JP2018050461A - Motor and manufacturing method of motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ及びモータの製造方法に関する。 The present invention relates to a motor and a method for manufacturing the motor.
従来、モータのステータを樹脂によってモールド成型してハウジングを形成し、この内部に軸受を介して回転子を内蔵するモールドモータがある。このようなモールドモータは、ステータの防水性や、モータ駆動時のステータの振動に対する防振性・防音性に優れている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a molded motor in which a stator of a motor is molded with resin to form a housing, and a rotor is built in through a bearing. Such a molded motor is excellent in the waterproof property of the stator and the vibration and soundproof properties against the vibration of the stator when the motor is driven.
モールドモータとして、例えば、特開２０１２−０６０７７２号公報に記載されるモータがある。特開２０１２-０６０７７２号公報に記載のモータは、回転子と、モールド固定子と、一対の転がり軸受がモールド固定子とブラケットで支持される構成が開示されている。
モータの駆動方式として、一般的にインバータ制御に用いられるＰＷＭ駆動制御が行われている。近年、モータに対する高効率化の要求を満たすために、モータの駆動電圧が高電圧化されると共に、インバータのキャリア周波数が高く設定されている。この高周波のキャリア波によるＰＷＭ駆動制御によって、モータのシャフトに発生する軸電圧が増大し、シャフトを支持する転がり軸受の内輪と外輪との間に存在する電位差が大きくなるため、転がり軸受に電流が流れ易くなる。そうすると、転がり軸受においてスパークが発生する。その結果、当該電流により、電食と呼ばれる軸受の損傷、劣化が生じる場合がある。 As a motor drive system, PWM drive control generally used for inverter control is performed. In recent years, in order to satisfy the demand for higher efficiency of motors, the drive voltage of the motor is increased and the carrier frequency of the inverter is set higher. This PWM drive control using high-frequency carrier waves increases the shaft voltage generated on the motor shaft and increases the potential difference between the inner and outer rings of the rolling bearing that supports the shaft. It becomes easy to flow. As a result, a spark is generated in the rolling bearing. As a result, the current may cause damage and deterioration of the bearing called electroerosion.
このような電食の問題を解決する方法として、以下のようなモータがある。特開２０１２−０６０７７２号公報に記載のモータでは、リング状の回転子の樹脂マグネットと、シャフトと、樹脂部とが一体化されている。樹脂部に使用される樹脂には、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂が用いられる。リング状の回転子の樹脂マグネット及びシャフトが樹脂部により一体化され、樹脂マグネットとシャフトとの間が絶縁される。このように樹脂マグネットとシャフトとの間が絶縁されるため、回転子全体の静電容量が小さくなり、軸電流が抑制される。したがって、転がり軸受の電食の発生が抑制される。 As a method for solving such a problem of electric corrosion, there are the following motors. In the motor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-060772, a ring-shaped rotor resin magnet, a shaft, and a resin portion are integrated. As the resin used for the resin portion, a thermoplastic resin such as PBT (polybutylene terephthalate) is used. The resin magnet and the shaft of the ring-shaped rotor are integrated by the resin portion, and the resin magnet and the shaft are insulated. Thus, since the resin magnet and the shaft are insulated, the electrostatic capacity of the entire rotor is reduced, and the axial current is suppressed. Therefore, the occurrence of electrolytic corrosion of the rolling bearing is suppressed.
しかし、特開２０１２−０６０７７２号公報に記載されている回転子の構造において、樹脂部は、シャフトに対する固定強度を大きくするために、シャフトを中心として半径方向に放射状に配置された軸方向の複数のリブを有すると共に、リブ間には、軸方向に貫通した空洞が形成されている。したがって、樹脂部の構造が複雑となるため、回転子の生産性が悪いという課題がある。また、特開２０１２−０６０７７２号公報に記載されている回転子の構造は、マグネットの軸方向の上下両端面を挟み込むように樹脂部が回りこんだものであり、シャフトに対する回転子の固定強度が小さいという課題があった。 However, in the structure of the rotor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-060772, in order to increase the fixing strength with respect to the shaft, the resin portion has a plurality of axial directions arranged radially in the radial direction around the shaft. And a cavity penetrating in the axial direction is formed between the ribs. Therefore, since the structure of the resin part becomes complicated, there is a problem that the productivity of the rotor is poor. Moreover, the structure of the rotor described in JP2012-060772A is a structure in which the resin portion wraps around the upper and lower end faces in the axial direction of the magnet, and the fixing strength of the rotor with respect to the shaft is high. There was a problem of being small.
上記の課題を解決するために本発明のモータは、静止部と、上下に延びる中心軸を中心として、静止部に対して回転可能に支持される回転部と、を備え、回転部は、中心軸に沿って上下に延びるシャフトと、シャフトに固定される樹脂部と、樹脂部に直接的または間接的に固定される円環状のロータマグネットと、を有し、静止部は、シャフトを回転可能に支持する一対のベアリングと、中心軸と同軸に配置される電機子と、電機子の少なくとも一部を内部に収容するモータフレームと、を有し、樹脂部は、シャフトに固着されたシャフト固定部と、シャフト固定部とロータマグネットを連結する連結部と、を含み、ロータマグネットは、連結部を保持する挟持部を有し、挟持部と、シャフト固定部とは径方向に離間しているものである。 In order to solve the above problems, a motor according to the present invention includes a stationary part and a rotating part that is supported so as to be rotatable with respect to the stationary part around a central axis that extends vertically. It has a shaft extending vertically along the axis, a resin part fixed to the shaft, and an annular rotor magnet fixed directly or indirectly to the resin part, and the stationary part can rotate the shaft A pair of bearings that are supported on the armature, an armature disposed coaxially with the central axis, and a motor frame that houses at least a part of the armature therein, and the resin portion is fixed to the shaft fixed to the shaft. And a connecting portion that connects the shaft fixing portion and the rotor magnet, the rotor magnet having a holding portion that holds the connecting portion, and the holding portion and the shaft fixing portion are spaced apart in the radial direction. Is.
本発明の例示的な第１発明によれば、モールドモータの樹脂部において、ロータマグネットの挟持部によって連結部の径方向外側の上面と下面が挟持されることによって、シャフトに対するロータマグネットの固定強度を改善する。 According to the first exemplary invention of the present invention, in the resin portion of the molded motor, the upper surface and the lower surface on the radially outer side of the coupling portion are sandwiched by the sandwiching portion of the rotor magnet, thereby fixing the rotor magnet to the shaft. To improve.
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this application, the direction parallel to the central axis of the motor is the “axial direction”, the direction orthogonal to the central axis of the motor is the “radial direction”, and the direction along the arc centered on the central axis of the motor is the “circumferential direction”. , Respectively. In the present application, the shape and positional relationship of each part will be described with the axial direction as the vertical direction. However, the definition of the vertical direction is not intended to limit the orientation of the motor according to the present invention during manufacture and use. Further, in the present application, the “parallel direction” includes a substantially parallel direction. Further, in the present application, the “perpendicular direction” includes a substantially orthogonal direction.
＜１．第１実施形態＞ ＜１−１．モータの全体構成＞ 本発明の第１実施形態について、説明する。図１は、本実施形態に係るモータ１の縦断面図である。本実施形態のモータ１は、例えば、空調機等の家電製品に使用される。ただし、本発明のモータは、家電製品以外に使用されるものであってもよい。例えば、本発明のモータは、自動車や鉄道等の輸送機器、ＯＡ機器、医療機器、工具、産業用の大型設備等に搭載されて、種々の駆動力を発生させるものであってもよい。 <1. First Embodiment> <1-1. Overall Configuration of Motor> A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a motor 1 according to this embodiment. The motor 1 of this embodiment is used for household appliances, such as an air conditioner, for example. However, the motor of the present invention may be used other than home appliances. For example, the motor of the present invention may be mounted on transportation equipment such as automobiles and railways, OA equipment, medical equipment, tools, industrial large equipment, and the like to generate various driving forces.
図１に示すように、モータ１は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、駆動対象となる装置の枠体に固定される。回転部３は、静止部２に対して、回転可能に支持される。 As shown in FIG. 1, the motor 1 has a stationary part 2 and a rotating part 3. The stationary part 2 is fixed to the frame of the device to be driven. The rotating unit 3 is rotatably supported with respect to the stationary unit 2.
本実施形態の静止部２は、モータケーシング２１、電機子２２、回路基板２３、第１ベアリング２４、第２ベアリング２５、第１ベアリングブラケット２６および第２ベアリングブラケット２７を有する。 The stationary part 2 of the present embodiment includes a motor casing 21, an armature 22, a circuit board 23, a first bearing 24, a second bearing 25, a first bearing bracket 26, and a second bearing bracket 27.
モータケーシング２１は、例えば円筒形状である。モータケーシング２１は、電機子２２と回路基板２３とを覆う。本実施形態において、モータケーシング２１の材料は樹脂である。モータケーシング２１は、軸方向の下側が開口している。モータケーシング２１の下側の開口部の内径は、シャフト３１の外径よりも大きく、第２ベアリングブラケット２７の外形よりも大きい。第２ベアリングブラケット２７は、モータケーシング２１の内周面に圧入によって固定される。モータケーシング２１は、電機子２２、回路基板２３および第１ベアリングブラケット２６が挿入された金型の内部に、樹脂を流し込むことにより得られたインサート成型品の樹脂部分である。 The motor casing 21 has, for example, a cylindrical shape. The motor casing 21 covers the armature 22 and the circuit board 23. In the present embodiment, the material of the motor casing 21 is resin. The motor casing 21 is open on the lower side in the axial direction. The inner diameter of the lower opening of the motor casing 21 is larger than the outer diameter of the shaft 31 and larger than the outer shape of the second bearing bracket 27. The second bearing bracket 27 is fixed to the inner peripheral surface of the motor casing 21 by press fitting. The motor casing 21 is a resin portion of an insert-molded product obtained by pouring resin into a mold in which the armature 22, the circuit board 23, and the first bearing bracket 26 are inserted.
電機子２２は、ステータコア２２１、インシュレータ２２２、およびコイル２２３を有する。ステータコア２２１は、複数の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア２２１は、円環状のコアバック２２１Ａと、コアバック２２１Ａから径方向内側へ向けて突出した複数のティース２２１Ｂとを有する。コアバック２２１Ａは、中心軸Ｊ１と略同軸に配置されている。また、コアバック２２１Ａは、モータフレーム２１の側壁部の内周面に対向して配置されている。複数のティース２２１Ｂは、周方向に略等間隔に配列されている。 The armature 22 has a stator core 221, an insulator 222, and a coil 223. The stator core 221 is made of a laminated steel plate in which a plurality of electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction. The stator core 221 includes an annular core back 221A and a plurality of teeth 221B protruding radially inward from the core back 221A. The core back 221A is disposed substantially coaxially with the central axis J1. Further, the core back 221 </ b> A is disposed to face the inner peripheral surface of the side wall portion of the motor frame 21. The plurality of teeth 221B are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction.
インシュレータ２２２は、絶縁体である樹脂により形成される。インシュレータ２２２は、少なくとも各ティース２２１Ｂの上面、下面、および周方向の両側面を覆う。コイル２２３は、インシュレータ２２２を介してティース２２１の周囲に巻かれた導線により構成される。インシュレータ２２２は、ティース２２１Ｂとコイル２２３との間に介在することによって、ティース２２１Ｂとコイル２２３とが電気的に短絡することを防止する。なお、インシュレータ２２２は、ステータコア２２１と別部品で取り付けてもよいし、あるいは、樹脂成型によってステータコア２２１と一体に成型してもよい。また、ティース２２１Ｂの表面に絶縁塗装が施されていてもよい。 The insulator 222 is formed of a resin that is an insulator. The insulator 222 covers at least the upper surface, the lower surface, and both side surfaces in the circumferential direction of each tooth 221B. The coil 223 is configured by a conductive wire wound around the teeth 221 via an insulator 222. The insulator 222 is interposed between the tooth 221B and the coil 223, thereby preventing the tooth 221B and the coil 223 from being electrically short-circuited. The insulator 222 may be attached as a separate component from the stator core 221 or may be molded integrally with the stator core 221 by resin molding. In addition, an insulating coating may be applied to the surface of the teeth 221B.
回路基板２３は、電機子２２および後述するロータユニット３２の上方において、軸に垂直に配置されている。回路基板２３の表面には、コイル２２３への駆動電流を供給するとともに、駆動電流の制御をするための電子回路が、実装されている。コイル２２３を構成する導線の端部は、回路基板２３上の電子回路と、電気的に接続される。外部電源から供給される駆動電流は、回路基板２３を介して、コイル２２３へ流れる。 The circuit board 23 is arranged perpendicular to the axis above the armature 22 and the rotor unit 32 described later. On the surface of the circuit board 23, an electronic circuit for supplying a drive current to the coil 223 and controlling the drive current is mounted. The end portion of the conductive wire constituting the coil 223 is electrically connected to the electronic circuit on the circuit board 23. A drive current supplied from an external power source flows to the coil 223 via the circuit board 23.
本実施形態の回路基板２３は、ロータマグネット２２の磁束を検知する磁気センサを有する。磁気センサは、回路基板２３の下面に配置される。磁気センサは、ロータマグネット２２の上方に位置する。回路基板２３は、磁気センサの検出信号に基づいて、コイル２２３へ供給する駆動電流を制御する。その結果、モータ１の回転数が制御される。磁気センサには、例えば、ホール素子が用いられる。 The circuit board 23 of the present embodiment has a magnetic sensor that detects the magnetic flux of the rotor magnet 22. The magnetic sensor is disposed on the lower surface of the circuit board 23. The magnetic sensor is located above the rotor magnet 22. The circuit board 23 controls the drive current supplied to the coil 223 based on the detection signal of the magnetic sensor. As a result, the rotation speed of the motor 1 is controlled. For example, a Hall element is used for the magnetic sensor.
第１ベアリング２４は、回転部２より上方において、シャフト３１を回転可能に支持している。第２ベアリング２５は、回転部２より下方において、シャフト３１を回転可能に支持している。本実施形態の第１ベアリング２４および第２ベアリング２５には、例えば、球体を介して外輪と内輪とを相対回転させるボールベアリングが使用される。ボールベアリングの球体、外輪及び内輪の材料には、鉄やアルミニウム等の導電性の金属が使用される。すなわち、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５は、いずれも外周面と内周面との間が導電性の材料によって繋がっている。本実施形態の第１ベアリング２４および第２ベアリング２５は、ボールベアリングを用いたが、ボールベアリングの外周面と内周面との間が導電性であれば、スリーブ軸受などの他方式のベアリングを用いてもよい。 The first bearing 24 rotatably supports the shaft 31 above the rotating unit 2. The second bearing 25 supports the shaft 31 rotatably below the rotating unit 2. As the first bearing 24 and the second bearing 25 of the present embodiment, for example, a ball bearing that relatively rotates an outer ring and an inner ring via a sphere is used. A conductive metal such as iron or aluminum is used as a material for the ball bearing sphere, outer ring and inner ring. That is, in both the first bearing 24 and the second bearing 25, the outer peripheral surface and the inner peripheral surface are connected by a conductive material. As the first bearing 24 and the second bearing 25 of the present embodiment, ball bearings are used, but other types of bearings such as sleeve bearings may be used if the space between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the ball bearing is conductive. It may be used.
第１ベアリングブラケット２６は、モータケーシング２１の上部に固定され、かつ、第１ベアリング２４の径方向外側に配置された有蓋略円筒状の部材である。更に、第１ベアリングブラケット２６は円筒部の下端から径方向外方に拡がるツバ部２６１を有する。ツバ部２６１は、第１ベアリングブラケットの径方向外方端部から径方向外側に突出する。第１ベアリングブラケット２６は、後述するようにモータケーシング２１の成型時に電機子２２と共に金型に挿入される。モータケーシング２１の成型時に、ツバ部２６１がモータケーシング２１に埋められることによって、第１ベアリングブラケット２６がモータケーシング２１に固定される。第１ベアリング２４は、第１ベアリングブラケット２６の径方向内側に収容されている。第１ベアリングブラケット２６は、鉄やアルミニウムなどの導電性の金属であり、第１ベアリング２４の外周面と、電気的に接続されている。 The first bearing bracket 26 is a substantially cylindrical member with a lid that is fixed to the upper portion of the motor casing 21 and disposed on the radially outer side of the first bearing 24. Further, the first bearing bracket 26 has a flange portion 261 that extends radially outward from the lower end of the cylindrical portion. The flange 261 protrudes radially outward from the radially outer end of the first bearing bracket. The first bearing bracket 26 is inserted into the mold together with the armature 22 when the motor casing 21 is molded, as will be described later. The first bearing bracket 26 is fixed to the motor casing 21 by embedding the flange 261 in the motor casing 21 when the motor casing 21 is molded. The first bearing 24 is housed inside the first bearing bracket 26 in the radial direction. The first bearing bracket 26 is a conductive metal such as iron or aluminum, and is electrically connected to the outer peripheral surface of the first bearing 24.
図２は、第２ベアリングブラケット２７と中心軸Ｊ１を含む断面図である。第２ベアリングブラケット２７は、モータケーシング２１の下部に固定され、かつ、第２ベアリング２５の径方向外側に配置された有蓋略円筒状の部材である。更に、第２ベアリングブラケット２７は円筒部の下端から径方向外方に拡がるツバ部２６２を有する。ツバ部２６２は第２ベアリングブラケットの径方向外方端部から径方向外側に突出する。 FIG. 2 is a cross-sectional view including the second bearing bracket 27 and the central axis J1. The second bearing bracket 27 is a substantially cylindrical member with a lid that is fixed to the lower portion of the motor casing 21 and disposed on the radially outer side of the second bearing 25. Further, the second bearing bracket 27 has a flange portion 262 that extends radially outward from the lower end of the cylindrical portion. The flange portion 262 protrudes radially outward from the radially outer end of the second bearing bracket.
第２ベアリングブラケット２７は、有底円筒状のベアリング支持部２７１と圧入部２７２を有する。第２ベアリング２５は、第２ベアリングブラケット２７の径方向内側に収容され、ベアリング支持部２７１によって支持される。第２ベアリ
ングブラケット２７は、圧入部２７２をモータケーシング２１に圧入して固定される。圧入部２７２は、ベアリング支持部２７１の上端から径方向外方へと拡がり、かつ、軸方向上側に突出した略円環形状である。圧入部２７２の軸方向断面は略コの字状である。したがって、圧入部２７２の外径は、モータケーシング２１の開口部２１２の内径よりも大きい。一方、開口部２１２の外径は、回転部３の外径よりも大きい。圧入部２７２の上端面は、ロータマグネット２３１の下端面と対向する。モータ１の軸方向高さを低減する場合、圧入部２７２とロータマグネット３２との間の軸方向距離は小さいほどよい。また、第２ベアリングブラケット２７は、鉄やアルミニウムなどの導電性の金属であり、第２ベアリング２５の外周面と、電気的に接続されている。
The second bearing bracket 27 includes a bottomed cylindrical bearing support portion 271 and a press-fit portion 272. The second bearing 25 is accommodated inside the second bearing bracket 27 in the radial direction and supported by the bearing support portion 271. The second bearing bracket 27 is fixed by press-fitting the press-fitting portion 272 into the motor casing 21. The press-fit portion 272 has a substantially ring shape that extends radially outward from the upper end of the bearing support portion 271 and protrudes upward in the axial direction. The axial cross section of the press-fit portion 272 is substantially U-shaped. Therefore, the outer diameter of the press-fit portion 272 is larger than the inner diameter of the opening 212 of the motor casing 21. On the other hand, the outer diameter of the opening 212 is larger than the outer diameter of the rotating part 3. The upper end surface of the press-fit portion 272 is opposed to the lower end surface of the rotor magnet 231. When reducing the axial height of the motor 1, the smaller the axial distance between the press-fit portion 272 and the rotor magnet 32, the better. The second bearing bracket 27 is a conductive metal such as iron or aluminum, and is electrically connected to the outer peripheral surface of the second bearing 25.
＜１−２ 回転部について＞ 続いて、回転部３のより詳細な構造について、説明する。図３は、回転部３の斜視図である。図４は、回転部３の縦断面図である。回転部３は、シャフト組立３１と、ロータマグネット３２と、を有する。シャフト組立３１は、シャフト３１１と、シャフト３１１の外周面に固定される樹脂部３１２と、を有する。シャフト組立３１は、シャフト３１１が挿入された金型の内部に樹脂を流し込むことによって得られたインサート成型品である。 <1-2 Rotating Unit> Subsequently, a more detailed structure of the rotating unit 3 will be described. FIG. 3 is a perspective view of the rotating unit 3. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the rotating unit 3. The rotating unit 3 includes a shaft assembly 31 and a rotor magnet 32. The shaft assembly 31 includes a shaft 311 and a resin portion 312 that is fixed to the outer peripheral surface of the shaft 311. The shaft assembly 31 is an insert-molded product obtained by pouring resin into the mold in which the shaft 311 is inserted.
シャフト３１１は、中心軸Ｊ１に沿って延びる柱状の部材である。シャフト３１１は、上述した第１ベアリング２４および第２ベアリング２５に支持されつつ、中心軸Ｊ１を中心として回転する。 The shaft 311 is a columnar member extending along the central axis J1. The shaft 311 rotates around the central axis J1 while being supported by the first bearing 24 and the second bearing 25 described above.
シャフト３１１の外周面には、スパイラル溝加工、あるいはローレット加工等が施され、溝が形成されている。この溝に、シャフト組立３１の成型時に樹脂が行き渡り、シャフト３１と樹脂が強固に固定され、シャフト３１１に対する樹脂部３１２の回り止め、または抜け止めとなる。また、複数の溝を形成することにより、シャフト３１１に対する樹脂部３１２の回り止めや抜け止め効果を高めることも出来る。 The outer peripheral surface of the shaft 311 is subjected to spiral groove processing or knurling processing to form grooves. Resin spreads in this groove when the shaft assembly 31 is molded, and the shaft 31 and the resin are firmly fixed, and the resin portion 312 is prevented from rotating or coming off from the shaft 311. Further, by forming a plurality of grooves, it is possible to enhance the effect of preventing the resin portion 312 from rotating and preventing the shaft 311 from coming off.
また、シャフト３１１の上端部は、モータケーシング２１より上方へ突出している。シャフト３１１の下端部は、モータケーシング２１より下方へ突出している。 Further, the upper end portion of the shaft 311 protrudes upward from the motor casing 21. A lower end portion of the shaft 311 protrudes downward from the motor casing 21.
シャフト３１１の上端部には、例えば、空調機用のファンが取り付けられる。また、シャフト３１１の上端部は、ギア等の動力伝達機構を介して、ファン以外の駆動部に連結されていてもよい。 For example, an air conditioner fan is attached to the upper end of the shaft 311. Further, the upper end portion of the shaft 311 may be connected to a drive unit other than the fan via a power transmission mechanism such as a gear.
このようなモータ１において、静止部２のコイル２２３に駆動電流を与えると、複数のティース２２１Ｂに磁束が生じる。そして、ティース２２１Ｂとロータマグネット３２との間の磁束の作用により、ステータコア２２１に対してロータマグネット３２に周方向のトルクが発生する。その結果、静止部２に対して回転部３が、中心軸Ｊ１を中心として回転する。 In such a motor 1, when a drive current is applied to the coil 223 of the stationary part 2, magnetic flux is generated in the plurality of teeth 221B. Then, due to the action of magnetic flux between the teeth 221 </ b> B and the rotor magnet 32, a circumferential torque is generated in the rotor magnet 32 with respect to the stator core 221. As a result, the rotating unit 3 rotates about the central axis J1 with respect to the stationary unit 2.
回転部３は、シャフト組立３１が配置された金型に、マグネット樹脂を流し込むことによって、ロータマグネット３２がシャフト組立３１の径方向外周に成型される。ロータマグネット３２は、電機子２２の径方向内側に配置されて、シャフト３１とともに回転する。ロータマグネット３２は、単一の円環状のマグネットが使用される。円環状のマグネットを使用する場合には、マグネットの外周面にＮ極とＳ極とが周方向に交互に着磁されていれば良い。 In the rotating unit 3, the rotor magnet 32 is molded on the outer periphery in the radial direction of the shaft assembly 31 by pouring magnet resin into a mold in which the shaft assembly 31 is disposed. The rotor magnet 32 is disposed inside the armature 22 in the radial direction and rotates together with the shaft 31. The rotor magnet 32 is a single annular magnet. When an annular magnet is used, it is only necessary that the N pole and the S pole are alternately magnetized in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the magnet.
樹脂部３１２は、シャフト固定部３１２Ａと連結部３１２Ｂを有する。シャフト固定部３１２Ａの内周面は、シャフト３１１の外周面に固定されている。シャフト固定部３１２Ａの軸方向の上側と下側の径方向側面にテーパ部４００を有する。テーパ部４００は、テーパ部４００の外周面は、軸方向上端および下端のそれぞれから連結部３１２Ｂに近づくにつれて、径方向外側へ傾斜する。テーパ部４００によって、樹脂部３１２の成型後の上金型と下金型の離型がより容易になる。テーパ部４００の下端は、連結部３１２Ｂの境界と滑らかにつなぐ屈曲面部４００ａを有する。連結部３１２Ｂは、シャフト固定部３１２Ａの周囲に配置される。連結部３１２Ｂは、ロータマグネット３２とシャフト固定部３１２Ａとを連結する。 The resin part 312 has a shaft fixing part 312A and a connecting part 312B. The inner peripheral surface of the shaft fixing portion 312 </ b> A is fixed to the outer peripheral surface of the shaft 311. Tapered portions 400 are provided on the axially upper and lower radial side surfaces of the shaft fixing portion 312A. The outer peripheral surface of the taper part 400 inclines radially outward as it approaches the connecting part 312B from each of the upper end and the lower end in the axial direction. The taper part 400 makes it easier to release the upper mold and the lower mold after the resin part 312 is molded. The lower end of the tapered portion 400 has a bent surface portion 400a that smoothly connects to the boundary of the connecting portion 312B. The connecting portion 312B is disposed around the shaft fixing portion 312A. The connecting portion 312B connects the rotor magnet 32 and the shaft fixing portion 312A.
ロータマグネット３２は熱可塑性樹脂に鉄やニッケル等の導電性の磁性材が混合されて成型される。ロータマグネット３２は、略円筒形状である。図４に示すとおり、ロータマグネット３２は、挟持部３２１と、テーパ面３２２と、を有する。 The rotor magnet 32 is molded by mixing a thermoplastic magnetic material with a conductive magnetic material such as iron or nickel. The rotor magnet 32 has a substantially cylindrical shape. As shown in FIG. 4, the rotor magnet 32 has a sandwiching portion 321 and a tapered surface 322.
このモータ１は、高周波のキャリア波によるＰＷＭ駆動制御によって、シャフト３１１に軸電圧が発生する。このため、仮に樹脂部３１２が無ければ、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５に電流が流れて、スパークが発生し、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５において電食が発生するおそれがある。しかしながら、本実施形態の樹脂部３１２は、当該電流がシャフト３１１と導電性の磁性材を含むロータマグネット３２との間で径方向に電流が流れることを抑制する。シャフト３１１とロータマグネット３２との間で電流が流れにくくなれば、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５の内輪と外輪との間に存在する電位差が小さくなるので、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５に電流が流れにくくなる。そうすると、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５におけるスパークの発生が抑制される。その結果、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５における電食の発生が抑制される。 The motor 1 generates an axial voltage on the shaft 311 by PWM drive control using a high-frequency carrier wave. For this reason, if there is no resin part 312, current flows through the first bearing 24 and the second bearing 25, sparking may occur, and electric corrosion may occur in the first bearing 24 and the second bearing 25. However, the resin portion 312 of this embodiment suppresses the current from flowing in the radial direction between the shaft 311 and the rotor magnet 32 including a conductive magnetic material. If it becomes difficult for current to flow between the shaft 311 and the rotor magnet 32, the potential difference existing between the inner ring and the outer ring of the first bearing 24 and the second bearing 25 becomes small, so the first bearing 24 and the second bearing It becomes difficult for current to flow through 25. If it does so, generation | occurrence | production of the spark in the 1st bearing 24 and the 2nd bearing 25 will be suppressed. As a result, the occurrence of electrolytic corrosion in the first bearing 24 and the second bearing 25 is suppressed.
ロータマグネット３２は、径方向内方に突出する挟持部３２１を有する。挟持部３２１は、テーパ面３２２に連続して径方向内方に突出し、軸方向断面が略コの字状である。挟持部３２１は、ロータマグネット３２の径方向内方において、軸方向上側に上側挟持部３２１ａと軸方向下側に下側挟持部３２１ｂと、を有し、連結部３１２Ｂを上下から挟持している。ところで、ロータマグネット３２は、熱可塑性樹脂に導電性の磁性材として鉄等を含んでいるため、樹脂よりも強度が大きい。そのため、上側挟持部３２１ａと下側挟持部３２１ｂは、樹脂で形成された連結部３１２Ｂよりも強度が大きい。上側挟持部３２１ａと下側挟持部３２１ｂが、連結部３１２Ｂの径方向外側の上面と下面とを挟持するため、シャフト３１に対するロータマグネット３２の固定強度が上がる。ここで、仮に、樹脂部３１２がロータマグネット３２の上下面を挟み込む構成の場合、シャフト３１に対するロータマグネット３２の固定強度を上げるために、樹脂の軸方向の厚みを大きくする必要がある。したがって、用いる樹脂量も多くなる。一方、本実施形態のように、ロータマグネット３２の上側挟持部３２１ａと下側挟持部３２１ｂを設けて、連結部３２１Ｂの径方向外側の上面と下面とを挟持する構成にすることで、シャフト３１に対するロータマグネット３２の固定強度が上がる。したがって、本実施形態によれば、樹脂部３１２にクラック等が発生することを抑制することができる。また、本実施形態では、連結部３１２Ｂの軸方向の厚みも抑えることができ、さらに、連結部３１２Ｂの樹脂量も抑えることができる。図４において、連結部３１２Ｂの軸方向長さをＬ１とする。上側挟持部３２１ａの軸方向長さ、下側挟持部３２１ｂの軸方向長さをそれぞれＬ２とする。本実施形態では、樹脂よりも強度が大きいロータマグネット３２の上側挟持部３２１ａと下側挟持部３２１ｂによって、連結部３１２Ｂの径方向外側の上面と下面とが挟持される構成である。したがって、挟持部３２１は連結部３１２Ｂよりも軸方向長さを大きくする必要は無く、挟持部３２１の軸方向長さＬ２は連結部３１２Ｂの軸方向長さＬ１よりも小さくすることができる。また、連結部３１２Ｂの径方向外側の上面と下面が、ロータマグネット３２の上側挟持部３２１ａと下側挟持部３２１ｂによって挟持されることによって、ロータマグネット３２に対する樹脂部３１２の抜け止めの効果もある。 The rotor magnet 32 has a clamping portion 321 that protrudes radially inward. The clamping part 321 is continuous with the tapered surface 322 and protrudes inward in the radial direction, and the axial cross section is substantially U-shaped. The clamping part 321 has an upper clamping part 321a on the upper side in the axial direction and a lower clamping part 321b on the lower side in the axial direction inside the rotor magnet 32 in the radial direction, and clamps the connecting part 312B from above and below. . By the way, since the rotor magnet 32 contains iron etc. as a conductive magnetic material in a thermoplastic resin, its intensity | strength is larger than resin. Therefore, the upper clamping part 321a and the lower clamping part 321b have higher strength than the connecting part 312B formed of resin. Since the upper sandwiching portion 321a and the lower sandwiching portion 321b sandwich the upper surface and the lower surface on the radially outer side of the connecting portion 312B, the fixing strength of the rotor magnet 32 with respect to the shaft 31 is increased. Here, if the resin portion 312 has a configuration in which the upper and lower surfaces of the rotor magnet 32 are sandwiched, it is necessary to increase the axial thickness of the resin in order to increase the fixing strength of the rotor magnet 32 with respect to the shaft 31. Therefore, the amount of resin used is also increased. On the other hand, as in the present embodiment, the upper pinching portion 321a and the lower pinching portion 321b of the rotor magnet 32 are provided, and the shaft 31 is configured to hold the upper surface and the lower surface on the radially outer side of the connecting portion 321B. The fixing strength of the rotor magnet 32 with respect to the height increases. Therefore, according to the present embodiment, the occurrence of cracks or the like in the resin portion 312 can be suppressed. In the present embodiment, the axial thickness of the connecting portion 312B can also be suppressed, and the amount of resin in the connecting portion 312B can also be suppressed. In FIG. 4, the axial length of the connecting portion 312B is L1. The axial length of the upper clamping portion 321a and the axial length of the lower clamping portion 321b are L2. In the present embodiment, the upper and lower clamping portions 321a and 321b of the rotor magnet 32 having a strength higher than that of the resin are sandwiched between the upper surface and the lower surface on the radially outer side of the connecting portion 312B. Therefore, the clamping part 321 does not need to have an axial length larger than that of the connecting part 312B, and the axial length L2 of the clamping part 321 can be smaller than the axial length L1 of the connecting part 312B. Further, the upper and lower surfaces of the connecting portion 312B on the outer side in the radial direction are sandwiched between the upper sandwiching portion 321a and the lower sandwiching portion 321b of the rotor magnet 32, thereby preventing the resin portion 312 from slipping out of the rotor magnet 32. .
テーパ面３２２は、ロータマグネット３２の内周面に設けられている。また、テーパ面３２２は、径方向外側に向かうにつれて、軸方向に広がっている。テーパ面３２２は、ロータマグネット３２の内周面において、軸方向の上側と下側の径方向側面に有する。テーパ面３２２が設けられていることによって、ロータマグネット３２の成型後の上金型と下金型の離型がより容易になる。ロータマグネット３２の径方向外側の面は、ティース２２１Ｂの径方向内側の端面に対向する磁極面となっている。 The tapered surface 322 is provided on the inner peripheral surface of the rotor magnet 32. Further, the tapered surface 322 expands in the axial direction toward the outer side in the radial direction. The tapered surfaces 322 are provided on the upper and lower radial side surfaces in the axial direction on the inner peripheral surface of the rotor magnet 32. By providing the taper surface 322, it is easier to release the upper mold and the lower mold after the rotor magnet 32 is molded. The surface on the radially outer side of the rotor magnet 32 is a magnetic pole surface facing the end surface on the radially inner side of the teeth 221B.
挟持部３２１の内周面はテーパ面３２２と連接しており、中心軸Ｊ１と平行に上下のテーパ面３２２からそれぞれ軸方向上側または軸方向下側に向けて突出し、樹脂部３１２の連結部３１２Ｂと接する。 The inner peripheral surface of the sandwiching portion 321 is connected to the tapered surface 322, protrudes from the upper and lower tapered surfaces 322 in parallel with the central axis J1 toward the upper side in the axial direction or the lower side in the axial direction, and the connecting portion 312B of the resin portion 312. Touch.
挟持部３２１の内周面の直径ｄ１は、屈曲面部４００ａの直径ｄ２よりも大きい方が好ましい。前述の通り、ロータマグネット３２は、熱可塑性樹脂に導電性の磁性材として鉄等を含んでいる。そのため、仮に屈曲面部４００ａの直径ｄ２を一定にして、段差面３２３の直径ｄ１が屈曲面部４００ａの直径ｄ２と略同一の長さもしくは屈曲面部４００ａの直径ｄ２より小さくなった場合、図４に示すロータマグネット３２の形状より、導電性の磁性材の量が多くなるため、回転部３全体の静電容量が大きくなる。そうすると、シャフト３とロータマグネット３２の間の抵抗が小さくなり、シャフト３１１とロータマグネット３２との間で径方向に電流が流れやすくなり、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５において、電食が発生しやすくなる。したがって、段差面３２３の直径ｄ１は、屈曲面部４００ａの直径ｄ２より大きいほうが好ましい。 The diameter d1 of the inner peripheral surface of the clamping part 321 is preferably larger than the diameter d2 of the bent surface part 400a. As described above, the rotor magnet 32 includes iron or the like as a conductive magnetic material in a thermoplastic resin. Therefore, if the diameter d2 of the bent surface portion 400a is constant and the diameter d1 of the stepped surface 323 is substantially the same length as the diameter d2 of the bent surface portion 400a or smaller than the diameter d2 of the bent surface portion 400a, FIG. Since the amount of the conductive magnetic material is larger than the shape of the rotor magnet 32, the electrostatic capacity of the entire rotating unit 3 is increased. As a result, the resistance between the shaft 3 and the rotor magnet 32 is reduced, and a current is likely to flow in the radial direction between the shaft 311 and the rotor magnet 32, and electric corrosion occurs in the first bearing 24 and the second bearing 25. It becomes easy to do. Therefore, the diameter d1 of the step surface 323 is preferably larger than the diameter d2 of the bent surface portion 400a.
モータ１においては、ロータマグネット２２と回路基板２３との軸方向距離が小さいほど、磁気センサの検出精度が向上する。また、モータ１の軸方向高さを低減するために、第２ベアリングブラケット２７の圧入部２７２は、ロータマグネット３２の下面に近づくほうが良い。また、図１において、シャフト固定部３１２Ａの上面および下面において、比較的スペースに余裕がある。したがって、シャフト固定部３１２Ａの軸方向高さを高くすることによって、シャフト３１に対する樹脂部３２２の固定強度を大きくすることができる。 In the motor 1, the detection accuracy of the magnetic sensor is improved as the axial distance between the rotor magnet 22 and the circuit board 23 is smaller. In order to reduce the height of the motor 1 in the axial direction, the press-fit portion 272 of the second bearing bracket 27 is preferably closer to the lower surface of the rotor magnet 32. In FIG. 1, there is a relatively large space on the upper surface and the lower surface of the shaft fixing portion 312A. Therefore, the fixing strength of the resin portion 322 with respect to the shaft 31 can be increased by increasing the axial height of the shaft fixing portion 312A.
図５は、シャフト組立３１の斜視図である。連結部３１２Ｂは、径方向最外端から径方向内側に窪む切り欠き部３１３を有する。切り欠き部３１３を有することにより、切り欠き部３１３にマグネット樹脂が流し込まれる。切り欠き部３１３に流入したマグネット樹脂が冷却して、固化することによって、ロータマグネット３２のシャフト３１に対するマグネット樹脂の回り止めの効果がある。ロータマグネット３２の挟持部３２１は、切り欠き部３１３よりも径方向内側で連結部３１２Ｂの上面と下面とを覆う。本実施例では、切り欠き部３１３は５つあるが、切り欠き部３１３の数は５つに限定されない。 FIG. 5 is a perspective view of the shaft assembly 31. The connecting portion 312B has a notch 313 that is recessed radially inward from the radially outermost end. By having the notch 313, the magnet resin is poured into the notch 313. The magnet resin that has flowed into the notch 313 is cooled and solidified, so that there is an effect of preventing rotation of the magnet resin with respect to the shaft 31 of the rotor magnet 32. The sandwiching portion 321 of the rotor magnet 32 covers the upper surface and the lower surface of the connecting portion 312B on the radially inner side of the notch portion 313. In this embodiment, there are five notches 313, but the number of notches 313 is not limited to five.
なお、モータケーシング２１と樹脂部３１２には、熱硬化性不飽和ポリエステル樹脂が使用されている。また、樹脂部３１２は、熱可塑性樹脂の部材であってもよい。熱硬化性不飽和ポリエステル樹脂は熱可塑性樹脂と比べて、ひけ等の成型不良が生じにくいという利点がある。 Note that a thermosetting unsaturated polyester resin is used for the motor casing 21 and the resin portion 312. The resin portion 312 may be a thermoplastic resin member. Thermosetting unsaturated polyester resins have the advantage that molding defects such as sink marks are less likely to occur than thermoplastic resins.
また、図２に示す回転部３は、永久磁石として熱可塑性樹脂に磁性材を混合して形成されたロータマグネット３２を使用した。磁性材としては、ネオジム、フェライト材料その他永久磁石を用いてもよい。 Further, the rotating unit 3 shown in FIG. 2 uses a rotor magnet 32 formed by mixing a thermoplastic material with a magnetic material as a permanent magnet. As the magnetic material, neodymium, ferrite material or other permanent magnets may be used.
＜１−３．回転部の製造手順＞ 図６及び図７は、回転部３の製造手順を示したフローチャートである。回転部３は、後述するシャフト組立３１Ａを成型した後、マグネット樹脂を流し込むこむことによって成型される。以下では、図６及び図７を参照しつつ、回転部３の製造手順について説明する。なお、図６及び図７の製造手順は、モータ１の製造工程の一部分として、実施される。 <1-3. Manufacturing Procedure of Rotating Unit> FIGS. 6 and 7 are flowcharts showing a manufacturing procedure of the rotating unit 3. The rotating part 3 is formed by pouring magnet resin into the shaft assembly 31A described later. Below, the manufacturing procedure of the rotation part 3 is demonstrated, referring FIG.6 and FIG.7. 6 and 7 are performed as a part of the manufacturing process of the motor 1.
図６は、シャフト組立３１Ａの製造手順を示したフローチャートである。まず、シャフト３１１を用意する（ステップＳ１）。次に、樹脂部３１２を成型するための射出成型用の一対の金型（第１金型）を用意する（ステップＳ２）。一対の金型（第１金型
）は、互いの対向面を接触させることにより、それらの内部に樹脂部３１２の形状に対応する空洞を形成するものが、使用される。
FIG. 6 is a flowchart showing a manufacturing procedure of the shaft assembly 31A. First, the shaft 311 is prepared (step S1). Next, a pair of injection molds (first molds) for molding the resin portion 312 is prepared (step S2). As the pair of molds (first molds), those in which a cavity corresponding to the shape of the resin portion 312 is formed inside thereof by bringing the opposing surfaces into contact with each other are used.
次に一対の金型の内部にシャフト３１１を配置する（ステップＳ３）。ここでは、まず、下側の金型の内部に、シャフト３１１をセットする。そして、下側の金型の上部を、上側の金型で閉鎖する。これにより、一対の金型の内部に空洞が形成され、当該空洞にシャフト３１１が配置されたことになる。 Next, the shaft 311 is disposed inside the pair of molds (step S3). Here, first, the shaft 311 is set inside the lower mold. Then, the upper part of the lower mold is closed with the upper mold. Thus, a cavity is formed inside the pair of molds, and the shaft 311 is disposed in the cavity.
続いて、第１金型の空洞に溶融された樹脂を流し込む（ステップＳ４）。ここでは、一方の金型に設けられたゲートから、金型内の空洞へ、溶融された樹脂を流し込む。金型内の空洞に溶融された樹脂が行き渡った後、金型内の樹脂を固化させる。これにより、樹脂部３１２を有するシャフト組立３２Ａが成型される。 Subsequently, the melted resin is poured into the cavity of the first mold (step S4). Here, molten resin is poured from a gate provided in one mold into a cavity in the mold. After the molten resin spreads in the cavity in the mold, the resin in the mold is solidified. Thereby, the shaft assembly 32A having the resin portion 312 is molded.
樹脂部３１２が固化すると、一対の金型を開き、シャフト組立３１Ａを金型から離型させる（ステップＳ５）。以上のステップＳ１〜Ｓ５は、インサート成型の一例となる手順である。インサート成型時には、樹脂部３１２の成型と、シャフト３１１と樹脂部３１２の固定とが、同時に行われる。 When the resin part 312 is solidified, the pair of molds are opened, and the shaft assembly 31A is released from the mold (step S5). The above steps S1 to S5 are procedures that are examples of insert molding. At the time of insert molding, molding of the resin portion 312 and fixing of the shaft 311 and the resin portion 312 are performed simultaneously.
図７は、ロータマグネット３２を成型するための製造手順を示すフローチャートである。最初に、上述したシャフト組立３１Ａを用意する（ステップＳ６）。続いて、ロータマグネット３２を成型するための一対の金型（第２金型）を用意する（ステップＳ７）。次に、シャフト組立３１Ａを一対の金型の内部に配置する（ステップＳ８）。ここではまず、下側の金型の内部に、シャフト組立３１Ａをセットする。そして、下側の金型の上部を、上部の金型で閉鎖する。これにより、一対の金型の内部に空洞で形成され、当該空洞にシャフト組立３１Ａが配置されたことになる。 FIG. 7 is a flowchart showing a manufacturing procedure for molding the rotor magnet 32. First, the above-described shaft assembly 31A is prepared (step S6). Subsequently, a pair of molds (second molds) for molding the rotor magnet 32 is prepared (step S7). Next, the shaft assembly 31A is disposed inside the pair of molds (step S8). Here, first, the shaft assembly 31A is set inside the lower mold. Then, the upper part of the lower mold is closed with the upper mold. Thus, a cavity is formed inside the pair of molds, and the shaft assembly 31A is disposed in the cavity.
このとき、連結部３１２Ｂの上面と下面は、中心軸に対して垂直な平面を有する。垂直な平面は、ロータマグネット３２の成型時における第２金型の当たり面となる。連結部３１２Ｂの径方向外側面は、ゲート跡を有する。第２金型を軸方向に位置決めする当たり面は、連結部３１２Ｂの上面と下面に対する垂直な平面に設けられるのに対し、ゲート跡は連結部３１２Ｂの径方向外側面に設けられるため、ゲート跡は、金型の当たり面の邪魔とならない。また、連結部３１２Ｂの径方向外側面に設けられたゲート跡は、ロータマグネット３２の内部に形成されるため、ゲート跡の除去処理の作業が不要のため、生産性に優れる。連結部３１２Ｂは、中心軸を中心として径方向に放射状に配置されたリブを有してもよい。 At this time, the upper surface and the lower surface of the connecting portion 312B have a plane perpendicular to the central axis. The vertical plane is a contact surface of the second mold when the rotor magnet 32 is molded. The radially outer surface of the connecting portion 312B has a gate mark. Since the contact surface for positioning the second mold in the axial direction is provided on a plane perpendicular to the upper surface and the lower surface of the connecting portion 312B, the gate mark is provided on the radially outer surface of the connecting portion 312B. Does not interfere with the contact surface of the mold. Further, since the gate trace provided on the radially outer side surface of the connecting portion 312B is formed inside the rotor magnet 32, the gate trace removal process is not required, and the productivity is excellent. The connecting portion 312B may have ribs that are arranged radially in the radial direction around the central axis.
続いて、金型の空洞に溶融されたマグネット樹脂を流し込む（ステップＳ９）。ここでは、一方の金型に設けられたゲートから金型内の空洞へ、溶融されたマグネット樹脂を流し込む。マグネット樹脂を流し込む際、シャフト３１１を基準としてインサート成型されるため、精度のよいロータマグネット３２が成型される。金型内の空洞に溶融されたマグネット樹脂が行き渡った後、金型内のマグネット樹脂を固化させる。樹脂部３１２Ｂには径方向内側にくぼむ切り欠き部３１３が形成されており、ロータマグネット３２は、マグネット樹脂が固化する際に、切り欠き部３１３に倣う形状に固化する。ロータマグネット３２の挟持部３２１は、切り欠き部３１３の径方向最外端から内側に位置する。その結果、切り欠き部３１３はマグネット樹脂の回り止めの機能がある。以上のステップＳ１〜Ｓ９を通して、ロータマグネット３２を有する回転部３が成型される。 Subsequently, the melted magnet resin is poured into the mold cavity (step S9). Here, the molten magnet resin is poured from a gate provided in one mold into a cavity in the mold. When the magnet resin is poured, insert molding is performed with the shaft 311 as a reference, so that the rotor magnet 32 with high accuracy is molded. After the melted magnet resin is distributed in the cavity in the mold, the magnet resin in the mold is solidified. The resin portion 312B is formed with a notch 313 that is recessed radially inward, and the rotor magnet 32 is solidified into a shape that follows the notch 313 when the magnet resin is solidified. The sandwiching portion 321 of the rotor magnet 32 is located on the inner side from the radially outermost end of the notch portion 313. As a result, the notch 313 has a function of preventing rotation of the magnet resin. Through the above steps S1 to S9, the rotating part 3 having the rotor magnet 32 is molded.
＜２．変形例＞ 以上、本発明の例示的な実施形態について、説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。 <2. Modified Example> While exemplary embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
図８は、一変形例に係るモータ１Ａの縦断面図である。図７の例では、モータ１Ａは、シャフト３１１Ａと、静止部２Ａと、回転部３Ａと、ブラケット２０Ａと、モータケーシング２１Ａと、回路基板２３Ａと、第１ベアリング２４Ａと、第２ベアリング２５Ａと、第１ベアリングブラケット２６Ａと、第２ベアリングブラケット２７Ａとを有する。 FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a motor 1A according to a modification. In the example of FIG. 7, the motor 1A includes a shaft 311A, a stationary part 2A, a rotating part 3A, a bracket 20A, a motor casing 21A, a circuit board 23A, a first bearing 24A, and a second bearing 25A. It has the 1st bearing bracket 26A and the 2nd bearing bracket 27A.
ブラケット２０Ａは、全体が樹脂材料で構成される。本実施形態では、ブラケット２０Ａを構成する樹脂材料は、モータケーシング２１と同じ材質の熱硬化性樹脂である。ブラケット２０Ａは、ボス部２００Ａを有する。ボス部２００Ａは、中心軸Ｊ１に沿って、軸方向上方に向かって突出する。ボス部２００Ａには、中心軸Ｊ１と略同軸に第１ベアリングブラケット２６Ａが圧入固定される。なお、第１ベアリングブラケット２６Ａは、ブラケット２０Ａが成型される際に、ブラケット２０Ａとインサート成型されても良い。 The bracket 20A is entirely made of a resin material. In the present embodiment, the resin material constituting the bracket 20 </ b> A is a thermosetting resin made of the same material as the motor casing 21. The bracket 20A has a boss portion 200A. The boss portion 200A protrudes upward in the axial direction along the central axis J1. The first bearing bracket 26A is press-fitted and fixed to the boss portion 200A substantially coaxially with the central axis J1. The first bearing bracket 26A may be insert-molded with the bracket 20A when the bracket 20A is molded.
モータケーシング２１Ａは、電機子２２Ａを覆う略円筒形状の部材である。また、モータケーシング２１Ａは材料が樹脂からなる。モータケーシング２１Ａは、電機子２２Ａ及び第１ベアリングブラケット２６Ａが挿入された金型の内部に、樹脂を流し込むことによって得られたインサート成型品である。 The motor casing 21A is a substantially cylindrical member that covers the armature 22A. The motor casing 21A is made of resin. The motor casing 21A is an insert-molded product obtained by pouring resin into the mold in which the armature 22A and the first bearing bracket 26A are inserted.
回路基板２３Ａは、ブラケット２０Ａと回転部３Ａとの間に配置され、かつモータケーシング２１Ａの径方向内側において、略水平に配置される。 The circuit board 23A is disposed between the bracket 20A and the rotating portion 3A, and is disposed substantially horizontally on the radially inner side of the motor casing 21A.
第１ベアリングブラケット２６Ａと第２ベアリングブラケット２７Ａは、モータ外側に向けて取り付けられる。回転部３Ａは、第１実施形態に記載の回転部３と同様の構造である。 The first bearing bracket 26A and the second bearing bracket 27A are attached toward the outside of the motor. The rotating unit 3A has the same structure as the rotating unit 3 described in the first embodiment.
図９Ａは、モータ１Ｂを軸方向上側から見た斜視図である。図９Ｂは、モータ１Ｂを軸方向下側から見た斜視図である。図９Ａ、図９Ｂの例では、第１ベアリングブラケット２６Ｂと第２ベアリングブラケット２７Ｂが導電テープ７０によって接続されているため、第１ベアリング２４と第２ベアリング２５が短絡される。そのため、第１ベアリングブラケット２６Ｂと第２ベアリングブラケット２７Ｂが同電位となり、第１ベアリング２４、第２ベアリング２５に電流が流れなくなる。したがって、電食の発生を抑制できる。第１実施形態に示したモータ１に本変形例に示した導電テープ７０の構成を組み合わせることによって、電食の発生抑制に対してさらなる効果がある。導電テープ７０としては、例えばアルミニウム製のテープ等がある。 FIG. 9A is a perspective view of the motor 1B as viewed from the upper side in the axial direction. FIG. 9B is a perspective view of the motor 1B as viewed from the lower side in the axial direction. In the example of FIGS. 9A and 9B, since the first bearing bracket 26B and the second bearing bracket 27B are connected by the conductive tape 70, the first bearing 24 and the second bearing 25 are short-circuited. Therefore, the first bearing bracket 26 </ b> B and the second bearing bracket 27 </ b> B have the same potential, and no current flows through the first bearing 24 and the second bearing 25. Therefore, the occurrence of electrolytic corrosion can be suppressed. By combining the motor 1 shown in the first embodiment with the configuration of the conductive tape 70 shown in this modification, there is a further effect on the suppression of the occurrence of electrolytic corrosion. Examples of the conductive tape 70 include an aluminum tape.
その他、図１、図９において、第２ベアリングブラケット２７の径方向外側には防振ゴム６０が配置されてもよい。防振ゴム６０が配置されることによって、モータ１Ｂにおける第２ベアリング２５の振動を抑制できる。 In addition, in FIG. 1 and FIG. 9, an anti-vibration rubber 60 may be disposed on the radially outer side of the second bearing bracket 27. By arranging the anti-vibration rubber 60, the vibration of the second bearing 25 in the motor 1B can be suppressed.
図１に示すモータ１は、第１ベアリングブラケット２６が負荷側で、第２ベアリングブラケット２７が反負荷側になるものを示したが、その逆でも良い。 In the motor 1 shown in FIG. 1, the first bearing bracket 26 is on the load side and the second bearing bracket 27 is on the anti-load side, but the reverse is also possible.
シャフト３１１は片持ち構造にて支持される必要は無く、両持ち構造にて支持されてもよい。 The shaft 311 does not need to be supported by a cantilever structure, and may be supported by a both-end structure.
また、モータの細部の構成については、本願の各図に示された構成と、相違してもよい。 Further, the detailed configuration of the motor may be different from the configuration shown in each drawing of the present application.
さらに、上記実施形態や変形例に登場した各要素を矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせても良い。 Furthermore, the elements appearing in the above-described embodiments and modifications may be appropriately combined within a range where no contradiction occurs.
本発明は、例えば、モータおよびモータの製造方法に利用できる。 The present invention can be used, for example, in a motor and a method for manufacturing the motor.
１、１Ａ、１Ｂ モータ ２、２Ａ、２Ｂ 静止部 ３、３Ａ、３Ｂ 回転部 ２１、２１Ａ モータケーシング ２２ 電機子 ２２１ ステータコア ２２１Ａ コアバック ２２１Ｂ ティース ２２２ インシュレータ ２２３ コイル ２３、２３Ａ 回路基板 ２４、２４Ａ 第１ベアリング ２５、２５Ａ 第２ベアリング ２６、２６Ａ、２６Ｂ 第１ベアリングブラケット ２７、２７Ａ、２７Ｂ 第２ベアリングブラケット ２７１ ベアリング支持部 ２７２ 圧入部 ３１ シャフト組立 ３１１ シャフト ３１２ 樹脂部 ３１２Ａ シャフト固定部 ３１２Ｂ 連結部 ３１３ 切り欠き部 ３２ ロータマグネット ３２１ 挟持部 ３２１ａ 上側挟持部 ３２１ｂ 下側挟持部 ４００ テーパ部 ４００ａ 屈曲面部 ６０ 防振ゴム ７０ 導電テープ
1, 1A, 1B Motor 2, 2A, 2B Stationary part 3, 3A, 3B Rotating part 21, 21A Motor casing 22 Armature 221 Stator core 221A Core back 221B Teeth 222 Insulator 223 Coil 23, 23A Circuit board 24, 24A First bearing 25, 25A 2nd bearing 26, 26A, 26B 1st bearing bracket 27, 27A, 27B 2nd bearing bracket 271 Bearing support part 272 Press fit part 31 Shaft assembly 311 Shaft 312 Resin part 312A Shaft fixing part 312B Connecting part 313 Notch part 32 Rotor magnet 321 Clamping part 321a Upper side clamping part 321b Lower side clamping part 400 Taper part 400a Bending surface part 60 Anti-vibration rubber 70 Conductive tape
Claims (12)
上下に延びる中心軸を中心として、静止部に対して回転可能に支持される回転部と、
を備え、
前記回転部は、
前記中心軸に沿って上下に延びるシャフトと、
前記シャフトに固定される樹脂部と、
前記樹脂部に直接的または間接的に固定される円環状のロータマグネットと、
を有し、
前記静止部は、
前記シャフトを回転可能に支持する一対のベアリングと、
前記中心軸と同軸に配置される電機子と、
前記電機子の少なくとも一部を内部に収容するモータフレームと、
を有し、
前記樹脂部は、
前記シャフトに固着されたシャフト固定部と、
前記シャフト固定部と前記ロータマグネットを連結する連結部と、
を含み、
前記ロータマグネットは、前記連結部を保持する挟持部を有し、
前記挟持部と、前記シャフト固定部とは径方向に離間していることを特徴とするモータ。 A stationary part;
A rotating part supported so as to be rotatable with respect to a stationary part around a central axis extending vertically;
With
The rotating part is
A shaft extending vertically along the central axis;
A resin portion fixed to the shaft;
An annular rotor magnet fixed directly or indirectly to the resin part;
Have
The stationary part is
A pair of bearings rotatably supporting the shaft;
An armature disposed coaxially with the central axis;
A motor frame that houses at least a part of the armature;
Have
The resin part is
A shaft fixing portion fixed to the shaft;
A connecting portion for connecting the shaft fixing portion and the rotor magnet;
Including
The rotor magnet has a clamping part that holds the coupling part,
The motor characterized by the said clamping part and the said shaft fixing | fixed part being spaced apart to radial direction.
前記狭持部は、マグネットの径方向内周面から径方向内側に向けて突出する上側狭持部と下側教持部とを有し、
前記上側狭持部と前記下側教示部は、前記連結部の径方向外側の上面と下面とを狭持することを特徴とするモータ。 The motor according to claim 1,
The holding portion has an upper holding portion and a lower teaching portion that protrude radially inward from the radially inner circumferential surface of the magnet,
The motor characterized in that the upper holding portion and the lower teaching portion hold the upper surface and the lower surface on the radially outer side of the connecting portion.
前記上側挟持部の軸方向長さと前記下側挟持部の軸方向長さは、それぞれ前記連結部の軸方向長さよりも小さいことを特徴とするモータ。 The motor according to claim 2,
The motor according to claim 1, wherein the axial length of the upper clamping portion and the axial length of the lower clamping portion are smaller than the axial length of the connecting portion, respectively.
前記連結部は、径方向最外端から径方向内側に窪む切り欠き部を有し、
前記挟持部は、前記切り欠き部よりも径方向内側で前記連結部の上面と下面とを覆うことを特徴とするモータ。 The motor according to claim 1 or 3,
The connecting portion has a notch that is recessed radially inward from the radially outermost end,
The said clamping part covers the upper surface and lower surface of the said connection part inside radial direction rather than the said notch part, The motor characterized by the above-mentioned.
前記連結部の上面と下面には、前記中心軸に対して垂直な平面をもつことを特徴とするモータ。 The motor according to any one of claims 2 to 4,
The motor according to claim 1, wherein upper and lower surfaces of the connecting portion have a plane perpendicular to the central axis.
前記連結部の径方向外側面に、ゲート跡を有することを特徴とするモータ。 The motor according to any one of claims 2 to 5,
A motor having a gate mark on a radially outer surface of the connecting portion.
前記シャフト固定部の径方向側面に、テーパ部を有することを特徴とするモータ。 The motor according to any one of claims 2 to 6,
A motor having a tapered portion on a side surface in a radial direction of the shaft fixing portion.
前記ロータマグネットの径方向内周面に、テーパ面を有することを特徴とするモータ。 The motor according to any one of claims 1 to 7,
A motor having a tapered surface on a radially inner peripheral surface of the rotor magnet.
ことを特徴とするモータ。 9. The motor according to claim 1, further comprising a spiral groove formed on a radially outer side of the shaft.
前記連結部は、前記中心軸を中心として径方向に放射状に配置されたリブを有することを特徴とするモータ。 The motor according to any one of claims 1 to 9,
The motor according to claim 1, wherein the connecting portion includes ribs arranged radially in the radial direction around the central axis.
前記樹脂部は、熱硬化性樹脂で成型されることを特徴とするモータ。 The motor according to any one of claims 1 to 10,
The motor is characterized in that the resin portion is molded from a thermosetting resin.
ａ）前記シャフトを用意する工程と、
ｂ）第１の金型を用意する工程と、
ｃ）前記第１の金型の内部に前記シャフトを配置する工程と、
ｄ）前記第１の金型の内部に樹脂を流し込むことにより、前記シャフトに前記樹脂部を成型したシャフト組立を得る工程と、
ｅ）第２の金型を用意する工程と、
ｆ）前記第２の金型の内部に前記シャフト組立を配置する工程と、
ｇ）前記第２の金型の内部にマグネット樹脂を流し込むことにより、前記シャフト組立に前記ロータマグネットを成型する工程
と、を含むモータの製造方法。 In the manufacturing method of the motor in any one of Claim 1 to 10,
a) preparing the shaft;
b) preparing a first mold;
c) disposing the shaft inside the first mold;
d) obtaining a shaft assembly in which the resin portion is molded on the shaft by pouring resin into the first mold;
e) preparing a second mold;
f) disposing the shaft assembly inside the second mold;
and g) molding the rotor magnet in the shaft assembly by pouring magnet resin into the second mold.
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