JP6900653B2 - ランデル型モータの製造方法 - Google Patents
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Description
図1〜図3に示すように、本実施形態のブラシレスモータMは、ランデル型モータであって、車両エンジンルームに配置される位置制御装置用、詳しくはエンジンに連結されるバルブタイミング可変装置に用いられるモータである。
ステータ5は、円筒状のステータコア11を有し、そのステータコア11の外周面が側壁部2aの内周面に固定されている。ステータコア11の内側には、軸線方向に沿って形成され、かつ、周方向に等ピッチに配置される複数のティース11aが、径方向内側に向かって延出形成されている。各ティース11aは、T型のティースであって、その径方向の内周面は、回転軸6の中心軸線O(図5参照)を中心とする同心円の円弧を軸線方向に延出した円弧面である。
まず、磁性鋼板をプレス加工により打ち抜いて予め形成した複数枚のコアシート12を軸方向に積層してステータコア11を形成するコアシート積層工程を行う。コアシート積層工程では、軸方向に隣り合うコアシート12の第1軸方向対向面12cと第2軸方向対向面12eとが軸方向に対向するように、かつ、同第1軸方向対向面12cに設けられた第1係合部12dに同第2軸方向対向面12eに設けられた第2係合部12fが軸方向から挿入されるように複数枚のコアシート12が積層される。コアシート積層工程で形成されたステータコア11においては、各コアシート12の第1係合部12dに軸方向に隣り合うコアシート12の第2係合部12fが圧入されて凹凸係合しており、軸方向に隣り合うコアシート12同士の周方向の相対回転及び軸方向相対移動が抑制されているが、積層された複数のコアシート12は仮固定状態である。
図6に示すように、ロータ7は、第1及び第2ロータコア20,30、界磁磁石40を有している。
図3及び図6に示すように、第1ロータコア20は、軟磁性材よりなる電磁鋼板にて形成され、エンドフレーム3側に配置されている。第1ロータコア20は、円板状の第1コアベース21を有し、その中心位置に貫通穴21aが貫通形成されている。貫通穴21aのエンドフレーム3側の外周部には、略円筒状のボス部21eが突出形成されている。本実施形態では、バーリング加工により、貫通穴21aとボス部21eとを同時に形成している。なお、ボス部21eの外径は、回転軸6の一側を回転可能に支持する軸受9の外径、即ち、エンドフレーム3に設けられ軸受9を収容固定する軸受保持部3eの内径より短く形成されている。
第2ロータコア30は、第1ロータコア20と同一材質及び同形状であって、筒状フロントハウジング2側に配置される。第2ロータコア30は、円板状の第2コアベース31を有し、その中心位置に貫通穴31aが貫通形成されている。貫通穴31aの蓋状部2b側の外周部には、略円筒状のボス部31eが突出形成されている。本実施形態では、バーリング加工により、貫通穴31aとボス部31eとを同時に形成している。なお、ボス部31eの外径は、回転軸6の他側を回転可能に支持する軸受8の外径、即ち、筒状フロントハウジング2に設けられ軸受8を収容固定する軸受保持部2eの内径より短く形成されている。
図6に示すように、界磁磁石40は、円板状の永久磁石であって、その中央部に貫通穴40aが形成されている。界磁磁石40は、その貫通穴40aに円筒状のスリーブ41が貫挿されている。スリーブ41は、非磁性体よりなり本実施形態では回転軸6と同じステンレス製である。なお、スリーブ41の軸方向の長さは、本実施形態では界磁磁石40の軸方向厚さより若干長い。また、スリーブ41の外径は、界磁磁石40の貫通穴40aの内径より小さく、ボス部21e,31eの外径以上となるように形成されている。従って、界磁磁石40の貫通穴40aの内径は、ボス部21e,31eの外径より大きくなる。
また、ロータ7は、界磁磁石40の外周面に例えば接着によって固定される整流磁石42を備えている。界磁磁石40は、中央に孔を有する円環状をなす。なお、界磁磁石40と整流磁石42とは、異なる材料で構成される。具体的には、界磁磁石40は、例えば異方性の焼結磁石であり、例えばフェライト磁石、サマリウムコバルト(SmCo)磁石、ネオジム磁石等で構成される。整流磁石42は、例えばボンド磁石(プラスチックマグネット、ゴムマグネット等)であり、例えばフェライト磁石、サマリウム鉄窒素(SmFeN)系磁石、サマリウムコバルト(SmCo)系磁石、ネオジム磁石等で構成される。
図3及び図5に示すように、ロータ7のエンドフレーム3側の端面(第1コアベース21の反対向面21b)には、センサマグネット60を保持する支持プレート51が固定されている。なお、支持プレート51は、非磁性体(本実施形態では真鍮)にて形成されている。
エンドフレーム3の回路収容部3aには、センサマグネット60に対して軸方向に一定の間隔を開けて対向するホールIC等の磁気センサ62が収容されている。磁気センサ62は、回路収容部3aの底面3fに固定された制御回路基板63上に支持されている。そして、ロータ7が回転すると、センサマグネット60がロータ7と一体回転し、センサマグネット60のN極に磁化されたN極部分60nとS極に磁化されたS極部分60sとが、磁気センサ62の前方を交互に通過する。磁気センサ62はそのセンサマグネット60の磁極に応じた検出信号を制御回路基板63上に構成される制御回路に出力する。そして、磁気センサ62からの検出信号を受けた制御回路は、その検出信号に基づいてロータ7の回転位置(角度)を算出するとともに回転数(速度)等を算出し、これに基づいて生成した駆動電流を巻線14,15,16に供給することでブラシレスモータMの駆動制御を行う。
ステータコア11は、同ステータコア11の軸方向の一端側が側壁部2aの内側に圧入された圧入部11b、同ステータコアの軸方向の他端側がエンドフレーム3の内部空間(回路収容部3a)に配置された非圧入部11cとなっている。
(1)ブラシレスモータMの振動を抑制することができる。また、本実施形態のブラシレスモータMは、筒状フロントハウジング2の固定部2c及びエンドフレーム3の外周縁部が、車両におけるブラシレスモータMの固定場所に対して固定されるため、上記構成とすることで、よりブラシレスモータMの振動を抑制しやすくなる。
・上記実施形態では、軸方向に積層された複数枚のコアシート12は、当該コアシート12からなるステータコア11を側壁部2aに圧入するときに同ステータコア11を圧入する力によってかしめられて一体化される。しかしながら、複数枚のコアシート12は、側壁部2aに圧入される前に、予めかしめられて一体化されて(固定状態とされて)いてもよい。
・上記実施形態では、ブラシレスモータMは、バルブタイミング可変装置の駆動源として用いられているが、その他の装置(例えば、スロットル弁制御装置等)の駆動源として用いられてもよい。
Claims (1)
- 周方向に複数の爪状磁極を有する第1及び第2ロータコアを各ロータコアの爪状磁極が周方向に交互となるように組み合わせ、各ロータコアの爪状磁極が交互に異なる磁極として機能するように前記第1及び第2ロータコアの間に軸方向に磁化された界磁磁石を配置してなるロータと、該ロータを回転させる回転磁界を形成するための巻線が巻装されたステータコアを有するステータと、前記ロータ及び前記ステータを収容するモータケースと、を備えたランデル型モータの製造方法であって、
前記モータケースは、筒状の側壁部を有するヨークハウジングと、前記側壁部の軸方向の一端を閉塞するように前記ヨークハウジングに固定されるエンドフレームとを有し、
前記ステータコアの軸方向の一端側を前記側壁部に圧入して前記ステータコアを前記ヨークハウジングに固定する一方で、前記ステータコアの軸方向の他端側を前記ヨークハウジングの外部に配置するステータコア固定工程と、
前記ステータコア固定工程よりも後に、前記ステータコアの軸方向の他端側を前記エンドフレームの内部空間に配置した状態で前記エンドフレームを前記ヨークハウジングに固定するエンドフレーム固定工程と、を備え、
前記エンドフレーム固定工程において、前記エンドフレームと前記ヨークハウジングの固定部とは、前記エンドフレーム側から取り付けられるボルトにより固定され、
前記ステータコア固定工程により前記ヨークハウジングの外部に配置された前記ステータコアの軸方向の他端側の非圧入部は、前記ステータコアの軸方向において、前記ヨークハウジングの前記固定部よりも、前記側壁部の内側に圧入された前記ステータコアの軸方向の一端側の圧入部と反対側に位置し、
前記エンドフレーム固定工程において、前記ボルトの頭部は、前記ステータコアの軸方向において、前記非圧入部よりも前記圧入部と反対側に位置し、且つ前記頭部が前記エンドフレームよりも前記ヨークハウジングと反対側に突出しないように取り付けられ、
前記ステータコア固定工程よりも前に、複数枚のコアシートを軸方向に積層して前記ステータコアを形成するコアシート積層工程と、
前記コアシート積層工程の後に、軸方向に積層された複数枚の前記コアシートに前記巻線を巻装する巻線工程と、を備え、
前記コアシート積層工程では、軸方向に隣り合うコアシートにおける軸方向対向面の係合部同士の凹凸係合により前記複数枚の前記コアシートが仮固定状態となり、
前記ステータコア固定工程は、前記巻線工程よりも後に行われ、前記ステータコア固定工程では、前記ステータコアの軸方向の一端側を前記側壁部に圧入する力によって複数枚の前記コアシートを軸方向に加圧することにより複数枚の前記コアシートを軸方向にかしめて、前記仮固定状態にあった複数枚の前記コアシートを軸方向に隣り合うコアシートの前記軸方向対向面同士が当接した固定状態とすることを特徴とするランデル型モータの製造方法。
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