JPH10127030A - Brushless motor - Google Patents
Brushless motorInfo
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- JPH10127030A JPH10127030A JP8275792A JP27579296A JPH10127030A JP H10127030 A JPH10127030 A JP H10127030A JP 8275792 A JP8275792 A JP 8275792A JP 27579296 A JP27579296 A JP 27579296A JP H10127030 A JPH10127030 A JP H10127030A
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- rotor
- magnet
- rotor magnet
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- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はOA分野等に使用さ
れるレーザビームプリンタ等の偏光走査などに利用され
る10000rpm以上のブラシレスモータに関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless motor of 10,000 rpm or more which is used for a polarization scan of a laser beam printer or the like used in the OA field or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ブラシレスモータは、OA分野の
市場拡大に伴い、特にレーザビームプリンタ等の普及が
著しく、高品質・高精度及び低コスト化が必要とされて
きた現在、モータにおいては高速回転及び低コスト化を
目的とし、ロータマグネットにゴム又は樹脂系のマグネ
ットを採用する傾向にあるが、高速回転することにより
ロータマグネットに生じる遠心力によってロータマグネ
ットが剥離破壊するため、高速回転においても剥離破壊
しないロータ構造が必要とされている。2. Description of the Related Art In recent years, with the expansion of the market in the OA field, the spread of laser beam printers and the like has been remarkable, and high quality, high precision, and low cost have been required in recent years. For the purpose of rotation and cost reduction, there is a tendency to adopt a rubber or resin magnet for the rotor magnet.However, the rotor magnet peels and breaks due to centrifugal force generated in the rotor magnet due to high speed rotation, so even at high speed rotation There is a need for a rotor structure that does not delaminate.
【0003】従来のロータマグネットの剥離破壊防止構
造は、剥離破壊防止のためにロータ構造に工夫がなされ
ている(例えば、特開平5−184115号公報)。特
開平5−184115号公報に記載されたブラシレスモ
ータにおいて、ベアリング又は焼結含油軸受を保持する
ブラケットに回転可能に軸支された回転軸と前記回転軸
に断面がほぼL字形状となるように外周壁端部に側壁を
有したロータフレーム又はロータヨークが噛み合わせ固
定されたロータボスが締結固定され、前記ロータフレー
ム又はロータヨークにはロータマグネットが圧入又は接
着固定されており、回転軸に締結固定されたロータボス
が回転を始めることによって、ロータマグネットに遠心
力が生じ、ロータフレーム又はロータヨークの開放空間
方向にロータマグネットは引っ張られる。In a conventional structure for preventing peeling and destruction of a rotor magnet, the rotor structure is devised to prevent peeling and destruction (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-184115). In a brushless motor described in JP-A-5-184115, a rotating shaft rotatably supported by a bracket for holding a bearing or a sintered oil-impregnated bearing, and a cross section of the rotating shaft having a substantially L-shape. A rotor boss having a side wall attached to a rotor frame or a rotor yoke at the outer peripheral wall end is fixedly fastened, and a rotor magnet is press-fitted or bonded and fixed to the rotor frame or the rotor yoke and fastened and fixed to a rotating shaft. When the rotor boss starts rotating, a centrifugal force is generated in the rotor magnet, and the rotor magnet is pulled in the open space direction of the rotor frame or the rotor yoke.
【0004】そのため、ロータフレームの外周端部にL
字形状の側壁を設けることにより、ロータマグネットに
生じる遠心力によってマグネットが引っ張られることを
規制することによってロータマグネットの剥離破壊を防
止している。[0004] Therefore, L is attached to the outer peripheral end of the rotor frame.
The provision of the side walls in the shape of a letter prevents the magnet from being pulled by the centrifugal force generated in the rotor magnet, thereby preventing peeling and destruction of the rotor magnet.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、ロータマグネットの厚みが2mm以下のゴム
マグネットを用いる場合、ロータフレームとロータマグ
ネットの開放空間方向にロータフレームに対してロータ
マグネットが同位置若しくはロータマグネット方が長く
配置されていると、周速が速くなるに従って遠心力が増
し、ロータマグネットの開放空間部分から剥離破壊を起
こしてしまうという課題を有していた。However, in the above-mentioned conventional configuration, when a rubber magnet having a thickness of 2 mm or less is used, the rotor magnet is positioned at the same position with respect to the rotor frame in the direction of the open space between the rotor frame and the rotor magnet. Alternatively, if the rotor magnet is disposed longer, the centrifugal force increases as the peripheral speed increases, and there is a problem that peeling failure occurs from the open space portion of the rotor magnet.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、回転から生じる遠心力によるロータマグネ
ットの剥離破壊を防止するために、ロータマグネットに
厚みが2mm以下のゴムマグネットを用いる場合、ロータ
回転数による周速が50m/sec以下に限定したもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention is directed to a case where a rubber magnet having a thickness of 2 mm or less is used as a rotor magnet in order to prevent the rotor magnet from peeling and breaking due to centrifugal force generated by rotation. In addition, the peripheral speed according to the rotor speed is limited to 50 m / sec or less.
【0007】これにより、回転から生じる遠心力による
ロータマグネットの剥離破壊を防止でき、安価で高品質
のブラシレスモータが得られる。[0007] Thus, peeling and destruction of the rotor magnet due to centrifugal force generated by rotation can be prevented, and an inexpensive and high-quality brushless motor can be obtained.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明は、回転軸とこの回転軸の
外周に締結固定されたロータボスと、前記ロータボスに
噛み合わせ固定されたロータフレームと、このロータフ
レームに圧入固定されたロータマグネットを有するブラ
シレスモータにおいて、ロータマグネットに厚みが2mm
以下のゴムマグネットを用いる場合、ロータ回転数によ
る周速を50m/sec以下と限定したものであり、高
速回転での遠心力によるロータマグネットの破壊に対
し、回転数をロータマグネットの最大周速が50m/s
ec以下とし、安価なゴムマグネットを使用できるとい
う作用を有する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention provides a rotating shaft, a rotor boss fastened and fixed to the outer periphery of the rotating shaft, a rotor frame meshed and fixed to the rotor boss, and a rotor magnet press-fitted and fixed to the rotor frame. Motor with a thickness of 2 mm on the rotor magnet
When the following rubber magnets are used, the peripheral speed based on the rotor rotation speed is limited to 50 m / sec or less. When the rotor magnet is destroyed by centrifugal force at high speed rotation, the rotation speed is set to the maximum peripheral speed of the rotor magnet. 50m / s
ec or less, which has the effect that an inexpensive rubber magnet can be used.
【0009】また、ロータボスとロータマグネットが圧
入固定されたロータフレームからなるロータ組立体で、
前記ロータフレームとロータマグネットの開放空間側に
非接触部分を有するブラシレスモータにおいて、前記ロ
ータフレームとロータマグネットの開放空間側の非接触
部分の長さをロータフレーム端面からΔL(mm)とし、
ロータマグネットの厚みを2mm以下とし、周速をV(m
/sec)としたとき、 ΔL≧0.03×V−0.7 の関係で、非接触部分を設けたものであり、ロータマグ
ネットに加わる遠心力による応力が、ロータマグネット
の開放空間側へ集中発生することにより、モーメント力
をロータフレームの非接触部分で支持きる長さΔLを設
定し、ロータマグネットが破壊するのを防止するという
作用を有する。A rotor assembly comprising a rotor frame in which a rotor boss and a rotor magnet are press-fitted and fixed,
In a brushless motor having a non-contact portion on the open space side of the rotor frame and the rotor magnet, a length of the non-contact portion on the open space side of the rotor frame and the rotor magnet is ΔL (mm) from an end face of the rotor frame;
The thickness of the rotor magnet is 2 mm or less, and the peripheral speed is V (m
/ Sec), a non-contact portion is provided in a relationship of ΔL ≧ 0.03 × V−0.7, and the stress due to the centrifugal force applied to the rotor magnet concentrates on the open space side of the rotor magnet. The generated length has a function of setting the length ΔL that can support the moment force at the non-contact portion of the rotor frame, thereby preventing the rotor magnet from being broken.
【0010】さらに、ロータマグネットにゴム系又は樹
脂系のマグネットを有したものであり、マグネットの材
質を限定すると共に、安価なマグネットを使用でき、及
び焼結のマグネットのような遠心力による結合破壊をし
ないという作用を有するとともに、ゴムマグネットを厚
くすると、遠心力破壊に対しては、有利であるが鉄損な
どが増大するため、2mm以下の薄いマグネットを使用す
ることによりこの鉄損を最小限に押さえるという作用を
有する。Further, the rotor magnet has a rubber-based or resin-based magnet, so that the material of the magnet can be limited, an inexpensive magnet can be used, and the coupling breakage due to centrifugal force like a sintered magnet. Thick rubber magnets have the advantage of preventing centrifugal destruction, but increase iron loss, etc., so using a thin magnet of 2 mm or less minimizes this iron loss. Has the effect of holding down.
【0011】[0011]
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。 (実施例1)図1において、基板1には軸受2とステー
タ巻線3が巻装されたステータコア4が固定され、回転
軸5は軸受2に支承されている。また回転軸5には外周
にロータボス6が締結固定されている。このロータボス
6には、ゴムマグネットがロータマグネット7として圧
入固定されたロータフレーム8が噛み合わせ固定されて
いる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) In FIG. 1, a stator 1 on which a bearing 2 and a stator winding 3 are wound is fixed to a substrate 1, and a rotating shaft 5 is supported by the bearing 2. Further, a rotor boss 6 is fastened and fixed to the outer periphery of the rotating shaft 5. A rotor frame 8 in which a rubber magnet is press-fitted and fixed as a rotor magnet 7 is meshed and fixed to the rotor boss 6.
【0012】ロータボス6には回転多面鏡9が嵌装固定
されている。そして、ロータマグネット7の開放端10
側は、ロータフレームの端面11からΔLだけ奥に挿入
されている。高速回転では、例えば図2に示すように、
ΔLが0の際、ロータマグネット7は遠心力により停止
時7aから7bへ変形し、開放端10へ応力が集中し、
ついにはロータフレームの端面11へ乗り上げ、モーメ
ントによって開放端10の部分が破壊することが判明し
た。特に、温度が上昇した場合、ゴムマグネットは脆性
が低下し破壊しやすくなる。A rotary polygon mirror 9 is fitted and fixed to the rotor boss 6. Then, the open end 10 of the rotor magnet 7
The side is inserted by ΔL from the end face 11 of the rotor frame. In high-speed rotation, for example, as shown in FIG.
When ΔL is 0, the rotor magnet 7 is deformed from 7a to 7b when stopped by centrifugal force, and stress concentrates on the open end 10,
Eventually, it was found that the vehicle climbed onto the end face 11 of the rotor frame, and that the portion of the open end 10 was broken by the moment. In particular, when the temperature increases, the brittleness of the rubber magnet decreases and the rubber magnet is easily broken.
【0013】一方、図3に示すように、ある周速に対し
て最低のΔLの非接触部分を設けることにより、停止時
7cからの変形が7d迄となり、開放端10側のマグネ
ット破壊を防止することができる。尚、ロータマグネッ
ト7の厚みを厚くすれば、この応力に対し強い耐性を持
たせることができるが、ステータコア4との間で、ほぼ
厚みの2乗及び回転数の2乗で鉄損を発生するため、あ
まり厚くはできない。On the other hand, as shown in FIG. 3, by providing a non-contact portion having a minimum ΔL with respect to a certain peripheral speed, the deformation from the stop 7c to 7d is prevented, and the breakage of the magnet at the open end 10 side is prevented. can do. It should be noted that if the thickness of the rotor magnet 7 is increased, strong resistance to this stress can be imparted. However, iron loss is generated between the rotor magnet 7 and the stator core 4 at substantially the square of the thickness and the square of the rotation speed. Therefore, it cannot be too thick.
【0014】また、ゴムマグネットを使用する場合は、
カーリング圧入するわけであるが、その厚みが厚いとア
ンバランスの発生を許容範囲内に押さえることも困難で
あるし、ロータフレーム8の内径を小さく保つこともで
きない。従って、本発明では、マグネットの厚みを2mm
以下とし、小型で高速回転可能としている。When using a rubber magnet,
Curling is press-fitted. However, if the thickness is large, it is difficult to suppress the occurrence of unbalance within an allowable range, and the inner diameter of the rotor frame 8 cannot be kept small. Therefore, in the present invention, the thickness of the magnet is 2 mm
Below, it is small and can rotate at high speed.
【0015】なお、以上の説明では、ロータマグネット
をゴムマグネットで構成した例で説明したが、その他の
樹脂マグネットについても同様に実施可能である。In the above description, an example has been described in which the rotor magnet is formed of a rubber magnet. However, the present invention can be similarly applied to other resin magnets.
【0016】[0016]
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
1記載の発明によれば、安価ではあるが強度の小さいゴ
ムマグネットをある程度高速のモータに使用できるとい
う有利な効果が得られる。また、請求項2記載の発明に
よれば、更に高速回転させた場合でも特に高価な部品や
複雑な構成を取らずに、容易にマグネットの破壊を防止
でき、更に請求項3記載の発明によれば、安価なゴムマ
グネットの使用ができるなど、安価で高速回転可能なブ
ラシレスモータを提供するものである。As is apparent from the above embodiment, according to the first aspect of the present invention, there is obtained an advantageous effect that an inexpensive but low-strength rubber magnet can be used for a motor having a relatively high speed. According to the second aspect of the invention, the magnet can be easily prevented from being destroyed even when the magnet is further rotated at a higher speed, without taking any particularly expensive components or complicated structures, and further according to the third aspect of the invention. For example, an inexpensive rubber motor that can be rotated at high speed, such as using an inexpensive rubber magnet, is provided.
【図1】本発明の実施例によるブラシレスモータを示す
断面図FIG. 1 is a sectional view showing a brushless motor according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例におけるブラシレスモータ動作
説明のための概念図FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the operation of a brushless motor in an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例におけるブラシレスモータ動作
説明のための概念図FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining the operation of a brushless motor in an embodiment of the present invention.
5 回転軸 6 ロータボス 7 ロータマグネット 8 ロータフレーム 5 Rotating shaft 6 Rotor boss 7 Rotor magnet 8 Rotor frame
Claims (3)
れたロータボスと、前記ロータボスに噛み合わせ固定さ
れたロータフレームと、このロータフレームに圧入固定
されたロータマグネットを有するブラシレスモータにお
いて、ロータマグネットに厚みが2mm以下のゴムマグネ
ットを用いる場合、ロータ回転数による周速を50m/
sec以下に限定したブラシレスモータ。1. A brushless motor having a rotating shaft, a rotor boss fastened and fixed to an outer periphery of the rotating shaft, a rotor frame meshed and fixed to the rotor boss, and a rotor magnet press-fitted and fixed to the rotor frame. When a rubber magnet having a thickness of 2 mm or less is used as the rotor magnet, the peripheral speed according to the rotor rotation speed is 50 m /
Brushless motor limited to less than sec.
されたロータフレームからなるロータ組立体で、ロータ
フレームは開放空間側にロータマグネットと非接触部分
を有するブラシレスモータにおいて、前記ロータフレー
ムとロータマグネットの開放空間側の非接触部分の長さ
をΔL(mm)とし、ロータマグネットの厚みを2mm以下
とし、周速をV(m/sec)としたとき、 ΔL≧0.03×V−0.7 の関係で、ロータフレームよりロータマグネットを開放
空間側に短くしたことを特徴とするブラシレスモータ。2. A brushless motor having a rotor frame in which a rotor boss and a rotor magnet are press-fitted and fixed, wherein the rotor frame has a non-contact portion with the rotor magnet on an open space side. When the length of the non-contact portion on the space side is ΔL (mm), the thickness of the rotor magnet is 2 mm or less, and the peripheral speed is V (m / sec), ΔL ≧ 0.03 × V−0.7 A brushless motor characterized in that the rotor magnet is shorter than the rotor frame toward the open space.
グネットを有した請求項2記載のブラシレスモータ。3. The brushless motor according to claim 2, wherein the rotor magnet has a rubber-based or resin-based magnet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27579296A JP3508422B2 (en) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | Brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27579296A JP3508422B2 (en) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | Brushless motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10127030A true JPH10127030A (en) | 1998-05-15 |
JP3508422B2 JP3508422B2 (en) | 2004-03-22 |
Family
ID=17560486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27579296A Expired - Lifetime JP3508422B2 (en) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | Brushless motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3508422B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109889005A (en) * | 2017-12-06 | 2019-06-14 | 日本电产株式会社 | The motor of outer-rotor type |
-
1996
- 1996-10-18 JP JP27579296A patent/JP3508422B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109889005A (en) * | 2017-12-06 | 2019-06-14 | 日本电产株式会社 | The motor of outer-rotor type |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3508422B2 (en) | 2004-03-22 |
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