JPS63194556A - ミシン用ブラシレスモ−トル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ブラシレスモートルに係り、特に始動、停止
の頻度が激しいミシン用ブラシレスモートルのロータ構
造に好適な構造に関する。

〔従来の技術〕

従来のブラシレスモートルの回転子構造は、実公昭６０
−１５６８４６に記載のように、回転子軸径と、永久磁
石内径に差がある場合でも、最大径である永久磁石内径
よりも幾分大きな素材より加工して永久磁石を固定して
回転子を作成している。このことは、回転子軸の加工時
間が長く、また素材材料歩溜りが悪いことなどが検討さ
れていない。また、回転軸材としては、キーやＤカット
部を設ける必要があり、これらの部分には焼入れを必要
とし、素材としては、８４５Ｃなどの高炭素鋼、あるい
はＳＣＭ材などの合金鋼が最適である。他方、永久磁石
の磁束の集磁効果すなわちモートル特性的な観点からみ
ると、純鉄などの低炭素鋼がすぐれているが、強度的に
は低く、焼入れ性などは、前者に対し、格段に悪くなる
。すなわち、素材選択に対し、加工コスト、軸強度、特
性のバランスについて論じられていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記従来技術において、永久磁石と回転子軸径との差が
大なるものにおいて、加工、材料コストのアップ、ある
いは、強度と特性のバランスに欠ける点についての配慮
がなされておらず、構造的に問題であった。

本発明の目的は、上記の問題に対し、軸材料とは異種の
シャフトヨークを活用することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、軸材料は強度を第１に考えて、高炭素鋼も
しくは合金鋼とし、円筒状の低炭鋼ヨークを作成し嵌着
した組合せとし、回転子を作成することにより達成され
る。

〔作用〕

ミシン用ＡＣサーボモートルは、周知のように始動、停
止の頻度が激しく、始動、停止時に回転軸の作用トルク
は４００Ｗクラスのモートルで１〜１．５ｋｇｍにも達
し、これらの作用力に対し。

充分な強度を有しないと、軸折損のトラブルが生じやす
い。また、モートル特性を良くしないと始動時電流は大
きくなり、このためモートルの温度上昇、電源電圧の降
下、共用電源低下による電灯チラッキ、妨害電波の発生
など不具合がある。

本発明は、両者を併立しろる回転子構造として軸は高強
度材、永久磁石支持部は磁気特性が良好な低炭素鋼材を
組合せて使用することで、併せて、加工コストも低減し
ようとするものである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を第１図により説明する。

外枠フレームであるハウジング１に複数極を有するコイ
ル９を巻込んだ固定子コア８を所定の厚さ積層した固定
子１１が嵌着しである。該ハウジング１に対し、エンド
ブラケット２が機械的に結果しフレーム全体を構成して
いる。回転子３は、両端を軸受１２を介して、ハウジン
グ１とエンドブラケット２にそれぞれ回転自在に支持さ
かている。

回転子３は、回転子軸４に低炭素鋼で磁気特性良好な円
筒状のシャフトカラー５が嵌着されその外周に固定子コ
アの内周に対向して、永久磁石６を装着しており、また
一端に回転子３の回転位置を検出するための検出マグネ
ット７で構成している。

該検出マグネット７と対向して、エンドブラケット２に
検出素子１０が配置され、前記検出マグネット７と検出
素子１０で回転子３の回転位置を検出する。この回転子
３の回転位置に応じて、例え１−７．ばＵ、Ｖ、Ｗ相の
ようにコイル９へ順次通電し。

永久磁石６の複数極着磁された磁気力とが吸引。

反撥を生じて、回転子３は回転する。

本発明の構造で、回転子３の軸４は高炭素鋼もしくは１
合金鋼で、シャフトカラー５は、低炭素鋼、例えば５Ｓ
４１，５ＩＯＣなどの金属管より内外加工して製作する
。組合せは、圧入もしくは焼嵌めで、可能である。こと
あと、永久磁石６をシャフトカラー５の外周に装着する
ことにより、回転子３を製作する。

本実施例によれば１回転子軸４は、シャフトカラー５の
内径より加工代置大きな径より加工するのみですみ、シ
ャフトカラー５は、内外径加工代を見込んだ引抜きパイ
プ等を必要最小限の長さ用いて加工することにより、素
材材料費、加工費を低減できる。

また、強度、特性については、既述の通りである。

シャフトヨーク５は、固定子コア８の内径円環を積層し
て作成できるが、コアの集積率は、一体の本発明実施例
より低く、特性的には低下する。

〔発明の効果〕

本発明によれば１回転子軸径と永久磁石内径とに差があ
るブラシレスモートルのロータで、強度向上が可なる高
炭素鋼もしくは合金鋼で作成した回転子軸と磁気特性良
好な低炭素鋼パイプで作成したシャフトカラーを組合せ
ることより、回転子軸の材料、加工費の低減２強度、特
性バランスのとれた回転子を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブラシレスモートルの
縦断面図、第２図は従来技術の回転子構造を示す縦断面
図である。 １・・・ハウジング、２・・・エンドブラケット、３・
・・回転子、４・・・出力軸、５・・・シャフトカラー
、６・・・永久磁石、７・・・検出マグネット、８・・
・固定子コア、９・・・固定子コイル、１０・・・検出
素子、１１・・・固定子、１２・・・軸受。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、外枠であるハウジングと該ハウジングに嵌入された
   複数相の巻線を有する固定子、該ハウジングに機械的に
   組合せ固定されるブラケット、該ハウジングとブラケッ
   トに軸受で回転自在に支持される回転子、該回転子は固
   定子内径より小なる永久磁石とモートル軸から成り、ま
   た軸の一部に回転子の回転位置を検出する検出マグネッ
   トを有し、該検出マグネットと対向して固定外枠に配置
   した磁気検出素子から成り、回転子の回転位置を検出し
   つつ、回転位置に応じて、固定子巻線に所定量通電を行
   い、永久磁石を有する回転子を回転させ、各相の巻線に
   順次通電切替を行うブラシレスモートルにおいて、固定
   子コアより外径が小で、磁気特性に優れた純鉄に近い低
   炭鋼で作成した円筒状部材を、熱処理性の優れた高炭素
   鋼あるいは合金鋼で作成した回転子軸に嵌着し、前記円
   筒状部材に永久磁石を固定したことを特徴とするミシン
   用ブラシレスモートル。