JP2024021436A - Motors and power tools - Google Patents
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Abstract
【課題】検出素子がロータの回転角度を誤検出することを抑制することができるモータ、及び電動工具を提供すること。【解決手段】モータ1は、ステータ2と、ロータ3と、検出基板4と、を備える。ステータ2は、ステータコア20及びステータ配線21を有する。検出基板4は、ロータ3の回転角度を検出する検出素子41が実装される。ステータコア20のティースコア5は、筒状の内筒部51と、胴部521を含む複数のティース52と、を具備する。ステータ配線21は、コイル線22と、渡り配線23と、を有する。渡り配線23は、複数の胴部521に巻かれる複数のコイル線22同士を電気的に接続する。モータ1は、渡り配線23で発生する磁束を遮断するシールド部材81を更に備える。シールド部材81は、空気、検出基板4、及びインシュレータ7よりも透磁率が高く、検出素子41と渡り配線23との間に配置される。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a motor and a power tool that can prevent a detection element from erroneously detecting the rotation angle of a rotor. A motor 1 includes a stator 2, a rotor 3, and a detection board 4. The stator 2 has a stator core 20 and stator wiring 21. A detection element 41 for detecting the rotation angle of the rotor 3 is mounted on the detection board 4 . Teeth core 5 of stator core 20 includes a cylindrical inner cylinder portion 51 and a plurality of teeth 52 including a body portion 521. The stator wiring 21 includes a coil wire 22 and a crossover wiring 23. The crossover wiring 23 electrically connects the plurality of coil wires 22 wound around the plurality of body parts 521. The motor 1 further includes a shield member 81 that blocks magnetic flux generated in the crossover wiring 23. The shield member 81 has a higher magnetic permeability than air, the detection substrate 4, and the insulator 7, and is arranged between the detection element 41 and the crossover wiring 23. [Selection diagram] Figure 1
Description
本開示は、一般に、モータ、及び電動工具に関する。より詳細には、本開示は、ステータコアとロータとを備えるモータ、及び電動工具に関する。 TECHNICAL FIELD This disclosure generally relates to motors and power tools. More specifically, the present disclosure relates to a motor including a stator core and a rotor, and a power tool.
特許文献1には、環状ヨークの両端縁を全周にわたって密閉した状態となるようにかしめ固定するディスク駆動モータが開示されている。
ところで、一般的に、モータでは、ステータコアに巻かれた複数のコイル線に電流が流れることで発生する磁束によって、ロータがステータコアに対して回転する。また、モータは、ロータの回転角度を検出する検出素子を備え、検出素子の検出結果に基づいて複数のコイル線の各々に流れる電流を制御することで、ロータの回転を制御する。しかし、複数のコイル線同士を電気的に接続する渡り配線に電流が流れることで、検出素子は、渡り配線から発生する磁束の影響を受けてしまうことが考えられる。すなわち、検出素子がロータの回転角度を誤検出してしまうという問題があった。 By the way, in general, in a motor, a rotor rotates with respect to the stator core by magnetic flux generated when current flows through a plurality of coil wires wound around the stator core. The motor also includes a detection element that detects the rotation angle of the rotor, and controls the rotation of the rotor by controlling the current flowing through each of the plurality of coil wires based on the detection result of the detection element. However, when a current flows through the crossover wiring that electrically connects the plurality of coil wires, the detection element may be affected by the magnetic flux generated from the crossover wiring. That is, there is a problem in that the detection element incorrectly detects the rotation angle of the rotor.
本開示の目的とするところは、検出素子がロータの回転角度を誤検出することを抑制することができるモータ、及び電動工具を提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a motor and a power tool that can prevent a detection element from erroneously detecting the rotation angle of a rotor.
本開示の一態様に係るモータは、ステータと、ロータと、検出基板と、を備える。前記ステータは、ステータコア及びステータ配線を有する。前記ロータは、磁石を有し、前記ステータコアに対して回転する。前記検出基板は、前記ロータの回転角度を検出する検出素子が実装される。前記ステータコアは、ティースコアと、ヨークコアと、インシュレータと、を有する。前記ティースコアは、内側に前記ロータが配置される筒状の内筒部と、前記内筒部から前記内筒部の径方向において外向きに突出した胴部を含む複数のティースと、を具備する。前記ヨークコアは、前記複数のティースに取り付けられ前記複数のティースを囲む筒状をなす。前記インシュレータは、前記ティースコアの少なくとも一部を覆う。前記ステータ配線は、コイル線と、渡り配線と、を有する。前記コイル配線は、前記胴部に前記インシュレータを介して巻かれる。前記渡り配線は、複数の前記胴部に巻かれる複数の前記コイル線同士を電気的に接続する。前記モータは、前記渡り配線で発生する磁束を遮断するシールド部材を更に備える。前記シールド部材は、空気、前記検出基板、及び前記インシュレータよりも透磁率が高く、前記検出素子と前記渡り配線との間に配置される。 A motor according to one aspect of the present disclosure includes a stator, a rotor, and a detection board. The stator has a stator core and stator wiring. The rotor has magnets and rotates relative to the stator core. A detection element for detecting a rotation angle of the rotor is mounted on the detection board. The stator core includes a tee core, a yoke core, and an insulator. The teeth core includes a cylindrical inner cylinder part in which the rotor is disposed, and a plurality of teeth including a body part protruding outward from the inner cylinder part in a radial direction of the inner cylinder part. do. The yoke core is attached to the plurality of teeth and has a cylindrical shape surrounding the plurality of teeth. The insulator covers at least a portion of the tee core. The stator wiring includes a coil wire and a crossover wiring. The coil wiring is wound around the body through the insulator. The crossover wiring electrically connects the plurality of coil wires wound around the plurality of body parts. The motor further includes a shield member that blocks magnetic flux generated in the crossover wiring. The shield member has higher magnetic permeability than air, the detection board, and the insulator, and is disposed between the detection element and the crossover wiring.
本開示の一態様に係るモータは、ステータと、ロータと、検出基板と、を備える。前記ステータは、ステータコア及びステータ配線を有する。前記ロータは、磁石を有し、前記ステータコアに対して回転する。前記検出基板は、前記ロータの回転角度を検出する検出素子が実装される。前記ステータコアは、ティースコアと、ヨークコアと、インシュレータと、を有する。前記ティースコアは、内側に前記ロータが配置される筒状の内筒部と、前記内筒部から前記内筒部の径方向において外向きに突出した胴部を含む複数のティースと、を具備する。前記ヨークコアは、前記複数のティースに取り付けられ前記複数のティースを囲む筒状をなす。前記インシュレータは、前記ティースコアの少なくとも一部を覆う。前記ステータ配線は、コイル線と、渡り配線と、を有する。前記コイル配線は、前記胴部に前記インシュレータを介して巻かれる。前記渡り配線は、複数の前記胴部に巻かれる複数の前記コイル線同士を電気的に接続する。前記検出素子と前記渡り配線とは、前記ロータの回転軸と直交する方向から見て、前記回転軸の軸方向に沿って配置されている。前記モータは、前記渡り配線で発生する磁束を誘導する誘導部材を更に備える。前記誘導部材は、空気、前記検出基板、及び前記インシュレータよりも透磁率が高い。前記誘導部材は、前記軸方向において、前記渡り配線を基準に前記検出素子とは反対側に配置されている、又は、前記回転軸の径方向に沿って、前記渡り配線と並んで配置されている。 A motor according to one aspect of the present disclosure includes a stator, a rotor, and a detection board. The stator has a stator core and stator wiring. The rotor has magnets and rotates relative to the stator core. A detection element for detecting a rotation angle of the rotor is mounted on the detection board. The stator core includes a tee core, a yoke core, and an insulator. The teeth core includes a cylindrical inner cylinder part in which the rotor is disposed, and a plurality of teeth including a body part protruding outward from the inner cylinder part in a radial direction of the inner cylinder part. do. The yoke core is attached to the plurality of teeth and has a cylindrical shape surrounding the plurality of teeth. The insulator covers at least a portion of the tee core. The stator wiring includes a coil wire and a crossover wiring. The coil wiring is wound around the body through the insulator. The crossover wiring electrically connects the plurality of coil wires wound around the plurality of body parts. The detection element and the crossover wiring are arranged along the axial direction of the rotation axis of the rotor when viewed from a direction perpendicular to the rotation axis of the rotor. The motor further includes a guide member that guides magnetic flux generated in the crossover wiring. The guiding member has higher magnetic permeability than air, the detection substrate, and the insulator. The guiding member is arranged in the axial direction on the opposite side of the detection element with respect to the crossover wiring, or is arranged in parallel with the crossover wiring along the radial direction of the rotating shaft. There is.
本開示の一態様に係る電動工具は、上記のモータと、駆動軸と、を備える。前記駆動軸は、前記モータによって回転する。 A power tool according to one aspect of the present disclosure includes the above motor and a drive shaft. The drive shaft is rotated by the motor.
本開示によれば、検出素子がロータの回転角度を誤検出することを抑制することができるという利点がある。 According to the present disclosure, there is an advantage that it is possible to suppress the detection element from erroneously detecting the rotation angle of the rotor.
(実施形態1)
(1-1)概要
以下、実施形態1に係るモータ1の概要について、図1及び図2を参照して説明する。
(Embodiment 1)
(1-1) Overview Hereinafter, an overview of the
実施形態1に係るモータ1は、図1に示すように、ステータ2と、ロータ3と、検出基板4と、を備える。
The
ステータ2は、ステータコア20及びステータ配線21を有する。ロータ3は、磁石31を有し、ステータコア20に対して回転する。検出基板4は、ロータ3の回転角度を検出する検出素子41が実装される。
The
ステータコア20は、図1に示すように、ティースコア5と、ヨークコア6と、インシュレータ7と、を有する。ティースコア5は、図2に示すように、内側にロータ3が配置される筒状の内筒部51と、内筒部51から内筒部51の径方向において外向きに突出した胴部521を含む複数のティース52と、を具備する。ヨークコア6は、複数のティース52に取り付けられ複数のティース52を囲む筒状をなす。インシュレータ7は、図1に示すように、ティースコア5の少なくとも一部を覆う。
As shown in FIG. 1,
ステータ配線21は、図1に示すように、コイル線22と、渡り配線23と、を有する。コイル線22は、胴部521にインシュレータ7を介して巻かれる。渡り配線23は、複数の胴部521に巻かれるコイル線22同士を電気的に接続する。
As shown in FIG. 1, the
モータ1は、渡り配線23で発生する磁束を遮断するシールド部材81を更に備える。シールド部材81は、空気、検出基板4、及びインシュレータ7よりも透磁率が高く、検出素子41と渡り配線23との間に配置される。本開示でいう「透磁率」とは、磁束の通りやすさを示す値であり、すなわち、磁束をどれぐらい吸収するかを示す値である。要するに、透磁率が高い部材とは、磁束が通りやすく、磁束を吸収しやすい部材のことである。一方、透磁率が低い部材とは、磁束が通りにくく、磁束を吸収しにくい部材のことである。
The
すなわち、空気、検出基板4、及びインシュレータ7よりも透磁率が高いシールド部材81が検出素子41と渡り配線23との間に配置されることによって、渡り配線23で発生する磁束は、シールド部材81の内部を通り抜けにくくなり、シールド部材81を突き抜けにくくなる。その結果、検出素子41は、渡り配線23で発生する磁束の影響を受けづらくなるという効果を奏する。要するに、実施形態1のモータ1は、検出素子41がロータ3の回転角度を誤検出することを抑制することができるという利点がある。
That is, by disposing the
(1-2)詳細な構成
(1-2-1)電動工具
以下に、実施形態1の電動工具10の詳細な構成について、図2を参照して説明する。
(1-2) Detailed configuration (1-2-1) Power tool The detailed configuration of the
電動工具10は、図3に示すように、モータ1を備える。電動工具10は、モータ1に加え、駆動伝達部101と、駆動軸102と、チャック103と、トリガボリューム104と、制御回路105と、を更に備える。電動工具10は、先端工具B1をモータ1の駆動力で駆動する工具である。
The
モータ1は、駆動軸102を回転させる駆動源である。モータ1は、例えばブラシレスモータである。より詳細には、モータ1は、電源部C1から供給される電力によって駆動し、回転動作を行う。一例として、電源部C1は、電動工具10に着脱可能に取り付けられる充電式の電池パックである。電源部C1は、電動工具10の構成要素ではない。ただし、電動工具10は、電源部C1を構成要素として備えていてもよい。
The
駆動伝達部101は、モータ1の出力を調整して駆動軸102に出力する。駆動軸102は、モータ1によって回転する。より詳細には、駆動軸102は、駆動伝達部101を介して出力されたモータ1の出力によって回転する。チャック103は、駆動軸102の先端に設けられており、先端工具B1が着脱自在に取り付けられる部分である。先端工具B1は、例えば、ドライバビット、ソケットビット、又はドリルビット等である。各種の先端工具B1のうち用途に応じた先端工具B1が、チャック103に取り付けられて用いられる。なお、チャック103に特定の先端工具B1のみが取り付け可能であってもよいし、チャック103と特定の先端工具B1とが一体に形成されていてもよい。実施形態1では、先端工具B1は、電動工具10の構成に含まれていない。ただし、先端工具B1は、電動工具10の構成に含まれていてもよい。
The
トリガボリューム104は、モータ1の回転を制御するための操作を受け付ける操作部である。トリガボリューム104を引く操作により、モータ1のオンオフが切替可能である。また、トリガボリューム104を引き込む操作の操作量で、駆動軸102の回転速度、つまりモータ1の回転速度が調整可能である。制御回路105は、トリガボリューム104に入力された操作に応じて、モータ1を回転又は停止させ、また、モータ1の回転速度を制御する。この電動工具10では、先端工具B1がチャック103に取り付けられる。そして、トリガボリューム104への操作によってモータ1の回転速度が制御されることで、先端工具B1の回転速度が制御される。
The
(1-2-2)モータ
次に、実施形態1のモータ1の詳細な構成について、図1~図6を参照して説明する。
(1-2-2) Motor Next, the detailed configuration of the
モータ1は、図1及び図4に示すように、ステータ2と、ロータ3と、検出基板4と、シールド部材81と、電流供給基板91と、第1ベアリング92と、第2ベアリング93と、ベース95と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
(ステータ)
ステータ2は、図1に示すように、ステータコア20及びステータ配線21を有する。ステータコア20は、ティースコア5と、ヨークコア6と、インシュレータ7と、を有する。
(stator)
The
まず、ティースコア5の構成の詳細について説明する。
First, the details of the configuration of the
ティースコア5は、図1及び図4に示すように、複数の鋼板50を含む。ティースコア5は、複数の鋼板50を厚さ方向に積層して形成されている。各鋼板50は、磁性材料により形成されている。各鋼板50は、例えば、ケイ素鋼板である。
ティースコア5は、図2に示すように、円筒状の内筒部51と、複数(図2では9つ)のティース52とを、有している。
As shown in FIG. 2, the
内筒部51の形状は、円筒状である。内筒部51の内側には、ロータ3が配置されている。内筒部51の中心軸線は、ロータ3の後述する出力軸32の中心軸線320と一致している。図1に示すように、複数の鋼板50の厚さ方向は、中心軸線320方向と一致している。内筒部51は、周方向において連続している。言い換えると、内筒部51は、周方向において途切れることなくつながっている。
The shape of the
複数のティース52の各々は、図2に示すように、胴部521と、先端板部522と、を含む。胴部521の形状は、直方体状である。胴部521は、内筒部51から内筒部51の径方向において外向きに突出している。胴部521は、内筒部51の周方向において等間隔に設けられている。言い換えれば、内筒部51には、周方向に間隔をあけて複数(図2では9つ)の胴部521が形成されている。
Each of the plurality of
先端板部522は、内筒部51の周方向に沿って湾曲している板部材である。中心軸線320方向から見て、先端板部522の形状は、内筒部51と同心の円に沿った円弧状である。先端板部522の厚さ方向は、内筒部51の径方向に沿っている。各ティース52の先端板部522は、当該ティース52の胴部521の先端側に設けられている。先端板部522は、内筒部51の周方向に沿って対向する胴部521の側面のそれぞれに対して、内筒部51の周方向に突出している2つの先端片523を有する。
The
ここで、ステータ配線21の構成の詳細について説明する。
Here, the details of the configuration of the
ステータ配線21は、図1及び図5に示すように、胴部521に巻かれるコイル線22と、複数の胴部521に巻かれるコイル線22同士を電気的に接続する渡り配線23と、を有する。コイル線22は、ティース52の個数に対応して備えられる。実施形態1では、図2に示すように、コイル線22は、9つのティース52に対応して9つ備えられている。各コイル線22及び渡り配線23を構成する電線は、例えば、エナメル線である。この巻線は、線状の導体と、導体を覆う絶縁被覆と、を有している。ステータ配線21は、一本の電線により構成されている。渡り配線23は、図5に示すように、内筒部51の径方向(図2参照)において、複数のコイル線22よりも内側に配置される。また、渡り配線23は、内筒部51の径方向において、複数の胴部521よりも内側に配置される。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
2つの先端片523は、コイル線22が胴部521から脱落することを抑制する抜止めとして設けられている。すなわち、胴部521の先端側にコイル線22が移動しようとする場合に、コイル線22が2つの先端片523に引っ掛かることで、コイル線22の脱落を抑制できる。
The two
次に、インシュレータ7の構成の詳細について説明する。
Next, details of the configuration of the
インシュレータ7は、ティースコア5の一部を覆う。より詳細には、インシュレータ7は、ティースコア5の複数のティース52において、各ティース52の一部を覆う。インシュレータ7は、電気絶縁性を有している。コイル線22は、図1に示すように、インシュレータ7を介してティース52の胴部521に巻かれるため、インシュレータ7は、コイル線22とティース52とを絶縁する。インシュレータ7は、例えば、合成樹脂を材料として形成されている。
The
図1及び図4に示すように、インシュレータ7は、第1インシュレータ71及び第2インシュレータ72の二つの部材により構成される。第1インシュレータ71及び第2インシュレータ72は、中心軸線320方向に並んでいる。第1インシュレータ71及び第2インシュレータ72は、中心軸線320方向から複数のティース52を嵌め込み可能な形状に形成されている。すなわち、第1インシュレータ71は、ティースコア5に嵌め込まれ取り付けられた状態において、中心軸線320方向の一端側(図1における左側であり、以下、単に左側とする)から複数のティース52を覆う。一方、第2インシュレータ72は、ティースコア5に嵌め込まれ取り付けられた状態において、中心軸線320方向の他端側(図1における右側であり、以下、単に右側とする)から複数のティース52を覆っている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
第1インシュレータ71は、図1に示すように、軸方向D1から見て内筒部51と重なる筒体73aと、複数のティース52の一部を覆う複数のティース被覆部74aと、を有している。同様に、第2インシュレータ72は、軸方向D1から見て内筒部51と重なる筒体73bと、複数のティース52の一部を覆う複数のティース被覆部74bと、を有している。筒体73a及び筒体73bのそれぞれは、内筒部51と同心の円筒状に形成されており、その中心軸線は、出力軸32の中心軸線320と一致している。各ティース被覆部74aは、筒体73aから筒体73aの径方向において外向きに突出している。同様に、各ティース被覆部74bは、筒体73bから筒体73bの径方向において外向きに突出している。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、第2インシュレータ72は、板部76を更に有している。板部76は、内筒部51と同心の円板であり、筒体73bの一端の開口を覆う。ここでいう「筒体73bの一端の開口」は、第2インシュレータ72の筒体73bが有する2つの開口のうち、第1インシュレータ71側とは反対側の開口である。ロータ3と第2インシュレータ72の板部76との間には、検出基板4が配置される。板部76の厚み方向は、ロータ3の後述する回転軸の軸方向D1(図1参照)に沿っている。板部76の中央には、後述する第2ベアリング93(図1参照)の外輪が嵌め込まれる孔760が形成されている。第2インシュレータ72の板部76は、図1に示すように、検出基板4側の第1面761と、第1面761に対向する第2面762と、を有する。実施形態1の第1面761は、検出基板4に密着している。
As shown in FIG. 1, the
第2インシュレータ72の板部76の第1面761には、図6に示すように、凹部77が設けられている。凹部77は、検出基板4の後述する検出素子41を覆う。要するに、第2インシュレータ72は、検出素子41と渡り配線23との間において、検出素子41を覆うように配置されている。凹部77は、略矩形体状の窪みである。凹部77の断面は、図1に示すように、略矩形状である。すなわち、実施形態1の凹部77は、板部76の厚み方向に沿う側面771と、側面と略直交する底面772と、を有している。
A
第1インシュレータ71及び第2インシュレータ72がティースコア5に取り付けられた状態において、内筒部51の径方向における先端板部522の外側の面は、インシュレータ7に覆われておらず、ヨークコア6に接している。
In a state where the
図1に示すように、第1インシュレータ71のティース被覆部74aは、筒体73aから右側へと延びている。また、第2インシュレータ72のティース被覆部74bは、筒体73bから左側へと延びているが、第1インシュレータ71のティース被覆部74aまでには至っていない。すなわち、第1インシュレータ71のティース被覆部74aと、第2インシュレータ72のティース被覆部74bと、は接触しておらず、これらの間に隙間75が形成され、この部分において各ティース52は、露出している。要するに、各ティース52は、隙間75が形成される部分において、インシュレータ7に覆われていない。
As shown in FIG. 1, the
なお、第1インシュレータ71のティース被覆部74aと第2インシュレータ72のティース被覆部74bとが接触して、これらの間に隙間が形成されないように構成してもよい。例えば、ティースコア5の厚さが薄くなることで隙間が形成されなくなってもよいし、ティース被覆部74a及びティース被覆部74bの軸方向D1における寸法が大きくなることで隙間が形成されなくなってもよい。
In addition, the
第1インシュレータ71及び第2インシュレータ72がティースコア5に取り付けられて、複数のティース52の一部を覆った状態で、コイル線22は、第1インシュレータ71及び第2インシュレータ72が構成するインシュレータ7を介して、各ティース52の胴部521に巻かれている。ここで、コイル線22は、胴部521と、当該胴部521と隣り合う2つの胴部521それぞれと、の間のスロット(空洞)を通るように胴部521に巻かれている。また、図5に示すように、第2インシュレータ72の第2面762には、渡り配線23が配置される。
In a state where the
次に、ヨークコア6の構成の詳細について説明する。
Next, details of the configuration of the
ヨークコア6は、図1及び図4に示すように、複数の鋼板60を含む。ヨークコア6は、複数の鋼板60を厚さ方向に積層して形成されている。各鋼板60は、磁性材料により形成されている。各鋼板60は、例えば、ケイ素鋼板である。
The
図2に示すように、ヨークコア6の形状は、円筒状であり、その中心軸線は、出力軸32の中心軸線320と一致している。ヨークコア6は、ティースコア5の外周に取り付けられ、ティースコア5の外周を覆っている。言い換えれば、ティースコア5は、ヨークコア6の内部に配置されている。
As shown in FIG. 2, the shape of the
ヨークコア6は、複数(9つ)の嵌合部61を有している。つまり、ヨークコア6は、ティース52と同数の嵌合部61を有している。複数の嵌合部61の各々は、ヨークコア6の内周面に設けられた窪みである。複数の嵌合部61は、複数のティース52と一対一で対応している。複数の嵌合部61の各々と、複数のティース52のうち当該嵌合部61に対応するティース52とが、嵌りあう。これにより、ヨークコア6がティースコア5の外周に取り付けられる。
The
各嵌合部61には、対応するティース52の先端板部522が嵌め込まれる。そのため、ヨークコア6の周方向における各嵌合部61の長さは、内筒部51の周方向における各ティース52の先端板部522の長さと等しい。なお、本開示において「等しい」とは、複数の値が互いに完全に一致する場合に限定されず、許容される誤差の範囲内で異なっている場合をも含む。例えば、3%以内、5%以内、又は10%以内の誤差がある場合をも含む。
The
ティースコア5にインシュレータ7が装着されコイル線22が巻かれた状態で、ヨークコア6は、例えば、焼嵌めによりティースコア5の外周に取り付けられる。すなわち、ヨークコア6を加熱して径方向に膨張させた状態で、ヨークコア6の内側にティースコア5を配置する。これにより、ヨークコア6の内面は、複数のティース52との間に僅かに隙間を空けて内筒部51の径方向における複数のティース52の先端に対向する。その後、ヨークコア6の温度が低下してヨークコア6が収縮すると、ヨークコア6の内面が複数のティース52の先端に接する。つまり、ヨークコア6の収縮に伴って複数の嵌合部61がヨークコア6の径方向内向きに移動することにより、複数の嵌合部61と複数のティース52とが嵌まり合う。ヨークコア6は、複数のティース52に対してヨークコア6の径方向内向きの接圧を加えている。
With the
(ロータ)
ロータ3は、図1及び図2に示すように、円筒状のロータコア30と、複数(図2では6つ)の磁石31と、出力軸32と、を有している。ロータ3は、ステータ2に対して、出力軸32の中心軸線320回りに回転する。言い換えれば、ロータ3の回転軸X1は、出力軸32の中心軸線320に一致する。ここでいう「ロータ3の回転軸X1」は、ロータ3の回転運動の中心となる軸である。図1に示す軸方向D1は、ロータ3の回転軸X1の軸方向である。
(rotor)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ステータ2のステータコア20に巻かれた複数(図2では9つ)のコイル線22から発生する磁束により、ロータ3を回転させる電磁気力が発生する。モータ1は、ロータ3の回転力(駆動力)を出力軸32から駆動伝達部101(図3参照)へ伝達する。
Magnetic flux generated from a plurality of (nine in FIG. 2)
図1に示すように、ロータ3のロータコア30は、複数の鋼板301を含む。ロータコア30は、複数の鋼板301を厚さ方向に積層して形成されている。各鋼板301は、磁性材料により形成されている。各鋼板301は、例えば、ケイ素鋼板である。
As shown in FIG. 1, the
ロータコア30は、ステータコア20の内筒部51と同心の円筒状に形成されており、その中心軸線は、出力軸32の中心軸線320と一致している。中心軸線320方向において、ロータコア30の両端の位置は、ステータコア20の両端の位置とほぼ揃っている。なお、ロータコア30の両端の位置とステータコア20の両端の位置とがちょうど重なっていなくてもよく、許容される誤差の範囲内でずれていてもよい。例えば、ロータコア30の厚さの3%以内、5%以内又は10%以内のずれがあってもよい。
The
出力軸32は、ロータコア30の内側に保持されている。ロータコア30は、複数(図2では6つ)の磁石収容部302を含んでいる。複数の磁石収容部302は、複数の磁石31を収容する。複数の磁石収容部302の各々は、ロータコア30を中心軸線320方向に貫通する貫通孔である。複数の磁石31の各々は、接着剤を付着させた状態で磁石収容部302に挿入されることで、磁石収容部302に保持されている。なお、複数の磁石31の各々は、接着剤を用いることなく、ロータコア30との間の磁気吸着力により磁石収容部302に保持されていてもよい。実施形態1の磁石31は、永久磁石である。例えば、磁石31は、ネオジム磁石である。
The
複数の磁石収容部302は、ロータコア30の周方向において等間隔に設けられている。これにより、複数の磁石31がロータコア30の周方向において等間隔に配置されている。実施形態1では、磁石31は、多角形状(六角形状)に配置されている。また、複数の磁石31の各々の長手方向は、ロータコア30の周方向に沿っている。
The plurality of
(検出基板)
検出基板4は、ロータ3の回転角度を検出する検出素子41が実装される。検出基板4は、例えば、合成樹脂を材料として形成されている。
(Detection board)
A
実施形態1の検出素子41は、ロータ3の磁石31が発する磁界を検知し、ロータ3の回転角度を検出する。より詳細には、実施形態1の検出素子41は、ロータ3の磁石31が発する磁界を検知し、検出した磁界の極性が切り替わるタイミングに基づいてロータ3の回転角度を検出する。一例として、検出素子41は、ホール効果を利用してロータ3の磁石31が発する磁界を検知するホール素子である。
The
実施形態1の検出基板4は、図1に示すように、ロータ3と第2インシュレータ72との間に配置される。より詳細には、実施形態1の検出基板4は、ロータ3のロータコア30と、第2インシュレータ72の板部76と、の間に配置される。実施形態1の検出素子41は、検出基板4の第2インシュレータ72側の面に実装される。検出基板4の厚み方向は、回転軸X1の軸方向D1に沿っている。
The
実施形態1では、検出素子41と渡り配線23とは、ロータ3の回転軸X1と直交する方向から見て、回転軸X1の軸方向D1に並んで配置されている。ここでいう「ロータ3の回転軸X1と直交する方向」とは、検出基板4の面方向であり、ロータ3の内筒部51の径方向である。
In the first embodiment, the
(シールド部材)
シールド部材81は、渡り配線23で発生する磁束を遮断することで、当該磁束が検出素子41に達することを抑制する。シールド部材81は、空気、検出基板4、及び第2インシュレータ72よりも透磁率が高く、検出素子41と渡り配線23との間に配置される。一例として、シールド部材81は、鉄、フェライト、ニッケル、又は鉄コバルト合金等を材料として形成されている。
(shield member)
The
シールド部材81は、第2インシュレータ72に固定されている。より詳細には、シールド部材81は、検出素子41と渡り配線23との間に配置されるように、第2インシュレータ72に固定されている。この構成によると、検出基板4に、シールド部材81を固定する(配置する)固定部を設ける必要がなくなるという効果を奏する。すなわち、検出基板4での回路パターンを、シールド部材81を固定する(配置する)箇所に関係なく設計することができるという利点がある。言い換えれば、検出基板4での回路パターンの設計の自由度が向上するという利点がある。ここでいう「検出基板4での回路パターン」とは、検出基板4に形成された配線の引き回しだけでなく、検出基板4において検出素子41をどの位置に実装するか等を含む。
The
実施形態1では、シールド部材81は、箔部材であり、第2インシュレータ72の検出素子41側の第1面761の少なくとも一部に設けられている。より詳細には、実施形態1のシールド部材81は、図6に示すように、第2インシュレータ72の凹部77の側面771及び底面772に設けられている。すなわち、実施形態1のシールド部材81は、第2インシュレータ72の凹部77の全面に設けられている。具体的には、シールド部材81は、第2インシュレータ72の凹部77に、空気、検出基板4、及び第2インシュレータ72よりも透磁率が高い材料の膜を設けることで形成される。この構成によると、モータ1の寸法を大きくすることなく、シールド部材81を検出素子41と渡り配線23との間に配置することができるという利点がある。
In the first embodiment, the
(電流供給基板)
電流供給基板91は、ステータ配線21に電流を供給する。より詳細には、電流供給基板91は、検出素子41の検出結果に基づき、ステータ配線21に電流を供給する。
(Current supply board)
電流供給基板91は、実装される電気部品と、電気部品と電気的に接続され、かつ、渡り配線23が電気的に接続されるモータ端子911と、を有する。すなわち、電流供給基板91は、モータ端子911及び渡り配線23を介して、ステータ配線21に電流を供給する。図1に示すように、モータ端子911は、渡り配線23が配置される第2インシュレータ72の第2面762側に突出するように設けられている。図5に示すように、モータ端子911は三個設けられており、各モータ端子911は、三相交流のU相、V相及びW相にそれぞれ対応している。電流供給基板91は、検出素子41の検出結果に基づき、各モータ端子911に供給される電力の切替を行う。
The
(ベアリング)
図1に示すように、モータ1は、第1ベアリング92及び第2ベアリング93を更に備えている。第1ベアリング92は、ロータコア30の左側に配置され、その内輪は、出力軸32の左側の部分に取り付けられる。第2ベアリング93は、ロータコア30の右側に配置される。第2ベアリング93の内輪は、出力軸32の右側の部分に取り付けられて出力軸32と一体的に回転し、第2ベアリング93の外輪は、第2インシュレータ72に取り付けられる。
(bearing)
As shown in FIG. 1, the
(ベース)
ベース95は、ロータコア30に取り付けられて、ロータコア30、出力軸32及び第1ベアリング92の内輪と一体的に回転する。
(base)
The
(1-3)利点
モータ1では、渡り配線23で発生する磁束を遮断するシールド部材81を更に備える。シールド部材81は、空気、検出基板4、及びインシュレータ7よりも透磁率が高く、検出素子41と渡り配線23との間に配置される。
(1-3) Advantages The
この構成によると、渡り配線23で発生する磁束は、シールド部材81の内部を通り抜け、シールド部材81を通り抜けにくくなる。その結果、検出素子41は、渡り配線23で発生する磁束の影響を受けづらくなるという効果を奏する。要するに、実施形態1のモータ1は、検出素子41がロータ3の回転角度を誤検出することを抑制することができるという利点がある。
According to this configuration, the magnetic flux generated in the
また、一般的に、検出素子41が渡り配線23で発生する磁束の影響を受けづらくするためには、渡り配線23を検出素子41から遠ざける、すなわち、渡り配線23と検出素子41との距離を大きく設計する等の対策が考えられる。しかし、上記の対策を実施し、渡り配線23と検出素子41との距離を大きく設計すると、モータ1の寸法が大きくなってしまうという問題があった。一方、実施形態1の構成によると、渡り配線23と検出素子41との距離を大きく設計する必要がなく、検出素子41がロータ3の回転角度を誤検出することを抑制することができる。そのため、モータ1の寸法を大きくすることなく、検出素子41がロータ3の回転角度を誤検出することを抑制することができるという利点もある。
Generally, in order to make the
(1-4)実施形態1の変形例
上述の実施形態1は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(1-4) Modification of
上述の実施形態1のシールド部材81は、第2インシュレータ72の凹部77の全面に設けられているが、第2インシュレータ72の凹部77のうち、少なくとも検出素子41と渡り配線23との間に位置する部分に設けられていればよい。具体的には、軸方向D1において検出素子41と渡り配線23との間に位置する凹部77の底面のみに、シールド部材81が設けられていてもよい。
The
また、上述の実施形態1のシールド部材81は、箔部材であるが、板部材であってもよい。より詳細には、空気、検出基板4、及び第2インシュレータ72よりも透磁率が高い材料で形成された板部材を、検出素子41と渡り配線23との間に配置することで、当該板部材をシールド部材81としてもよい。より具体的には、空気、検出基板4、及び第2インシュレータ72よりも透磁率が高い材料で形成された板部材を、凹部77と検出基板4とで囲まれた空間において、検出素子41と渡り配線23との間に配置することで、当該板部材をシールド部材81としてもよい。シールド部材81は、凹部77の形状に沿って折曲した板部材であってもよいし、平板状の部材であってもよい。なお、シールド部材81と第2インシュレータ72との間には隙間が存在していてもよい。
Moreover, although the
シールド部材81は、ねじ留め、両面テープ、又はカシメ加工等によって、第2インシュレータ72に固定されていてもよい。また、シールド部材81は、検出基板4と第2インシュレータ72とによって挟持されることによって、第2インシュレータ72に固定されていてもよい。すなわち、シールド部材81が第2インシュレータ72に固定される方法は限定されない。
The
上述の実施形態1の凹部77は、略矩形体状の窪みであるが、円柱状、角柱状、又は半球状の窪みであってもよい。
Although the
上述の実施形態1では、検出素子41と渡り配線23とは、ロータ3の回転軸X1と直交する方向から見て、回転軸X1の軸方向D1に沿って配置されている。しかし、検出素子41と渡り配線23とは、ロータ3の回転軸X1と直交する方向から見て、互いに重なるように配置されていてもよい。この場合、シールド部材81は、ロータ3の回転軸X1と直交する方向において、検出素子41と渡り配線23との間に配置される。
In the first embodiment described above, the
上述の実施形態1では、複数の磁石31は、多角形状に配置されている。しかし、複数の磁石31は、多角形状に配置されていることに限定されず、スポーク状に配置されていてもよい。すなわち、ロータ3の構成は、任意に変更が可能である。
In the first embodiment described above, the plurality of
上述の実施形態1では、磁石31の個数は、6つである。しかし、磁石31の個数は、6つに限定されず、2つ以上であればよい。また、上述の実施形態1では、ロータ3の磁石31は、永久磁石であるが、電磁石であってもよい。
In the first embodiment described above, the number of
ロータコア30の中心軸線320方向から見たロータコア30の形状は、完全な円形に限定されず、例えば、円状又は楕円状であって、円周上に突起及び窪みが設けられた形状であってもよい。
The shape of the
上述の実施形態1のインシュレータ7は、ティースコア5の一部を覆うが、ティースコア5の全体を覆っていてもよい。すなわち、インシュレータ7は、ティースコア5の少なくとも一部を覆っていればよい。
Although the
モータ1は、電動工具10に備えられることに限定されない。モータ1は、例えば、電動自転車又は電動アシスト自転車に備えられてもよい。
The
ステータ配線21は、一本の電線ではなく、複数本の電線により構成されてもよい。
The
(実施形態2)
(2-1)概要
以下、実施形態2に係るモータ1aについて、図7を用いて説明する。実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
(2-1) Overview The
実施形態2のモータ1aは、実施形態1のモータ1と同様に、電動工具10に備えられる。
The
実施形態2のモータ1aは、シールド部材81の代わりに、渡り配線23で発生する磁束を誘導する誘導部材82を備えるという点で、実施形態1と異なる。
The
誘導部材82は、空気、検出基板4、及び第2インシュレータ72よりも透磁率が高い。一例として、誘導部材82は、鉄、フェライト、ニッケル、又は鉄コバルト合金等を材料として形成されている。誘導部材82は、軸方向D1において渡り配線23を基準に検出素子41とは反対側(図7において渡り配線23の右側)に配置される。
The guiding
以上の構成により、誘導部材82は、渡り配線23で発生する磁束を吸収し、軸方向D1において渡り配線23を基準に検出素子41とは反対側に当該磁束を誘導することで、当該磁束が検出素子41に達することを抑制することが可能である。その結果、検出素子41は、渡り配線23で発生する磁束の影響を受けづらくなるという効果を奏する。要するに、実施形態2のモータ1は、検出素子41がロータ3の回転角度を誤検出することを抑制することができるという利点がある。
With the above configuration, the guiding
(2-2)詳細
実施形態2のモータ1aは、図7に示すように、ステータ2と、ロータ3と、検出基板4と、誘導部材82と、電流供給基板91と、第1ベアリング92と、第2ベアリング93と、を備える。
(2-2) Details As shown in FIG. 7, the
誘導部材82は、板部材である。実施形態2の誘導部材82は、円板状の部材である。より詳細には、実施形態2の誘導部材82は、空気、検出基板4、及び第2インシュレータ72よりも透磁率が高い材料によって形成された平板状の部材である。
The guiding
誘導部材82は、第2インシュレータ72に固定されている。実施形態2の誘導部材82は、軸方向D1において渡り配線23を基準に検出素子41とは反対側に配置されるように、第2インシュレータ72に固定されている。より詳細には、誘導部材82は、軸方向D1において渡り配線23を基準に検出素子41とは反対側に配置されるように、第2インシュレータ72に設けられた固定部78によって、第2インシュレータ72に固定されている。固定部78は、第2インシュレータ72の第2面762から、電流供給基板91に向かって突出している(図7において、右側に突出している)。実施形態2の固定部78は、柱体状である。実施形態2の固定部78は、合成樹脂を材料として、第2インシュレータ72と一体に形成されている。実施形態2の第2インシュレータ72では、少なくとも2つの固定部78が設けられている。一例として、誘導部材82は、ねじ止め等によって、固定部78に取り付けられる。なお、誘導部材82は、誘導部材82に設けられた貫通孔に固定部78を挿通し嵌め込むことで、固定部78に取り付けられていてもよい。上記の構成によると、モータ1bの内部構造を複雑化することなく、誘導部材82を渡り配線23に対して近い位置に固定することができるという利点がある。
The
(2-3)変形例
上述の実施形態2は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(2-3)
上述の実施形態2の誘導部材82は、円板状の部材であるが、矩形板状の部材であってもよい。すなわち、誘導部材82の形状は、限定されない。
Although the guiding
上述の実施形態2の固定部78は、柱体状であるが、板状であってもよい。すなわち、固定部78の形状は、限定されない。
Although the fixing
また、固定部78は、空気、検出基板4、及び第2インシュレータ72よりも透磁率が高い材料によって形成されていてもよい。一例として、固定部78は、鉄、フェライト、ニッケル、又は鉄コバルト合金等を材料として形成されていてもよい。すなわち、固定部78は軸方向D1と直交する方向から見て、渡り配線23と重なるように配置されているため、固定部78は、誘導部材82に含まれていてもよい。この構成によると、検出素子41は、渡り配線23で発生する磁束の影響をより受けづらくなるという効果を奏する。要するに、実施形態2のモータ1は、検出素子41がロータ3の回転角度を誤検出することをより抑制することができるという利点がある。
Further, the fixing
上述の実施形態2の誘導部材82は、第2インシュレータ72に固定されているが、電流供給基板91に固定されていてもよい。すなわち、誘導部材82は、第2インシュレータ72に固定されている構成に限定されない。
Although the guiding
また、上述の実施形態2の誘導部材82は、軸方向D1において渡り配線23を基準に検出素子41とは反対側に配置される。しかし、図8に示すように、モータ1bの誘導部材82aは、ロータ3の回転軸の径方向に沿って、渡り配線23と並んで配置されていてもよい。この構成によると、誘導部材82aは、渡り配線23で発生する磁束を吸収し、ロータ3の回転軸の径方向に当該磁束を誘導することで、当該磁束が検出素子41に達することを抑制することが可能である。
Furthermore, the guiding
誘導部材82aは、ロータ3の回転軸の径方向に沿って、渡り配線23と並んで配置されている場合、第2インシュレータ72と一体に形成されていてもよい。より詳細には、誘導部材82aは、板部材であり、第2インシュレータ72の渡り配線23に面する面から電流供給基板91に向かって突出するように、第2インシュレータ72と一体に形成されていてもよい。この構成によると、実施形態2のモータ1は、モータ1bの内部構造を複雑化することなく、検出素子41がロータ3の回転角度を誤検出することを抑制することができるという利点がある。
The
以上から、誘導部材82は、軸方向D1において渡り配線23を基準に検出素子41とは反対側に配置される、又は、ロータ3の回転軸の径方向に沿って、渡り配線23と並んで配置されていればよい。
From the above, the guiding
また、誘導部材82は、渡り配線23を囲むように配置されていてもよい。より詳細には、誘導部材82は、空気、検出基板4、及び第2インシュレータ72よりも透磁率が高い材料によって形成され、渡り配線23を囲むように湾曲した板部材であってもよい。この構成によると、検出素子41は、渡り配線23で発生する磁束を、より効率的に誘導することができる。要するに、実施形態1のモータ1は、検出素子41がロータ3の回転角度を誤検出することを、より効率的に抑制することができるという利点がある。
Further, the
(まとめ)
実施形態に係る第1の態様のモータ(1)は、ステータ(2)と、ロータ(3)と、検出基板(4)と、を備える。ステータ(2)は、ステータコア(20)及びステータ配線(21)を有する。ロータ(3)は、磁石(31)を有し、ステータコア(20)に対して回転する。検出基板(4)は、ロータ(3)の回転角度を検出する検出素子(41)が実装される。ステータコア(20)は、ティースコア(5)と、ヨークコア(6)と、インシュレータ(7)と、を有する。ティースコア(5)は、内側にロータ(3)が配置される筒状の内筒部(51)と、内筒部(51)から内筒部(51)の径方向において外向きに突出した胴部(521)を含む複数のティース(52)と、を具備する。ヨークコア(6)は、複数のティース(52)に取り付けられ複数のティース(52)を囲む筒状をなす。インシュレータ(7)は、ティースコア(5)の少なくとも一部を覆う。ステータ配線(21)は、コイル線(22)と、渡り配線(23)と、を有する。コイル配線は、胴部(521)にインシュレータ(7)を介して巻かれる。渡り配線(23)は、複数の胴部(521)に巻かれる複数のコイル線(22)同士を電気的に接続する。モータ(1)は、渡り配線(23)で発生する磁束を遮断するシールド部材(81)を更に備える。シールド部材(81)は、空気、検出基板(4)、及びインシュレータ(7)よりも透磁率が高く、検出素子(41)と渡り配線(23)との間に配置される。
(summary)
The motor (1) of the first aspect according to the embodiment includes a stator (2), a rotor (3), and a detection board (4). The stator (2) has a stator core (20) and stator wiring (21). The rotor (3) has magnets (31) and rotates relative to the stator core (20). A detection element (41) for detecting the rotation angle of the rotor (3) is mounted on the detection board (4). The stator core (20) includes a tee core (5), a yoke core (6), and an insulator (7). The tee core (5) includes a cylindrical inner cylinder part (51) in which the rotor (3) is disposed, and a cylindrical inner cylinder part (51) that protrudes outward in the radial direction of the inner cylinder part (51). A plurality of teeth (52) including a body (521). The yoke core (6) is attached to the plurality of teeth (52) and has a cylindrical shape surrounding the plurality of teeth (52). The insulator (7) covers at least a portion of the tee core (5). The stator wiring (21) includes a coil wire (22) and a crossover wiring (23). The coil wiring is wound around the body (521) via the insulator (7). The crossover wiring (23) electrically connects the plurality of coil wires (22) wound around the plurality of body parts (521). The motor (1) further includes a shield member (81) that blocks magnetic flux generated in the crossover wiring (23). The shield member (81) has higher magnetic permeability than air, the detection board (4), and the insulator (7), and is arranged between the detection element (41) and the crossover wiring (23).
この態様によれば、検出素子(41)がロータ(3)の回転角度を誤検出することを抑制することができる、という利点がある。 According to this aspect, there is an advantage that it is possible to suppress the detection element (41) from erroneously detecting the rotation angle of the rotor (3).
実施形態に係る第2の態様のモータ(1a、1b)は、ステータ(2)と、ロータ(3)と、検出基板(4)と、を備える。ステータ(2)は、ステータコア(20)及びステータ配線(21)を有する。ロータ(3)は、磁石(31)を有し、ステータコア(20)に対して回転する。検出基板(4)は、ロータ(3)の回転角度を検出する検出素子(41)が実装される。ステータコア(20)は、ティースコア(5)と、ヨークコア(6)と、インシュレータ(7)と、を有する。ティースコア(5)は、内側にロータ(3)が配置される筒状の内筒部(51)と、内筒部(51)から内筒部(51)の径方向において外向きに突出した胴部(521)を含む複数のティース(52)と、を具備する。ヨークコア(6)は、複数のティース(52)に取り付けられ複数のティース(52)を囲む筒状をなす。インシュレータ(7)は、ティースコア(5)の少なくとも一部を覆う。ステータ配線(21)は、コイル線(22)と、渡り配線(23)と、を有する。コイル配線は、胴部(521)にインシュレータ(7)を介して巻かれる。渡り配線(23)は、複数の胴部(521)に巻かれる複数のコイル線(22)同士を電気的に接続する。検出素子(41)と渡り配線(23)とは、ロータ(3)の回転軸(X1)と直交する方向から見て、回転軸(X1)の軸方向(D1)に沿って配置されている。モータ(1a、1b)は、渡り配線(23)で発生する磁束を誘導する誘導部材(82、82a)を更に備える。誘導部材(82、82a)は、空気、検出基板(4)、及びインシュレータ(7)よりも透磁率が高い。誘導部材(82、82a)は、軸方向(D1)において、渡り配線(23)を基準に検出素子(41)とは反対側に配置されている、又は、回転軸(X1)の径方向に沿って、渡り配線(23)と並んで配置されている。 The motor (1a, 1b) of the second aspect according to the embodiment includes a stator (2), a rotor (3), and a detection board (4). The stator (2) has a stator core (20) and stator wiring (21). The rotor (3) has magnets (31) and rotates relative to the stator core (20). A detection element (41) for detecting the rotation angle of the rotor (3) is mounted on the detection board (4). The stator core (20) includes a tee core (5), a yoke core (6), and an insulator (7). The tee core (5) includes a cylindrical inner cylinder part (51) in which the rotor (3) is disposed, and a cylindrical inner cylinder part (51) that protrudes outward in the radial direction of the inner cylinder part (51). A plurality of teeth (52) including a body (521). The yoke core (6) is attached to the plurality of teeth (52) and has a cylindrical shape surrounding the plurality of teeth (52). The insulator (7) covers at least a portion of the tee core (5). The stator wiring (21) includes a coil wire (22) and a crossover wiring (23). The coil wiring is wound around the body (521) via the insulator (7). The crossover wiring (23) electrically connects the plurality of coil wires (22) wound around the plurality of body parts (521). The detection element (41) and the crossover wiring (23) are arranged along the axial direction (D1) of the rotation axis (X1) when viewed from a direction perpendicular to the rotation axis (X1) of the rotor (3). . The motors (1a, 1b) further include guide members (82, 82a) that guide magnetic flux generated in the crossover wiring (23). The guiding member (82, 82a) has higher magnetic permeability than air, the detection substrate (4), and the insulator (7). The guiding member (82, 82a) is arranged on the opposite side of the detection element (41) with respect to the crossover wiring (23) in the axial direction (D1), or in the radial direction of the rotating shaft (X1). Along the line, the wiring line (23) is arranged along the line.
この態様によれば、検出素子(41)がロータ(3)の回転角度を誤検出することを抑制することができる、という利点がある。 According to this aspect, there is an advantage that it is possible to suppress the detection element (41) from erroneously detecting the rotation angle of the rotor (3).
実施形態に係る第3の態様のモータ(1)では、第1の態様において、シールド部材(81)は、インシュレータ(7)に固定されている。 In the motor (1) of the third aspect according to the embodiment, the shield member (81) is fixed to the insulator (7) in the first aspect.
この態様によれば、検出基板(4)での回路パターンの自由度が向上する、という利点がある。 According to this aspect, there is an advantage that the degree of freedom of the circuit pattern on the detection board (4) is improved.
実施形態に係る第4の態様のモータ(1)では、第3の態様において、インシュレータ(7)は、検出素子(41)と渡り配線(23)との間において、検出素子(41)を覆うように配置されている。シールド部材(81)は、箔部材であり、インシュレータ(7)の検出素子(41)側の面の少なくとも一部に設けられている。 In the motor (1) of the fourth aspect according to the embodiment, in the third aspect, the insulator (7) covers the detection element (41) between the detection element (41) and the crossover wiring (23). It is arranged like this. The shield member (81) is a foil member, and is provided on at least a portion of the surface of the insulator (7) on the detection element (41) side.
この態様によれば、モータ(1)の寸法を大きくすることなく、シールド部材(81)を検出素子(41)と渡り配線(23)との間に配置することができる、という利点がある。 According to this aspect, there is an advantage that the shield member (81) can be placed between the detection element (41) and the crossover wiring (23) without increasing the dimensions of the motor (1).
実施形態に係る第5の態様のモータ(1a、1b)では、第2の態様において、誘導部材(82、82a)は、インシュレータ(7)に固定されている。 In the motor (1a, 1b) of the fifth aspect according to the embodiment, in the second aspect, the guiding member (82, 82a) is fixed to the insulator (7).
この態様によれば、誘導部材(82、82a)を渡り配線(23)に対して近い位置で固定することができ、誘導部材(82、82a)が渡り配線(23)から発される磁束を誘導しやすくなる、という利点がある。 According to this aspect, the guide member (82, 82a) can be fixed at a position close to the crossover wire (23), and the guide member (82, 82a) can absorb the magnetic flux emitted from the crossover wire (23). It has the advantage of being easier to guide.
実施形態に係る第6の態様のモータ(1a)では、第5の態様において、誘導部材(82)は、回転軸(X1)の軸方向(D1)において、渡り配線(23)を基準に検出素子(41)とは反対側に配置されている場合、インシュレータ(7)に設けられた固定部(78)によって、インシュレータ(7)に固定されている。 In the motor (1a) of the sixth aspect according to the embodiment, in the fifth aspect, the guiding member (82) detects the transition wire (23) in the axial direction (D1) of the rotating shaft (X1). When placed on the opposite side to the element (41), it is fixed to the insulator (7) by a fixing part (78) provided on the insulator (7).
この態様によれば、モータ(1b)の内部構造を複雑化することなく、渡り配線(23)に対して近い位置に固定することができる、という利点がある。 According to this aspect, there is an advantage that the motor (1b) can be fixed at a position close to the crossover wiring (23) without complicating its internal structure.
実施形態に係る第7の態様のモータ(1a)では、第6の態様において、固定部(78)は、誘導部材(82)に含まれている。 In the motor (1a) of the seventh aspect according to the embodiment, in the sixth aspect, the fixing portion (78) is included in the guiding member (82).
この態様によれば、検出素子(41)がロータ(3)の回転角度を誤検出することをより抑制することができる、という利点がある。 According to this aspect, there is an advantage that it is possible to further suppress the detection element (41) from erroneously detecting the rotation angle of the rotor (3).
実施形態に係る第8の態様のモータ(1b)では、第5の態様において、誘導部材(82a)は、回転軸(X1)の径方向に沿って、渡り配線(23)と並んで配置されている場合、インシュレータ(7)と一体に形成されている。 In the motor (1b) of the eighth aspect according to the embodiment, in the fifth aspect, the guiding member (82a) is arranged in line with the crossover wiring (23) along the radial direction of the rotating shaft (X1). If so, it is formed integrally with the insulator (7).
この態様によれば、モータ(1b)の内部構造を複雑化することなく、検出素子(41)がロータ(3)の回転角度を誤検出することを抑制することができる、という利点がある。 According to this aspect, there is an advantage that it is possible to suppress the detection element (41) from erroneously detecting the rotation angle of the rotor (3) without complicating the internal structure of the motor (1b).
実施形態に係る第9の態様の電動工具は、第1又は第2の態様のモータ(1、1a、1b)と、駆動軸(102)と、を備える。駆動軸は、モータ(1、1a、1b)によって回転する。 The power tool of the ninth aspect according to the embodiment includes the motor (1, 1a, 1b) of the first or second aspect and a drive shaft (102). The drive shaft is rotated by a motor (1, 1a, 1b).
この態様によれば、検出素子(41)がロータ(3)の回転角度を誤検出することを抑制することができる電動工具を提供できる、という利点がある。 According to this aspect, there is an advantage that it is possible to provide a power tool that can suppress the detection element (41) from erroneously detecting the rotation angle of the rotor (3).
1、1a、1b モータ
2 ステータ
20 ステータコア
21 ステータ配線
22 コイル線
23 渡り配線
3 ロータ
30 ロータコア
31 磁石
32 出力軸
4 検出基板
41 検出素子
5 ティースコア
50 鋼板
51 内筒部
52 ティース
6 ヨークコア
60 鋼板
61 嵌合部
7 インシュレータ
78 固定部
81 シールド部材
82、82a 誘導部材
10 電動工具
102 駆動軸
D1 軸方向
X1 回転軸
1, 1a,
Claims (9)
磁石を有し、前記ステータコアに対して回転するロータと、
前記ロータの回転角度を検出する検出素子が実装される検出基板と、を備え、
前記ステータコアは、
内側に前記ロータが配置される筒状の内筒部と、前記内筒部から前記内筒部の径方向において外向きに突出した胴部を含む複数のティースと、を具備するティースコアと、
前記複数のティースに取り付けられ前記複数のティースを囲む筒状のヨークコアと、
前記ティースコアの少なくとも一部を覆うインシュレータと、を有し、
前記ステータ配線は、
前記胴部に前記インシュレータを介して巻かれるコイル線と、
複数の前記胴部に巻かれる複数の前記コイル線同士を電気的に接続する渡り配線と、を有し、
前記渡り配線で発生する磁束を遮断するシールド部材を更に備え、
前記シールド部材は、
空気、前記検出基板、及び前記インシュレータよりも透磁率が高く、
前記検出素子と前記渡り配線との間に配置される、
ことを特徴とするモータ。 a stator having a stator core and stator wiring;
a rotor having a magnet and rotating with respect to the stator core;
a detection board on which a detection element for detecting the rotation angle of the rotor is mounted;
The stator core is
A teeth core including a cylindrical inner cylinder part in which the rotor is disposed, and a plurality of teeth including a body part protruding outward from the inner cylinder part in a radial direction of the inner cylinder part;
a cylindrical yoke core attached to the plurality of teeth and surrounding the plurality of teeth;
an insulator that covers at least a portion of the tee core,
The stator wiring is
a coil wire wound around the body through the insulator;
a crossover wiring that electrically connects the plurality of coil wires wound around the plurality of body parts,
Further comprising a shield member that blocks magnetic flux generated in the crossover wiring,
The shield member is
has higher magnetic permeability than air, the detection board, and the insulator;
arranged between the detection element and the crossover wiring,
A motor characterized by:
磁石を有し、前記ステータコアに対して回転するロータと、
前記ロータの回転角度を検出する検出素子が実装される検出基板と、を備え、
前記ステータコアは、
内側に前記ロータが配置される筒状の内筒部と、前記内筒部から前記内筒部の径方向において外向きに突出した胴部を含む複数のティースと、を具備するティースコアと、
前記複数のティースに取り付けられ前記複数のティースを囲む筒状のヨークコアと、
前記ティースコアの少なくとも一部を覆うインシュレータと、を有し、
前記ステータ配線は、
前記胴部に前記インシュレータを介して巻かれるコイル線と、
複数の前記胴部に巻かれる複数の前記コイル線同士を電気的に接続する渡り配線と、を有し、
前記検出素子と前記渡り配線とは、前記ロータの回転軸と直交する方向から見て、前記回転軸の軸方向に沿って配置されており、
前記渡り配線で発生する磁束を誘導する誘導部材を更に備え、
前記誘導部材は、
空気、前記検出基板、及び前記インシュレータよりも透磁率が高く、
前記軸方向において、前記渡り配線を基準に前記検出素子とは反対側に配置されている、又は、前記回転軸の径方向に沿って、前記渡り配線と並んで配置されている、
ことを特徴とするモータ。 a stator having a stator core and stator wiring;
a rotor having a magnet and rotating with respect to the stator core;
a detection board on which a detection element for detecting the rotation angle of the rotor is mounted;
The stator core is
A teeth core including a cylindrical inner cylinder part in which the rotor is disposed, and a plurality of teeth including a body part protruding outward from the inner cylinder part in a radial direction of the inner cylinder part;
a cylindrical yoke core attached to the plurality of teeth and surrounding the plurality of teeth;
an insulator that covers at least a portion of the tee core,
The stator wiring is
a coil wire wound around the body through the insulator;
a crossover wiring that electrically connects the plurality of coil wires wound around the plurality of body parts,
The detection element and the crossover wiring are arranged along the axial direction of the rotation axis of the rotor when viewed from a direction perpendicular to the rotation axis of the rotor,
Further comprising a guide member that guides the magnetic flux generated in the crossover wiring,
The guiding member is
has higher magnetic permeability than air, the detection board, and the insulator;
In the axial direction, it is arranged on the opposite side from the detection element with respect to the crossover wiring, or it is arranged in parallel with the crossover wiring along the radial direction of the rotating shaft.
A motor characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ。 the shield member is fixed to the insulator;
The motor according to claim 1, characterized in that:
前記シールド部材は、
箔部材であり、
前記インシュレータの前記検出素子側の面の少なくとも一部に設けられている、
ことを特徴とする請求項3に記載のモータ。 The insulator is disposed between the detection element and the crossover wiring so as to cover the detection element,
The shield member is
A foil member,
provided on at least a part of the surface of the insulator on the detection element side;
The motor according to claim 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項2に記載のモータ。 The guide member is fixed to the insulator.
The motor according to claim 2, characterized in that:
ことを特徴とする請求項5に記載のモータ。 When the guiding member is disposed on the opposite side of the detection element with respect to the crossover wiring in the axial direction of the rotating shaft, the guiding member is fixed to the insulator by a fixing part provided on the insulator. ,
The motor according to claim 5, characterized in that:
ことを特徴とする請求項6に記載のモータ。 The fixing part is included in the guiding member,
The motor according to claim 6, characterized in that:
ことを特徴とする請求項5に記載のモータ。 When the guiding member is arranged along the radial direction of the rotating shaft and alongside the crossover wiring, the guiding member is formed integrally with the insulator.
The motor according to claim 5, characterized in that:
前記モータによって回転する駆動軸と、を備える、
ことを特徴とする電動工具。 The motor according to claim 1 or claim 2,
a drive shaft rotated by the motor;
A power tool characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022124260A JP2024021436A (en) | 2022-08-03 | 2022-08-03 | Motors and power tools |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022124260A JP2024021436A (en) | 2022-08-03 | 2022-08-03 | Motors and power tools |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024021436A true JP2024021436A (en) | 2024-02-16 |
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ID=89855064
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JP2022124260A Pending JP2024021436A (en) | 2022-08-03 | 2022-08-03 | Motors and power tools |
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Country | Link |
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2022
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