、磁石部と回転軸部との連結部分は磁路に寄与しない樹脂成形物であるため、磁石部と回転軸部との連結部分にクラックが発生したとしても所望の磁路に影響を及ぼさない。さらに、磁石部の磁極部と回転軸部とを結ぶ連絡線上に、樹脂成形物における架橋部と外周縁部との結合部が存在して、架橋部が磁石部の内周部を支持している。磁石部における径方向の収縮や膨張は、比較的、磁極部の延長上において生じやすい。この構成により、樹脂で形成された架橋部は、製造時や温度変化時の応力に応じて、磁石部が収縮した場合に収縮部分を支え、磁石部が膨張した場合に撓むことができる。したがって、架橋部は、磁石部の変形状態に応じて追従変形する機能を発揮して、磁石部におけるクラックの発生を抑えることに寄与する。この開示によれば、磁石部におけるクラックの発生を抑制可能であり所望の磁路を確保する回転子を提供できる。 According to this rotor, the magnet portion is a polar anisotropic magnet, and the connecting portion between the magnet portion and the rotating shaft portion is a resin molded product that does not contribute to the magnetic path. Even if a crack is generated in the connecting portion, it does not affect the desired magnetic path. Furthermore, a connecting portion between the bridging portion and the outer peripheral edge portion of the resin molded product is present on the connecting line connecting the magnetic pole portion of the magnet portion and the rotating shaft portion, and the bridging portion supports the inner peripheral portion of the magnet portion. There is. Radial contraction or expansion in the magnet portion is relatively likely to occur when the magnetic pole portion is extended. With this configuration, the bridge portion formed of the resin can support the contracted portion when the magnet portion contracts and flex when the magnet portion expands, in response to stress during manufacturing or temperature change. Therefore, the bridging portion exerts a function of following and deforming according to the deformation state of the magnet portion, and contributes to suppressing the occurrence of cracks in the magnet portion. According to this disclosure, it is possible to provide a rotor capable of suppressing the occurrence of cracks in the magnet portion and ensuring a desired magnetic path.
開示された電動機の一つは、前述の回転子(4;104;204;304)と、回転子の外周側に環状に配列された複数のコイルを備える固定子(6)とを備える。 One of the disclosed electric motors includes the above-described rotor (4; 104; 204; 304) and a stator (6) including a plurality of coils annularly arranged on the outer peripheral side of the rotor.
この電動機によれば、前述したように、磁石部の変形状態に応じて追従変形する機能を発揮して、磁石部におけるクラック発生の抑制に寄与する架橋部を有する回転子を備える。この回転子を備えることによれば、磁石部におけるクラックの発生を抑制可能であり所望の磁路を確保可能な電動機を提供できる。 According to this electric motor, as described above, the rotor having the bridging portion that exerts the function of following and deforming according to the deformed state of the magnet portion and that contributes to the suppression of crack generation in the magnet portion is provided. By including this rotor, it is possible to provide an electric motor that can suppress the occurrence of cracks in the magnet portion and can secure a desired magnetic path.
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 Hereinafter, a plurality of modes for carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each form, parts corresponding to the items described in the preceding form may be designated by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. In the case where only a part of the configuration is described in each mode, the other mode described above can be applied to the other part of the configuration. Not only the combination of the parts clearly showing that the respective embodiments can be specifically combined, but also the combination of the embodiments is partially combined even if the combination is not particularly specified, unless there is a problem in the combination. It is also possible.
(第1実施形態)
明細書に開示の目的を達成可能な回転子4および電動機の一例である第1実施形態について図1および図2を参照しながら説明する。回転子4および電動機は、車両用機器、家電製品等に用いられるブラシレスモータに適用することができる。
(First embodiment)
A first embodiment, which is an example of a
図1に示すように、電動機は、モータアッシィ1を備えている。モータアッシィ1は、ハウジング10、フレーム20、モータカバー30等を備えている。モータアッシィ1は、回転子4を収容する回転室2と、回路基板50を収容する制御室3とを備えている。
As shown in FIG. 1, the electric motor includes a motor assembly 1. The motor assembly 1 includes a
ハウジング10は、一端側に開口部を有する有底円筒状である。ハウジング10の内部には、固定子6および回転子4が設けられている。ハウジング10の開口部には、この開口部を閉塞するフレーム20が設けられている。回転室2は、モータアッシィ1のうちハウジング10とフレーム20とによって囲まれる領域に相当する。フレーム20は、例えば、アルミニウム等の非磁性体材料、かつ電導性材料である材料を用いて形成されている。
The
固定子6は電動機においてお礼されているステータとも呼ばれる。固定子6は、中空部を有する円筒状である。固定子6は、回転子4周りの周方向に複数のティース部が形成された固定子コア61と、各ティース部にインシュレータ62を介して巻装される固定子コイル63とを備える。固定子6は、ハウジング10における大径部と小径部との間の段差部に当接するように、大径部10aの内側に収納されている。固定子6は、この段差部とフレーム20とによって挟持されて固定されている。
The
回転子4は、電動機において回転するロータとも呼ばれる。回転子4は、固定子6の内周部の内側に回転可能な状態で収納されている。回転子4は、回転軸部40と、中心軸をなす回転軸部40に一体に設けられた樹脂形成部42と、樹脂形成部42の外周縁部421と一体に設けられた磁石部41とを備えている。回転子4は、樹脂材料で形成された樹脂形成部42によって回転軸部40と磁石部41とが連結されている構成であるため、回転子4の慣性モーメントを低減する効果を奏する。回転子4はセンサマグネットを有する構成でもよい。回転軸部40は、ハウジング10およびフレーム20に設けられた軸受け11と軸受け12とによって回転可能に支持されている。回転軸部40は、磁石部41および樹脂形成部42の回転中心を含んでいる。回転軸部40はシャフトであり、金属により形成されている。
The
磁石部41は、永久磁石によって形成されている。図2に示すように、磁石部41は全体として円筒状である。磁石部41には、周方向に所定間隔をあけて周方向に並ぶ複数の磁極部410が設けられている。複数の磁極部410は、N極とS極とが交互に並ぶように配置されている。すなわち磁極部410は、N極またはS極の極中心に相当する。磁石部41には、各N極から、隣のS極に向かう磁力線が形成される。この磁力線は、N極から連絡線を沿うように径内方向に延びて磁石部41の内周部に近づき、内周部近傍で湾曲しながら径外方向に反転してS極に向かう磁路を構成する。連絡線は、磁極部410と回転軸部40とを最短距離で結ぶ仮想の連絡線であり、図2において二点鎖線によって図示されている。回転子4における磁路は、磁石部41に配置され、樹脂材料で形成された樹脂形成部42まではわたらないように構成されている。
The
磁石部41は、磁性体粉を含有した樹脂材料を金型内で成形して製造することができる。磁石部41はボンド磁石とも呼ばれる。磁極部410は、磁石部41を金型内で成形する際に着磁されることにより、磁石部41の外周面における所定の位置に設置されることになる。磁石部41は極異方性の磁石を構成する。
The
樹脂形成部42は、内周縁部420と、外周縁部421と、複数の架橋部423とを備え、これらの部分が樹脂材料によって一体に形成されたものである。樹脂形成部42は、磁石部41とは異なり、磁性体を内部または表面に含んでいないため、着磁されにくい構造である。樹脂形成部42は、金型内の所定のキャビティに溶融された樹脂材料を固化することにより、磁石部41とともに一体に成形することができる。内周縁部420は、金型内にインサートされた回転軸部40と一体に成形される構成でもよいし、樹脂形成部42の成形品に回転軸部40を圧入して一体に形成される構成でもよい。
The
図2に示すように、複数の架橋部423は、樹脂形成部42において、全周にわたって周方向に等間隔に並び、かつ放射状に設けられて、内周縁部420と外周縁部421とを連結している。隣り合う架橋部423と架橋部423との間には、空間が設けられている。架橋部423は、磁石部41と同等の軸方向長さを有している。架橋部423は、磁石部41の軸方向長さ全体にわたって軸方向に延びる板状部である。架橋部423は、それぞれ、磁極部410と回転軸部40とを結ぶ仮想の連絡線を含む位置に設けられている。架橋部423は、結合部424において外周縁部421と結合している。結合部424は、仮想の連絡線を含む位置に設けられている。
As shown in FIG. 2, the plurality of bridging
回転子4は、金型内において磁石部41と樹脂形成部42とを一体成形することによって製造することができる。回転子4の製造方法は、樹脂形成部42の成型工程、磁石部41の成型工程、回転軸部40の固定工程等を含んでいる。回転軸部40は、樹脂形成部42の成型工程において、金属製の回転軸部40を金型内にインサートした状態で、樹脂形成部42を成型するためのキャビティに樹脂を注入、固化して、内周縁部420と回転軸部40とを一体に結合する。あるいは、磁石部41と一体に成形された樹脂形成部42に回転軸部40を圧入、回転軸部40を樹脂形成部42に固定する固定を実施してもよい。
The
磁石部41の成型工程では、金型内に、成型固化された樹脂形成部42を収容した状態において、磁石部41用のキャビティに磁性体粉を含有した溶融状態の樹脂を注入し、所定の磁場配向を行う磁場配向工程を実施する。そして、所定の磁場配向が完了した磁石部41を固化して、磁石部41の内周部と樹脂形成部42の外周縁部421とを一体に結合する。回転子4は、金型の型開きをして取り出される。
In the molding process of the
磁場配向工程では、磁石部41の内部において発生する磁力線によって形成される磁力波形がサイン波形に近似するような磁場配向を形成する。金型内において、N極とS極が周方向に等間隔で交互に並ぶように永久磁石が埋設すると、N極の永久磁石より発生した磁力線がキャビティを通過して隣接するS極の永久磁石へ至る磁気回路が形成されることになる。N極とS極は、樹脂形成部42における結合部424と回転軸部40とを結ぶ仮想の連絡線上に位置するように配置される。この配置により、キャビティ内において磁石材料に含まれる磁性粉は磁気回路に沿うように配向されて、前述したような磁力線を磁石部41に形成する磁場配向を実施できる。
In the magnetic field orientation step, magnetic field orientation is formed such that the magnetic force waveform formed by the magnetic force lines generated inside the
ハウジング10の中央部の内周面には、軸受け11の外輪が固定されている。軸受け11の内輪は回転軸部40に固定されている。回転軸部40の中央部は、軸受け11によって回転可能に支持されている。ハウジング10の中央部において軸受け11よりも底部側には、オイルシール13が設けられている。ハウジング10と回転軸部40との隙間は、このオイルシール13によってシールされている。
The outer ring of the
フレーム20における回転室2側の面には、中央部に、弾性部材を介して軸受け12の外輪が固定されている。軸受け12の内輪は回転軸部40に固定されている。軸受け12の外輪とフレーム20との間に弾性部材が配置されていることにより、フレーム20に伝達されるロータ振動を抑制することができる。
The outer ring of the
センサマグネットは、回転子4が回転することに伴って一体に回転する。センサマグネットは、N極とS極が所定角度毎に交互に設けられたリング状をなしている。フレーム20における制御室3側の面には、回路基板50やコネクタハウジング51等を備えたEDU(Electric Driver Unit)52が設けられている。回路基板50は、セラミック基板からなるEDU基板である。
The sensor magnet rotates integrally with the rotation of the
フレーム20における制御室3側の面には、コネクタハウジング51が設けられている。における制御室3側の面のうちコネクタハウジング51にて囲まれる領域には、回路基板50が設けられている。制御室3は、モータアッシィ1のうちフレーム20とコネクタハウジング51とにより囲まれる領域に形成されている。回転室2と制御室3との間にはフレーム20が設置されている。さらに回転室2と制御室3との間は、フレーム20により気密が保たれた状態で仕切られている。制御室3は、コネクタハウジング51により気密封止され、制御室3内の回路基板50等が外気に曝されない構成となっている。
A connector housing 51 is provided on the surface of the
回路基板50は、回転子4の回転を制御する制御回路53を備えている。回路基板50は、フレーム20を間においてセンサマグネットと対向する位置に、例えば、ホールICや磁気抵抗素子等の磁気センサが設置されている。磁気センサは制御室3に設置されている。磁気センサとセンサマグネットとの間には、フレーム20の一部が位置している。
The
コネクタハウジング51には、複数の接続端子54が一体に設けられている。各接続端子54は、3相駆動電流を供給するための電源端子やエンジン制御用のECUとの間で制御信号を入出力するための信号端子等である。接続端子54から延びるリード端子55は、コネクタハウジング51から導出されている。リード端子55は、固定子6の給電用端子64に抵抗溶接によって接続されている。給電用端子64は、一端部側がフレーム20に形成された貫通孔を通じてコネクタハウジング51側に導出されている。給電用端子64は、他端部側が回転室2において固定子コイル63の端末にヒュージングによって接続されている。
A plurality of
コネクタハウジング51のうち制御室3側とは反対側の面には、給電板56が設置されている。給電板56には、電源配線以外に平滑コンデンサ57aやチョークコイル57bを含むノイズフィルタ58が設けられている。ノイズフィルタ58は、電動機に供給される3相駆動電流のノイズを除去する。
A
モータカバー30は、フレーム20やコネクタハウジング51を介してハウジング10に一体に設けられている。この構成により、モータアッシィ1は、ハウジング10、フレーム20およびモータカバー30等を有する。フレーム20のうちモータアッシィ1の外壁を構成する部分には、水抜き穴が形成されている。回転室2と外部とは、この水抜き孔を介して連通した状態になっている。回転室2は、フレーム20のうち給電用端子64を貫通させる貫通孔および水抜き穴を介して外部と連通している。
The
電動機において、磁気センサに作用するセンサマグネットの磁界強度は回転子4の回転位置に応じて変化する。磁気センサがセンサマグネットの磁界強度に応じた電気的信号を制御回路53に出力することにより、制御回路53は、電気的信号に基づいて回転子4の回転状態を検出する。制御回路53では、ECUからの回転方向や速度指令等の制御信号と回転子4の回転状態とに基づいて駆動信号を生成し、駆動信号をコネクタハウジング51の接続端子54からECUに出力する。ECUでは、駆動信号を受け、固定子コイル63の励磁タイミングが適切となるように駆動電流を接続端子54に供給する。駆動電流が給電板56等を通じて固定子コイル63に供給されることにより、固定子6に回転磁界が発生し、この回転磁界によって回転子4が回転する。
In the electric motor, the magnetic field strength of the sensor magnet acting on the magnetic sensor changes according to the rotational position of the
第1実施形態の回転子4がもたらす作用効果について説明する。回転子4は、回転軸部40と、極異方配向を有し磁性体粉と樹脂との成型固化物である磁石部41と、磁性体粉を含まない樹脂成形物であって回転軸部40と磁石部41とを一体に連結する樹脂形成部42とを備える。樹脂形成部42は、磁石部41の内周部に結合されている外周縁部421と、外周縁部421よりも径内側に位置する回転軸部40側の部分と外周縁部421とを部分的に連結する複数の架橋部423とを含んでいる。架橋部423と外周縁部421との結合部424は、磁石部41の磁極部410と回転軸部40とを結ぶ連絡線上に位置している。
The function and effect of the
この回転子4によれば、磁石部41は極異方性の磁石であり、磁石部41と回転軸部40との連結部分は磁路に寄与しない樹脂成形物である。このため、磁石部41と回転軸部40との連結部分にクラックが発生したとしても所望の磁路に影響を及ぼさない。さらに、磁極部410と回転軸部40とを結ぶ連絡線上に、樹脂成形物における架橋部423と外周縁部421との結合部が存在して、架橋部423が磁石部41の内周部を支持している。
According to the
磁石部41における径方向の収縮や膨張は、比較的、磁極部410の延長上において生じやすいため、この現象に対する対策を講じる必要がある。そこで、回転子4の構成によれば、樹脂で形成された架橋部423は、製造時や温度変化時の応力に応じて、磁石部41が収縮した場合に収縮部分を支え、磁石部41が膨張した場合に撓むようにして磁石部41の体積膨張を吸収することができる。このように架橋部423は、磁石部41の変形状態に応じて追従変形する機能を発揮することによって、磁石部41におけるクラックの発生を抑えることに寄与する。この回転子4によれば、磁石部41におけるクラックの発生を抑制可能であり、前述の従来技術に比べて、予め設定されている磁路を損なわないことに貢献する。
Radial contraction or expansion of the
この明細書に開示する電動機は、第1実施形態から第4実施形態のそれぞれに係る回転子と、この回転子の外周側に環状に配列された複数のコイルを備える固定子6とを備える。この電動機によれば、前述したように、磁石部41の変形状態に応じて追従変形する機能を発揮して、磁石部41におけるクラック発生の抑制に寄与する架橋部を有する回転子を備える。したがって、この電動機は、磁石部41におけるクラックの発生を抑制可能であり所望の磁路を確保できる。
The electric motor disclosed in this specification includes a rotor according to each of the first to fourth embodiments, and a
(第2実施形態)
第2実施形態について図3を参照して説明する。第2実施形態は、第1実施形態に対して、回転子104における樹脂形成部142の構成が相違する。第2実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第1実施形態と同様であり、以下、異なる点についてのみ説明する。
(Second embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIG. The second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the
図3に示すように、樹脂形成部142は、全周にわたって周方向に間隔をあけて並ぶ複数の架橋部1423を備える。複数の架橋部1423は、それぞれ、連絡線に対して傾いた形状であり、内周縁部420と外周縁部421とをつなぐ傾斜片である。架橋部1423は、結合部424において外周縁部421と結合している。複数の架橋部1423は、樹脂形成部142の全周にわたって、周方向に等間隔に設けられている。隣り合う架橋部1423と架橋部1423との間には、空間が設けられている。
As shown in FIG. 3, the
回転子104の製造方法は、第1実施形態において説明した工程と同様である。金型内において、インサートされた磁石部41とともに成形される樹脂形成部142の構成が異なるため、第1実施形態の製造方法に対して、樹脂形成部142を成型するために用いる金型のキャビティ構成が相違する。
The manufacturing method of the
第2実施形態によれば、複数の架橋部1423は、回転軸部40側の部分が結合部424に対して周方向にずれるように、連絡線に対して傾いて設けられている。この構成によれば、磁石部41が径方向に膨張する熱応力等に対して、径方向に縮むように撓みやすい架橋部1423を提供することができる。磁石部41の膨張を吸収する架橋部1423の働きにより、磁石部41におけるクラックの発生を抑えることができる。
According to the second embodiment, the plurality of bridging
樹脂形成部142が備える複数の架橋部1423は、連絡線に対して同じ方向に傾いて設けられている。この構成によれば、全周にわたって均等に磁石部41の膨張を吸収する効果が得られ、磁石部41の膨張が収束した場合に撓んでいた架橋部1423が起き上がって全周にわたって均等に磁石部の形状変化に追従する効果が得られる樹脂形成部142を提供できる。
The plurality of
(第3実施形態)
第3実施形態について図4を参照して説明する。第3実施形態は、第1実施形態に対して、回転子204における樹脂形成部242の構成が相違する。第3実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第1実施形態と同様であり、以下、異なる点についてのみ説明する。
(Third Embodiment)
The third embodiment will be described with reference to FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the
図4に示すように、樹脂形成部242は、内周縁部420と外周縁部421との間に中間周縁部425を備えている。中間周縁部425は、内周縁部420よりも径外側で外周縁部421よりも径内側に設けられた筒状部分または環状部分であり、架橋部を介して内周縁部420と外周縁部421とをつないでいる。
As shown in FIG. 4, the
樹脂形成部242は、外周縁部421と中間周縁部425とを部分的に連結する複数の外側架橋部2423を備える。複数の外側架橋部2423は、樹脂形成部242において、全周にわたって周方向に等間隔に並び、かつ放射状に設けられている。隣り合う外側架橋部2423と外側架橋部2423との間には、空間が設けられている。外側架橋部2423は、磁石部41と同等の軸方向長さを有している。外側架橋部2423は、磁石部41の軸方向長さ全体にわたって軸方向に延びる板状部である。外側架橋部2423は、磁極部410と回転軸部40とを結ぶ仮想の連絡線を含む位置に設けられている。外側架橋部2423は、結合部424において外周縁部421と結合している。
The
樹脂形成部242は、中間周縁部425と内周縁部420とを部分的に連結する複数の内側架橋部426を備える。複数の内側架橋部426は、樹脂形成部242において、全周にわたって周方向に等間隔に並び、かつ放射状に設けられている。隣り合う内側架橋部426と内側架橋部426との間には、空間が設けられている。内側架橋部426は、磁石部41と同等の軸方向長さを有している。内側架橋部426は、磁石部41の軸方向長さ全体にわたって軸方向に延びる板状部である。
The
内側架橋部426は、周方向について、隣り合う外側架橋部2423と外側架橋部2423との間に位置している。外側架橋部2423と内側架橋部426とは周方向にずれた位置に設けられている。
The
回転子204の製造方法は、第1実施形態において説明した工程と同様である。金型内において、インサートされた磁石部41とともに成形される樹脂形成部242の構成が異なるため、第1実施形態の製造方法に対して、樹脂形成部242を成型するために用いる金型のキャビティ構成が相違する。
The manufacturing method of the
第3実施形態によれば、樹脂形成部242は、外周縁部421と、内周縁部420と、中間周縁部425と、複数の外側架橋部2423と、複数の内側架橋部426とを備える。外側架橋部2423と外周縁部421との結合部424は、磁極部410と回転軸部40との連絡線上に設けられている。
According to the third embodiment, the
この構成によれば、外側架橋部2423は、製造時や温度変化時の応力に応じて、磁石部41が収縮した場合に収縮部分を支え、磁石部41が膨張した場合に撓むようにして磁石部41の体積膨張を吸収することができる。さらにこの構成によれば、複数の外側架橋部2423と複数の内側架橋部426とによって、磁石部41側と回転軸部40側とで撓みによる変形率に差を設けることが可能な樹脂形成部242を提供できる。
According to this configuration, the
さらに樹脂形成部242においては、複数の外側架橋部2423と複数の内側架橋部426とは周方向にずれた位置に設けられている。この構成によれば、外側架橋部2423の周方向位置と内側架橋部426の周方向位置が合致していないため、外側架橋部2423における中間周縁部425との結合部が回転軸部40側に変位しやすい樹脂形成部242を提供できる。これにより、磁石部41の膨張を吸収する外側架橋部2423の働きにより、磁石部41におけるクラックの発生を抑えることができる。
Further, in the
(第4実施形態)
第4実施形態について図5を参照して説明する。第4実施形態は、第1実施形態に対して、回転子304における樹脂形成部342の構成が相違する。第4実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第1実施形態と同様であり、以下、異なる点についてのみ説明する。
(Fourth Embodiment)
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the
図5に示すように、樹脂形成部342は、外周縁部421と、内周縁部420と、中間周縁部425と、複数の外側架橋部3423と、複数の内側架橋部1426とを備える。外側架橋部3423と外周縁部421との結合部424は、磁極部410と回転軸部40との仮想の連絡線を含む位置に設けられている。
As shown in FIG. 5, the
樹脂形成部342は、外周縁部421と中間周縁部425とを部分的に連結する複数の外側架橋部3423を備える。複数の外側架橋部3423は、樹脂形成部342において、全周にわたって周方向に等間隔に並ぶように設けられている。隣り合う外側架橋部3423と外側架橋部3423との間には、空間が設けられている。外側架橋部3423は、磁石部41と同等の軸方向長さを有している。外側架橋部3423は、磁石部41の軸方向長さ全体にわたって軸方向に延びる板状部である。外側架橋部3423は、外周縁部421との結合部424が磁極部410と回転軸部40とを結ぶ仮想の連絡線を含む位置となるように設けられている。外側架橋部3423は、回転軸部40側の部分が結合部424に対して周方向にずれるように、連絡線に対して傾いて設けられている。
The
樹脂形成部342は、中間周縁部425と内周縁部420とを部分的に連結する複数の内側架橋部1426を備える。複数の内側架橋部1426は、樹脂形成部342において、全周にわたって周方向に等間隔に並ぶように設けられている。隣り合う内側架橋部1426と内側架橋部1426との間には、空間が設けられている。内側架橋部1426は、磁石部41と同等の軸方向長さを有している。内側架橋部1426は、磁石部41の軸方向長さ全体にわたって軸方向に延びる板状部である。内側架橋部426は、回転軸部40側の部分が中間周縁部425との結合部に対して周方向にずれるように、連絡線に対して傾いて設けられている。
The
樹脂形成部342において、内側架橋部426の傾きは、外側架橋部3423の傾きとは逆向きになるように設定されている。内側架橋部1426は、周方向について、隣り合う外側架橋部3423と外側架橋部3423との間に位置している。外側架橋部3423と内側架橋部1426とは周方向にずれた位置に設けられている。
In the
回転子304の製造方法は、第1実施形態において説明した工程と同様である。金型内において、インサートされた磁石部41とともに成形される樹脂形成部342の構成が異なるため、第1実施形態の製造方法に対して、樹脂形成部342を成型するために用いる金型のキャビティ構成が相違する。
The manufacturing method of the
第4実施形態によれば、外側架橋部3423は、回転軸部40側の部分が結合部424に対して周方向にずれるように、連絡線に対して傾いて設けられている。この構成によれば、磁石部41が径方向に膨張する熱応力等に対して、径方向に縮むように撓みやすい外側架橋部3423を提供することができる。磁石部41の膨張を吸収する外側架橋部3423の働きにより、磁石部41におけるクラックの発生を抑えることができる。
According to the fourth embodiment, the
第4実施形態によれば、樹脂形成部342は、外周縁部421と、内周縁部420と、中間周縁部425と、複数の外側架橋部3423と、複数の内側架橋部1426とを備える。外側架橋部3423と外周縁部421との結合部424は、磁極部410と回転軸部40との連絡線上に設けられている。
According to the fourth embodiment, the
この構成によれば、外側架橋部3423は、製造時や温度変化時の応力に応じて、磁石部41が収縮した場合に収縮部分を支え、磁石部41が膨張した場合に撓むようにして磁石部41の体積膨張を吸収することができる。さらにこの構成によれば、複数の外側架橋部3423と複数の内側架橋部426とによって、磁石部41側と回転軸部40側とで撓みによる変形率に差を設けることが可能な樹脂形成部342を提供できる。
According to this configuration, the
第4実施形態によれば、複数の外側架橋部3423と複数の内側架橋部1426とは、周方向にずれた位置に設けられている。この構成によれば、外側架橋部3423の周方向位置と内側架橋部1426の周方向位置が合致していないため、外側架橋部3423における中間周縁部425との結合部が回転軸部40側に変位しやすい樹脂形成部342を提供できる。これにより、磁石部41の膨張を吸収する外側架橋部3423の働きにより、磁石部41におけるクラックの発生を抑えることができる。
According to the fourth embodiment, the plurality of
第4実施形態によれば、外側架橋部3423は、中間周縁部425側の部分が結合部424に対して周方向にずれるように、連絡線に対して傾いて設けられている。内側架橋部1426は、中間周縁部425側の部分が内周縁部420側の部分に対して周方向にずれるように、連絡線に対して傾いて設けられている。
According to the fourth embodiment, the
この構成によれば、磁石部41が径方向に膨張する熱応力等に対して、径方向に縮むように撓みやすい外側架橋部3423を提供することができる。磁石部41の膨張を吸収する外側架橋部3423の働きにより、磁石部41におけるクラックの発生を抑えることができる。さらにこの構成によれば、複数の外側架橋部3423と複数の内側架橋部1426とによって、磁石部41側と回転軸部40側とで、撓みによる変形率に差を設けることが可能な樹脂形成部342を提供できる。
According to this configuration, it is possible to provide the
第4実施形態によれば、外側架橋部3423と内側架橋部1426とは、連絡線に対して互いに逆向きに傾いて設けられている。この構成によれば、架橋部が回転軸部40側に撓んだり磁石部41側に起き上がったりする変形動作方向が磁石部41側と回転軸部40側とで逆向きになる樹脂形成部342を提供できる。
According to the fourth embodiment, the
(他の実施形態)
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
(Other embodiments)
The disclosure of this specification is not limited to the illustrated embodiments. The disclosure encompasses the illustrated embodiments and variations on them based on them. For example, the disclosure is not limited to the combination of parts and elements shown in the embodiments, and various modifications can be implemented. The disclosure can be implemented in various combinations. The disclosure may have additional parts that may be added to the embodiments. The disclosure includes parts and elements of the embodiments omitted. The disclosure includes replacements or combinations of parts, elements between one embodiment and another. The disclosed technical scope is not limited to the description of the embodiments. The disclosed technical scope is shown by the description of the claims, and should be understood to include meanings equivalent to the description of the claims and all modifications within the scope.
前述の第2実施形態の回転子104において、樹脂形成部142は、第3実施形態や第4実施形態のような中間周縁部425を備える構成でもよい。この構成によれば、中間周縁部425よりも径内側に位置する内側架橋部は、中間周縁部425よりも径外側に位置する外側架橋部に対して周方向にずれた位置に設けられていることになる。
In the
4,104,204,304…回転子、 40…回転軸部
41…磁石部、 42,142,242,342…樹脂形成部
410…磁極部、420…内周縁部、 421…外周縁部
423,1423…架橋部、 424…結合部、 425…中間周縁部
426,1426…内側架橋部、 2423,3423…外側架橋部(架橋部)
4, 104, 204, 304... Rotor, 40... Rotating
Claims (7)
極異方配向を有し磁性体粉と樹脂との成型固化物である磁石部(41)と、
磁性体粉を含まない樹脂成形物であって前記回転軸部と前記磁石部とを一体に連結する樹脂形成部(42;142;242;342)と、
を備え、
前記樹脂形成部は、前記磁石部の内周部に結合されている外周縁部(421)と、前記外周縁部よりも径内側に位置する前記回転軸部側の部分と前記外周縁部とを部分的に連結する複数の架橋部(423;1423;2423;3423)とを含み、
前記架橋部と前記外周縁部との結合部(424)は、前記磁石部に設けられた磁極部(410)と前記回転軸部とを最短距離で結ぶ連絡線上に位置している回転子。 A rotating shaft portion (40),
A magnet part (41) which is a molded and solidified product of magnetic powder and resin having a polar anisotropic orientation;
A resin molded part containing no magnetic powder, the resin forming part (42; 142; 242; 342) integrally connecting the rotating shaft part and the magnet part;
Equipped with
The resin forming portion includes an outer peripheral edge portion (421) coupled to the inner peripheral portion of the magnet portion, a portion on the rotary shaft portion side located radially inside the outer peripheral edge portion, and the outer peripheral edge portion. A plurality of cross-linking portions (423; 1423; 2423; 3423) that partially connect
The coupling part (424) of the bridging part and the outer peripheral part is located on a connecting line connecting the magnetic pole part (410) provided on the magnet part and the rotary shaft part at the shortest distance.
前記回転軸部と一体に結合されている内周縁部(420)と、
前記内周縁部よりも径外側で前記外周縁部よりも径内側に設けられた中間周縁部(425)と、
前記外周縁部と前記中間周縁部とを部分的に連結する複数の外側架橋部(2423;3423)と、
前記中間周縁部と前記内周縁部とを部分的に連結する複数の内側架橋部(426;1426)と、
を含み、
前記外側架橋部と前記外周縁部との結合部(424)は、前記磁極部と前記回転軸部とを最短距離で結ぶ連絡線上に位置する請求項1または請求項2に記載の回転子。 The resin forming portion,
An inner peripheral edge portion (420) integrally connected to the rotating shaft portion,
An intermediate peripheral edge portion (425) provided radially outside of the inner peripheral edge portion and radially inward of the outer peripheral edge portion,
A plurality of outer bridge portions (2423; 3423) that partially connect the outer peripheral edge portion and the intermediate peripheral edge portion,
A plurality of inner bridge portions (426; 1426) that partially connect the intermediate peripheral portion and the inner peripheral portion,
Including
The rotor according to claim 1 or 2, wherein the connecting portion (424) of the outer bridging portion and the outer peripheral edge portion is located on a connecting line that connects the magnetic pole portion and the rotating shaft portion at the shortest distance.
前記内側架橋部は、前記中間周縁部側の部分が前記内周縁部側の部分に対して周方向にずれるように、前記連絡線に対して傾いて設けられている請求項4に記載の回転子。 The outer bridging portion is provided so as to be inclined with respect to the connecting line so that the portion on the intermediate peripheral edge side is displaced in the circumferential direction with respect to the coupling portion,
The rotation according to claim 4, wherein the inner bridging portion is provided so as to be inclined with respect to the connecting line such that a portion on the intermediate peripheral edge side is displaced in the circumferential direction with respect to a portion on the inner peripheral edge side. Child.
前記回転子の外周側に環状に配列された複数のコイルを備える固定子(6)と、
を備える電動機。 A rotor (4; 104; 204; 304) according to any one of claims 1 to 6,
A stator (6) including a plurality of coils arranged in an annular shape on the outer peripheral side of the rotor;
An electric motor equipped with.
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