JP2021078276A - Motor manufacturing device and method for manufacturing motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、角度センサマグネットを備えるモータの製造に用いられるモータ製造装置、及び該モータの製造方法に関する。 The present invention relates to a motor manufacturing apparatus used for manufacturing a motor including an angle sensor magnet, and a method for manufacturing the motor.
モータは、車両、産業機器、通信機器、医療機器、家電製品等、様々な分野で幅広く利用されている。例えば、自動車、電動ドライバー等の電動工具、半導体の加工に用いられる加工装置等には、各種のモータが内蔵されている。 Motors are widely used in various fields such as vehicles, industrial equipment, communication equipment, medical equipment, and home appliances. For example, various motors are built in electric tools such as automobiles and electric screwdrivers, processing devices used for processing semiconductors, and the like.
モータには、その用途に応じて様々な性能が要求される。例えば、自動車分野においては、近年、先進運転支援システム（ADAS：Advanced Driver Assistance Systems）や自動運転技術の開発が盛んに進められており、自動車の走る、曲がる、止まる等の動作にはより高い精度が求められている。そのため、車載用のモータとしては、高精度、高効率のモータが用いられる。 Motors are required to have various performances depending on their applications. For example, in the field of automobiles, the development of advanced driver assistance systems (ADAS) and autonomous driving technology has been actively promoted in recent years, and higher accuracy is required for movements such as running, turning, and stopping of automobiles. Is required. Therefore, as a vehicle-mounted motor, a high-precision, high-efficiency motor is used.
モータは、その構造や動作原理によって様々な種類に分類され、用途に応じて使い分けられている。例えば、ブラシと整流子とを用いてシャフトを回転させるＤＣ（Direct Current）モータの他、現在ではブラシ及び整流子を持たないブラシレスモータも広く利用されている。ブラシレスモータは、シャフトに固定されたマグネット（ロータマグネット）を備えるロータと、ロータを回転させるための複数の巻線を備えるステータとを含んで構成される。ブラシレスモータでは、インバータを備える駆動回路によって巻線に流れる電流を制御することにより、ロータの回転が制御される。 Motors are classified into various types according to their structure and operating principle, and are used properly according to their applications. For example, in addition to a DC (Direct Current) motor that rotates a shaft using a brush and a commutator, a brushless motor that does not have a brush and a commutator is now widely used. The brushless motor includes a rotor having a magnet (rotor magnet) fixed to the shaft and a stator having a plurality of windings for rotating the rotor. In a brushless motor, the rotation of the rotor is controlled by controlling the current flowing through the winding by a drive circuit including an inverter.
ロータには、ロータの回転角度を検出するための角度センサマグネットが固定される（例えば、特許文献１参照）。また、角度センサマグネットの近傍には、ホールＩＣ（Integrated Circuit）等の磁気センサが設けられる。角度センサマグネットによって生じる磁界を磁気センサで検出することにより、ロータの回転角度が特定される。そして、ロータの回転角度に基づいてステータの巻線に流れる電流を逐次制御することにより、ロータの回転数（回転速度）が適切に維持される。 An angle sensor magnet for detecting the rotation angle of the rotor is fixed to the rotor (see, for example, Patent Document 1). Further, a magnetic sensor such as a Hall IC (Integrated Circuit) is provided in the vicinity of the angle sensor magnet. Angle sensor The rotation angle of the rotor is specified by detecting the magnetic field generated by the magnet with a magnetic sensor. Then, the rotation speed (rotation speed) of the rotor is appropriately maintained by sequentially controlling the current flowing through the winding of the stator based on the rotation angle of the rotor.
モータの製造工程においては、例えば、ロータマグネットが固定されたシャフトの先端部に角度センサマグネットが装着される。ただし、ロータマグネットに対する角度センサマグネットの取り付け角度を全てのモータについて厳密に一致させることは難しく、ロータマグネットの磁極と角度センサマグネットとの磁極の位置関係にはばらつきが生じ得る。 In the motor manufacturing process, for example, an angle sensor magnet is attached to the tip of a shaft to which a rotor magnet is fixed. However, it is difficult to exactly match the mounting angle of the angle sensor magnet with respect to the rotor magnet for all motors, and the positional relationship between the magnetic poles of the rotor magnet and the magnetic poles of the angle sensor magnet may vary.
そのため、モータを駆動する際には、まず、ロータマグネット及び角度センサマグネットの磁極の位置関係を検出し、その位置関係に基づいてステータの巻線に供給される電圧の位相を補正する作業が行われる。しかしながら、この作業をモータ毎に個別に実施すると、膨大な手間と時間がかかり、モータの生産性が低下する。 Therefore, when driving the motor, first, the positional relationship between the magnetic poles of the rotor magnet and the angle sensor magnet is detected, and the phase of the voltage supplied to the winding of the stator is corrected based on the positional relationship. It is said. However, if this work is performed individually for each motor, a huge amount of labor and time will be required, and the productivity of the motor will decrease.
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、モータの生産性を向上させることが可能なモータ製造装置及びモータの製造方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a motor manufacturing apparatus and a motor manufacturing method capable of improving the productivity of a motor.
本発明の一態様によれば、シャフトと、該シャフトを囲むように配置されたロータマグネットと、該シャフトの先端部に装着された角度センサマグネットと、を有するモータを製造するモータ製造装置であって、該ロータマグネットの外側に配置され、該ロータマグネットの磁極を所定の位置に位置付ける磁力を発生させる第１の位置決め部材と、該シャフトの先端部に該角度センサマグネットを装着するための治具と、該治具の外側に配置され、該角度センサマグネットの磁極を所定の位置に位置付ける磁力を発生させる第２の位置決め部材と、を有し、該治具は、該シャフトの先端部に向かって開口し、該角度センサマグネットが挿入される貫通孔を有し、該第１の位置決め部材及び該第２の位置決め部材は、該ロータマグネットの磁極と、該治具の該貫通孔に挿入された該角度センサマグネットの磁極とが所定の位置関係となるように配置されるモータ製造装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, it is a motor manufacturing apparatus for manufacturing a motor having a shaft, a rotor magnet arranged so as to surround the shaft, and an angle sensor magnet mounted on the tip of the shaft. A first positioning member that is arranged outside the rotor magnet and generates a magnetic force that positions the magnetic pole of the rotor magnet at a predetermined position, and a jig for mounting the angle sensor magnet on the tip of the shaft. And a second positioning member that is arranged outside the jig and generates a magnetic force that positions the magnetic pole of the angle sensor magnet at a predetermined position, and the jig faces the tip of the shaft. The first positioning member and the second positioning member are inserted into the magnetic poles of the rotor magnet and the through holes of the jig. Provided is a motor manufacturing apparatus in which the magnetic poles of the angle sensor magnet are arranged so as to have a predetermined positional relationship.
また、本発明の他の一態様によれば、シャフトと、該シャフトを囲むように配置されたロータマグネットと、該シャフトの先端部に装着された角度センサマグネットと、を有するモータを製造するモータの製造方法であって、該ロータマグネットの磁極を所定の位置に位置付ける磁力を発生させる第１の位置決め部材と、該角度センサマグネットの磁極を所定の位置に位置付ける磁力を発生させる第２の位置決め部材とによって、該ロータマグネット及び該角度センサマグネットを、該ロータマグネットの磁極と該角度センサマグネットの磁極とが所定の位置関係になるように配置する工程と、該位置関係を維持した状態で、該シャフトの先端部に該角度センサマグネットを装着する工程と、を備えるモータの製造方法が提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, a motor for manufacturing a motor having a shaft, a rotor magnet arranged so as to surround the shaft, and an angle sensor magnet mounted on the tip of the shaft. A first positioning member that generates a magnetic force that positions the magnetic pole of the rotor magnet at a predetermined position, and a second positioning member that generates a magnetic force that positions the magnetic pole of the angle sensor magnet at a predetermined position. The step of arranging the rotor magnet and the angle sensor magnet so that the magnetic poles of the rotor magnet and the magnetic poles of the angle sensor magnet have a predetermined positional relationship, and the state in which the positional relationship is maintained. Provided is a method of manufacturing a motor including a step of mounting the angle sensor magnet on a tip end portion of a shaft.
なお、好ましくは、該第１の位置決め部材及び該第２の位置決め部材は、永久磁石又は電磁石である。 It should be noted that preferably, the first positioning member and the second positioning member are permanent magnets or electromagnets.
本発明の一態様に係るモータ製造装置及びモータの製造方法では、第１の位置決め部材及び第２の位置決め部材によって生じる磁力により、ロータマグネット及び角度センサマグネットの磁極の位置がそれぞれ制御される。これにより、ロータマグネットの磁極と角度センサマグネットの磁極とが所定の位置関係にある状態が実現される。 In the motor manufacturing apparatus and the motor manufacturing method according to one aspect of the present invention, the positions of the magnetic poles of the rotor magnet and the angle sensor magnet are controlled by the magnetic forces generated by the first positioning member and the second positioning member, respectively. As a result, a state in which the magnetic poles of the rotor magnet and the magnetic poles of the angle sensor magnet are in a predetermined positional relationship is realized.
そのため、複数のモータを製造する際、全てのモータについて、ロータマグネットに対する角度センサマグネットの取り付け角度を精度よく揃えることが可能となる。その結果、ロータマグネット及び角度センサマグネットの磁極の位置関係のばらつきに対処するための作業（巻線に供給される電圧の補正等）が不要となり、モータの生産性が向上する。 Therefore, when manufacturing a plurality of motors, it is possible to accurately align the mounting angles of the angle sensor magnets with respect to the rotor magnets for all the motors. As a result, work for dealing with variations in the positional relationship between the magnetic poles of the rotor magnet and the angle sensor magnet (correction of the voltage supplied to the winding, etc.) becomes unnecessary, and the productivity of the motor is improved.
以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係るモータの構成例について説明する。図１（Ａ）はモータ１１を示す斜視図であり、図１（Ｂ）はモータ１１を示す断面図である。モータ１１は、ブラシ及び整流子を備えていないブラシレスモータであり、ロータ（回転子）１３と、ロータ１３を回転させるステータ（固定子）１５と、ロータ１３及びステータ１５を収容するハウジング１７とを備える。
Hereinafter, embodiments according to one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, a configuration example of the motor according to the present embodiment will be described. FIG. 1A is a perspective view showing the
ロータ１３は、鉄等の金属でなる円筒状のシャフト（回転軸）２１を備える。シャフト２１の長さ方向の中央部には、中空の円筒状のロータマグネット２３が、シャフト２１の外周面に沿ってシャフト２１を囲むように配置されている。このロータマグネット２３は、永久磁石でなるマグネットであり、シャフト２１の外周面に固定されている。
The
例えば、ロータマグネット２３は磁極の数が４である円環状の永久磁石であり、Ｎ極とＳ極とがロータマグネット２３の周方向に沿って交互に配置されている（図２（Ｂ）参照）。ただし、ロータマグネット２３の極数はこれに限定されない。
For example, the
シャフト２１の一端側と他端側とにはそれぞれ、シャフト２１を支持する軸受け２５ａ，２５ｂが装着されている。軸受け２５ａ，２５ｂはそれぞれ、シャフト２１がその長さ方向に沿う回転軸の周りで回転可能な状態で、シャフト２１を支持する。例えば、軸受け２５ａはモータ１１のブラケット（不図示）に嵌め込まれ、軸受け２５ｂはハウジング１７の内部に嵌め込まれる。
また、シャフト２１の一端側の先端部には、角度センサマグネット２７が装着されている。角度センサマグネット２７は、ロータ１３の回転角度の検出に用いられるマグネットである。角度センサマグネット２７を用いたロータ１３の回転角度の検出の詳細については後述する。
An
ステータ１５は、金属等でなる円筒状の枠体であるヨーク（コアバック）３１を備える。ヨーク３１の内側には、ロータ１３側で開口する円柱状の開口３１ａが形成されており、開口３１ａの内部には、複数の柱状のティース（歯）３３がそれぞれステータ１５の長さ方向に沿って設けられている。図１（Ｂ）には、６つのティース３３が環状に配列されている例を示している。複数のティース３３の内側に位置する円柱状の空間に、ロータ１３の一端側が挿入される。
The
ヨーク３１と各ティース３３との間にはそれぞれ、ロータ１３を回転させる磁力（磁界）を発生させる巻線３５が設けられている。巻線３５は、銅等でなる配線をヨーク３１の外周側からティース３３側に向かって螺旋状に巻くことによって形成される。
A winding 35 for generating a magnetic force (magnetic field) that rotates the
図１（Ｂ）に示すように、例えばステータ１５には、６個の巻線３５がヨーク３１の周方向に沿って概ね等間隔に配置される。そして、巻線３５はそれぞれ、ステータ１５の中心を挟んで対向する位置に設けられた他の巻線３５と同一の相を構成する。すなわち、モータ１１は４極３相６スロットのブラシレスモータである。ただし、モータ１１の極数、相数、スロット数はこれに制限されない。また、巻線３５の結線方法にも制限はない。
As shown in FIG. 1B, for example, in the
巻線３５はそれぞれ、巻線３５に所定の電圧を供給する駆動回路（不図示）に接続されている。この駆動回路はインバータを備えており、巻線３５に供給される電圧をインバータによって制御することにより、巻線３５を流れる電流の大きさ及び向きが逐次的に制御される。これにより、巻線３５を流れる電流によって発生する磁界が逐次的に変化し、ステータ１５に収容されているロータ１３のロータマグネット２３にトルクが作用する。その結果、ロータ１３のシャフト２１が所定の方向に所定の回転数（回転速度）で回転する。
Each of the
図１（Ａ）に示すハウジング１７は、その内側にロータ１３側で開口する円柱状の開口部を備える。なお、この開口部の直径はステータ１５の直径（ヨーク３１の直径）よりも大きく、ハウジング１７は開口部にステータ１５を収容可能となっている。また、ハウジング１７の開口部の底には、ハウジング１７を長さ方向に貫通する貫通孔１７ａが形成されている。
The
ロータ１３がステータ１５に収容された状態で、ハウジング１７の開口部にステータ１５を挿入することにより、ロータ１３及びステータ１５がハウジング１７に収容される。そして、シャフト２１の軸受け２５ｂ側の先端部が、貫通孔１７ａを介してハウジング１７の外部に突出する。このようにして、モータ１１が組み立てられる。
By inserting the
図２（Ａ）は、ロータ１３を示す斜視図である。図２（Ａ）に示すように、ロータ１３が備えるシャフト２１の一端側の先端部には、角度センサマグネット２７が固定されている。例えば角度センサマグネット２７は、磁極の数が２である円盤状の永久磁石であり、一対のＮ極とＳ極とを備える（図２（Ｂ）参照）。ただし、角度センサマグネット２７の極数はこれに限定されない。シャフト２１の先端面には角度センサマグネット２７と概ね同径の溝２１ａ（図３参照）が形成されており、角度センサマグネット２７はこの溝２１ａに嵌め込まれる。
FIG. 2A is a perspective view showing the
角度センサマグネット２７の近傍には、磁気センサ（不図示）が設けられる。磁気センサとしては、例えばホール素子を備えるホールＩＣ（Integrated Circuit）が用いられる。磁気センサは、角度センサマグネット２７によって形成される磁界を検出し、その磁界の強さに対応するアナログ信号を出力する。磁気センサの出力信号に基づいて、角度センサマグネット２７の磁極の位置、すなわち角度センサマグネット２７の回転角度が検出される。また、角度センサマグネット２７の回転角度に基づいて、角度センサマグネット２７と共にシャフト２１に固定されているロータマグネット２３の磁極の位置（回転角度）が特定される。
A magnetic sensor (not shown) is provided in the vicinity of the
そして、ロータマグネット２３の回転角度に基づいて、駆動回路から巻線３５（図１（Ａ）及び図１（Ｂ）参照）に供給される電圧が制御される。これにより、巻線３５に流れる電流の向き及び大きさがロータマグネット２３の回転角度に応じて変化し、ロータ１３の回転が適切に維持される。
Then, the voltage supplied from the drive circuit to the winding 35 (see FIGS. 1A and 1B) is controlled based on the rotation angle of the
ここで、ロータマグネット２３に対する角度センサマグネット２７の取り付け角度にばらつきがあると、ロータマグネット２３の磁極と角度センサマグネット２７の磁極との位置関係がモータ１１毎に異なる。この場合には、ロータマグネット２３と角度センサマグネット２７との磁極の正確な位置関係（角度のずれ）を検出し、この位置関係に基づいて駆動回路から巻線３５に供給される電圧の位相を補正する作業を、モータ１１毎に実施する必要がある。しかしながら、特に大量のモータ１１が製造される場合、この補正作業には膨大な手間と時間がかかる。
Here, if the mounting angle of the
そのため、ロータマグネット２３に対する角度センサマグネット２７の取り付け角度は、製造される全てのモータ１１で同一であることが望まれる。具体的には、モータ１１の製造工程において、ロータマグネット２３と角度センサマグネット２７との磁極が毎回所定の位置関係となるように、角度センサマグネット２７がシャフト２１に固定されることが好ましい。これにより、巻線３５に供給される電圧の補正をモータ１１毎に個別に実施する必要がなくなり、モータ１１の生産性が向上する。
Therefore, it is desired that the mounting angle of the
図２（Ｂ）は、ロータマグネット２３及び角度センサマグネット２７の磁極の位置関係を示す平面図である。なお、図２（Ｂ）において、磁壁２３ａはロータマグネット２３のＮ極とＳ極との境界領域に相当し、磁壁２７ａは角度センサマグネット２７のＮ極とＳ極との境界領域に相当する。
FIG. 2B is a plan view showing the positional relationship between the magnetic poles of the
例えば、角度センサマグネット２７は、ロータマグネット２３の一の磁壁２３ａと、角度センサマグネット２７の磁壁２７ａとが、平面視で一直線上に配置されるように装着される。この場合、図２（Ｂ）に示すように、角度センサマグネット２７のＮ極とＳ極とはそれぞれ、ロータマグネット２３のＮ極及びＳ極と対向するように配置される。
For example, the
ただし、磁極は直接視認できないため、モータ１１の製造者がロータマグネット２３及び角度センサマグネット２７の磁極の位置を正確に特定することは難しい。また、仮にロータマグネット２３及び角度センサマグネット２７の磁極の位置を検出できたとしても、角度センサマグネット２７の装着を手作業で行うと、角度センサマグネット２７の取り付け角度に誤差が生じやすい。
However, since the magnetic poles cannot be directly visually recognized, it is difficult for the manufacturer of the
そこで、本実施形態では、ロータマグネット２３と角度センサマグネット２７との磁極の位置を自動で調整可能な機構を備えたモータ製造装置（装着装置）を用いる。これにより、角度センサマグネット２７を所定の角度で正確にシャフト２１に装着でき、ロータマグネット２３及び角度センサマグネット２７の磁極の位置関係の高精度に制御できる。
Therefore, in the present embodiment, a motor manufacturing device (mounting device) provided with a mechanism capable of automatically adjusting the positions of the magnetic poles of the
図３は、ロータマグネット２３と角度センサマグネット２７との磁極の位置を調整可能なモータ製造装置（装着装置）１０を示す斜視図である。モータ製造装置１０は、モータ１１の製造工程において用いられ、角度センサマグネット２７を所定の角度でシャフト２１の先端部に装着する。
FIG. 3 is a perspective view showing a motor manufacturing apparatus (mounting apparatus) 10 capable of adjusting the positions of magnetic poles between the
モータ製造装置１０は、ロータ１３を保持する保持部材１２を備える。例えば保持部材１２は、ロータ１３の下側を支持する基台であり、Ｘ軸方向（第１水平方向）及びＹ軸方向（第２水平方向）と概ね平行な上面１２ａを備える。保持部材１２の上面１２ａ側には、ロータ１３のシャフト２１を挿入可能な円形の開口１２ｂが設けられている。この開口１２ｂにシャフト２１の下端部（溝２１ａが形成されていない端部）を挿入すると、シャフト２１がＺ軸方向（鉛直方向、上下方向）に沿って保持される。
The
なお、開口１２ｂの径は、開口１２ｂに挿入されたシャフト２１が、Ｚ軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転可能となるように調整される。具体的には、開口１２ｂの径はシャフト２１の径よりも僅かに大きく設定される。
The diameter of the
ただし、保持部材１２は、ロータ１３をＺ軸方向に沿って保持可能であれば、その構成に制限はない。例えば保持部材１２は、シャフト２１を保持する軸受けであってもよいし、シャフト２１に装着されている軸受け２５ａ又は軸受け２５ｂ（図１（Ａ）参照）を保持する保持具であってもよい。
However, the structure of the holding
また、モータ製造装置１０は、ロータマグネット２３の磁極を所定の位置（第１の位置）に位置付ける磁力（磁界）を発生させる位置決め部材（第１の位置決め部材）１４を備える。例えば、保持部材１２によって保持されたロータ１３のロータマグネット２３の外周面の外側に、磁石でなる一対の位置決め部材１４が、ロータマグネット２３を挟むように配置される。
Further, the
位置決め部材１４は、ロータマグネット２３に引力又は斥力を作用させ、ロータマグネット２３の磁極の位置を制御する。例えば、位置決め部材１４はそれぞれ、Ｎ極側がロータマグネット２３と対向するように配置される（図５参照）。この場合、ロータマグネット２３のＳ極が位置決め部材１４に引き付けられることにより、ロータマグネット２３が回転し、ロータマグネット２３の磁極が所定の位置に位置付けられる。
The positioning
なお、位置決め部材１４の数、位置、向き等は、所望するロータマグネット２３の磁極の位置に応じて適宜変更できる。例えば、位置決め部材１４の数は１であってもよいし、位置決め部材１４はＳ極側がロータマグネット２３と対向するように配置されてもよい。
The number, position, orientation, etc. of the
また、モータ製造装置１０は、シャフト２１の先端部に角度センサマグネット２７を装着するための治具１６を備える。治具１６は、例えばシャフト２１よりも径の大きい円筒状の部材でなり、上面１６ａ及び下面１６ｂを備える。
Further, the
シャフト２１の中央部には、シャフト２１を上面１６ａから下面１６ｂまで貫通する円柱状の貫通孔１６ｃが形成されている。この貫通孔１６ｃは、角度センサマグネット２７が通過可能な大きさに形成されている。例えば貫通孔１６ｃの径は、角度センサマグネット２７の径よりも大きく、シャフト２１の先端面に形成された溝２１ａの径と同等に設定される。
A columnar through
治具１６は、シャフト２１の先端部に、シャフト２１の長さ方向に沿って固定される。例えば治具１６は、下面１６ｂ側にシャフト２１と概ね同径の円形に形成された溝１６ｄを備えており、治具１６は溝１６ｄにシャフト２１の先端部が挿入されるように配置される。
The
治具１６がシャフト２１の先端部に装着されると、貫通孔１６ｃの下面１６ｂ側がシャフト２１の先端部に向かって開口した状態となる。この状態で、角度センサマグネット２７を治具１６の貫通孔１６ｃに挿入すると、角度センサマグネット２７は貫通孔１６ｃを介してシャフト２１の先端部（溝２１ａの内側）に配置される。
When the
さらに、モータ製造装置１０は、角度センサマグネット２７の磁極を所定の位置（第２の位置）に位置付ける磁力（磁界）を発生させる位置決め部材（第２の位置決め部材）１８を備える。例えば、シャフト２１に装着された治具１６の外周面の外側に、磁石でなる一対の位置決め部材１８が、治具１６を挟むように配置される。
Further, the
位置決め部材１８は、治具１６の貫通孔１６ｃに挿入された角度センサマグネット２７に引力又は斥力を作用させ、角度センサマグネット２７の磁極の位置を制御する。例えば、一方の位置決め部材１８はＮ極側が治具１６（角度センサマグネット２７）と対向するように配置され、他方の位置決め部材１８はＳ極側が治具１６（角度センサマグネット２７）と対向するように配置される（図５参照）。
The positioning
この場合、角度センサマグネット２７のＳ極が一方の位置決め部材１８に引き付けられ、角度センサマグネット２７のＮ極が他方の位置決め部材１８に引き付けられることにより、角度センサマグネット２７が回転し、角度センサマグネット２７の磁極が所定の位置に位置付けられる。なお、位置決め部材１８の数、位置、向き等は、所望する角度センサマグネット２７の磁極の位置に応じて適宜変更できる。例えば、位置決め部材１８の数は１であってもよい。
In this case, the south pole of the
また、位置決め部材１４は、ロータマグネット２３の回転角度（磁極の位置）を調整するための磁力（磁界）を発生させることが可能であれば、その材質や構造に制限はない。同様に、位置決め部材１８は、角度センサマグネット２７の回転角度（磁極の位置）を調整するための磁力（磁界）を発生させることが可能であれば、その材質や構造に制限はない。例えば、位置決め部材１４，１８はそれぞれ、永久磁石や電磁石によって構成される。
Further, the positioning
次に、モータ製造装置１０を用いたモータの製造方法の一例について説明する。本実施形態に係るモータの製造方法には、ロータマグネット２３及び角度センサマグネット２７の磁極をそれぞれ所定の位置に位置付ける工程と、シャフト２１の先端部に角度センサマグネット２７を装着する工程と、が含まれる。
Next, an example of a method for manufacturing a motor using the
図４は、角度センサマグネット２７がロータ１３に装着される際のモータ製造装置１０を示す斜視図である。角度センサマグネット２７をロータ１３に装着する際は、まず、角度センサマグネット２７が装着されていない状態のロータ１３を保持部材１２によって保持する。また、シャフト２１の溝２１ａ側の先端部に、治具１６を装着する。そして、治具１６の貫通孔１６ｃに角度センサマグネット２７を挿入する。
FIG. 4 is a perspective view showing a
このとき、一対の位置決め部材１４によってロータマグネット２３の磁極が所定の位置に位置付けられるとともに、一対の位置決め部材１８によって角度センサマグネット２７の磁極が所定の位置に位置付けられる。その結果、ロータマグネット２３及び角度センサマグネット２７は、ロータマグネット２３の磁極と角度センサマグネット２７の磁極とが所定の位置関係になるように配置される。
At this time, the pair of
図５は、ロータマグネット２３及び角度センサマグネット２７の磁極の位置が制御される様子を示す平面図である。ロータマグネット２３が一対の位置決め部材１４の間に配置されると、ロータマグネット２３が備える一対のＳ極が、それぞれ位置決め部材１４に引き付けられる。その結果、ロータマグネット２３はシャフト２１と共に回転し、ロータマグネット２３のＳ極が位置決め部材１４と対向する位置に配置される。
FIG. 5 is a plan view showing how the positions of the magnetic poles of the
また、治具１６の貫通孔１６ｃに角度センサマグネット２７が挿入されると（図４参照）、まず、角度センサマグネット２７は貫通孔１６ｃの内部で落下する。そして、角度センサマグネット２７が一対の位置決め部材１８の間に到達すると、角度センサマグネット２７のＳ極が一方の位置決め部材１８に引き付けられ、角度センサマグネット２７のＮ極が他方の位置決め部材１８に引き付けられる。その結果、角度センサマグネット２７は貫通孔１６ｃの内部で浮いた状態で回転し、角度センサマグネット２７のＳ極が一方の位置決め部材１８と対向する位置に、角度センサマグネット２７のＮ極が他方の位置決め部材１８と対向する位置に、それぞれ配置される。
Further, when the
上記のように、位置決め部材１４，１８はそれぞれ、ロータマグネット２３の磁極と、治具１６の貫通孔１６ｃに挿入された角度センサマグネット２７の磁極とが所定の位置関係となるように配置される。そして、ロータマグネット２３の磁極と角度センサマグネット２７の磁極とがそれぞれ位置決め部材１４，１８によって所定の位置に位置付けられ、ロータマグネット２３及び角度センサマグネット２７の磁極の位置関係が決定される。例えば図５に示すように、ロータマグネット２３と角度センサマグネット２７とは、ロータマグネット２３の一の磁壁２３ａと、角度センサマグネット２７の磁壁２７ａとが、平面視で一直線上に配置されるように位置付けられる。
As described above, the
次に、ロータマグネット２３及び角度センサマグネット２７の磁極の位置関係を維持した状態で、貫通孔１６ｃの内部で浮いた状態の角度センサマグネット２７を、治具１６の下面１６ｂ側（シャフト２１側）に向かって押し込む。例えば、貫通孔１６ｃに挿入可能な棒状の部材（押し込み部材）を、治具１６の上面１６ａ側から貫通孔１６ｃに挿入し、押し込み部材で角度センサマグネット２７をシャフト２１に押し付ける。これにより、角度センサマグネット２７がシャフト２１の溝２１ａに嵌め込まれ、シャフト２１の先端部に装着される。
Next, while maintaining the positional relationship between the magnetic poles of the
角度センサマグネット２７の押し込みは、モータ製造装置１０が行ってもよいし、作業者が手動で行ってもよい。また、角度センサマグネット２７の装着方法に制限はなく、例えば、角度センサマグネット２７は接着剤によってシャフト２１に固定される。この場合には、角度センサマグネット２７の下面側、又は、シャフト２１の溝２１ａに予め接着剤を塗布しておく。これにより、角度センサマグネット２７が溝２１ａに嵌め込まれた際、角度センサマグネット２７とシャフト２１とが接着剤によって接合される。
The
以上の通り、本実施形態に係るモータ製造装置１０は、ロータマグネット２３の磁極を所定の位置に位置付ける磁力を発生させる位置決め部材１４と、角度センサマグネット２７の磁極を所定の位置に位置付ける磁力を発生させる位置決め部材１８と、を有する。この位置決め部材１４，１８によって生じる磁力により、ロータマグネット２３及び角度センサマグネット２７の磁極の位置がそれぞれ制御され、ロータマグネット２３の磁極と角度センサマグネット２７の磁極とが所定の位置関係にある状態が実現される。
As described above, the
これにより、複数のモータ１１を製造する際、全てのモータ１１について、ロータマグネット２３に対する角度センサマグネット２７の取り付け角度を精度よく揃えることが可能となる。その結果、ロータマグネット２３及び角度センサマグネット２７の磁極の位置関係のばらつきに対処するための作業（巻線に供給される電圧の補正等）が不要となり、モータ１１の生産性が向上する。
As a result, when manufacturing a plurality of
なお、位置決め部材１４には、位置決め部材１４を移動させる移動機構が接続されていてもよい。例えば、位置決め部材１４に接続された移動機構は、保持部材１２によって保持されたロータ１３のロータマグネット２３の側面（外周面）に沿って、位置決め部材１４を移動させる。これにより、ロータマグネット２３に対する位置決め部材１４の位置を自由に変更でき、ロータマグネット２３の磁極の位置を変更することが可能となる。
A moving mechanism for moving the positioning
また、位置決め部材１８には、位置決め部材１８を移動させる移動機構が接続されていてもよい。例えば、位置決め部材１８に接続された移動機構は、シャフト２１に装着された治具１６の側面（外周面）に沿って、位置決め部材１８を移動させる。これにより、角度センサマグネット２７に対する位置決め部材１８の位置を自由に変更でき、角度センサマグネット２７の磁極の位置を変更することが可能となる。
Further, a moving mechanism for moving the positioning
なお、位置決め部材１８に接続された移動機構は、位置決め部材１８をＺ軸方向に沿って移動させることが可能となるように構成されていてもよい。この場合には、一対の位置決め部材１８の間で角度センサマグネット２７が保持された状態で（図４参照）、一対の位置決め部材１８を移動機構によって下方に移動させることにより、角度センサマグネット２７をシャフト２１の先端部に誘導して装着することが可能となる。
The moving mechanism connected to the positioning
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structure, method, etc. according to the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented as long as they do not deviate from the scope of the object of the present invention.
１１ モータ
１３ ロータ（回転子）
１５ ステータ（固定子）
１７ ハウジング
１７ａ 貫通孔
２１ シャフト（回転軸）
２１ａ 溝
２３ ロータマグネット
２３ａ 磁壁
２５ａ，２５ｂ 軸受け
２７ 角度センサマグネット
２７ａ 磁壁
３１ ヨーク（コアバック）
３１ａ 開口
３３ ティース（歯）
３５ 巻線
１０ モータ製造装置（装着装置）
１２ 保持部材
１２ａ 上面
１２ｂ 開口
１４ 位置決め部材（第１の位置決め部材）
１６ 治具
１６ａ 上面
１６ｂ 下面
１６ｃ 貫通孔
１６ｄ 溝
１８ 位置決め部材（第２の位置決め部材）
11
15 Stator (stator)
17
35
12
16
Claims (4)
該ロータマグネットの外側に配置され、該ロータマグネットの磁極を所定の位置に位置付ける磁力を発生させる第１の位置決め部材と、
該シャフトの先端部に該角度センサマグネットを装着するための治具と、
該治具の外側に配置され、該角度センサマグネットの磁極を所定の位置に位置付ける磁力を発生させる第２の位置決め部材と、を有し、
該治具は、該シャフトの先端部に向かって開口し、該角度センサマグネットが挿入される貫通孔を有し、
該第１の位置決め部材及び該第２の位置決め部材は、該ロータマグネットの磁極と、該治具の該貫通孔に挿入された該角度センサマグネットの磁極とが所定の位置関係となるように配置されることを特徴とするモータ製造装置。 A motor manufacturing apparatus for manufacturing a motor having a shaft, a rotor magnet arranged so as to surround the shaft, and an angle sensor magnet mounted on the tip of the shaft.
A first positioning member that is arranged outside the rotor magnet and generates a magnetic force that positions the magnetic poles of the rotor magnet at a predetermined position.
A jig for mounting the angle sensor magnet on the tip of the shaft,
It has a second positioning member that is arranged outside the jig and generates a magnetic force that positions the magnetic pole of the angle sensor magnet at a predetermined position.
The jig has a through hole that opens toward the tip of the shaft and into which the angle sensor magnet is inserted.
The first positioning member and the second positioning member are arranged so that the magnetic poles of the rotor magnet and the magnetic poles of the angle sensor magnet inserted into the through hole of the jig have a predetermined positional relationship. A motor manufacturing apparatus characterized by being made.
該ロータマグネットの磁極を所定の位置に位置付ける磁力を発生させる第１の位置決め部材と、該角度センサマグネットの磁極を所定の位置に位置付ける磁力を発生させる第２の位置決め部材とによって、該ロータマグネット及び該角度センサマグネットを、該ロータマグネットの磁極と該角度センサマグネットの磁極とが所定の位置関係になるように配置する工程と、
該位置関係を維持した状態で、該シャフトの先端部に該角度センサマグネットを装着する工程と、を備えることを特徴とするモータの製造方法。 A method for manufacturing a motor, which comprises a shaft, a rotor magnet arranged so as to surround the shaft, and an angle sensor magnet mounted on the tip of the shaft.
The rotor magnet and the second positioning member that generates a magnetic force that positions the magnetic pole of the rotor magnet at a predetermined position and a second positioning member that generates a magnetic force that positions the magnetic pole of the angle sensor magnet at a predetermined position A step of arranging the angle sensor magnet so that the magnetic poles of the rotor magnet and the magnetic poles of the angle sensor magnet have a predetermined positional relationship.
A method for manufacturing a motor, which comprises a step of mounting the angle sensor magnet on a tip end portion of the shaft while maintaining the positional relationship.
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| JP2003289653A (en) * | 2002-03-27 | 2003-10-10 | Sony Corp | Manufacturing method and device for servo motor |
| JP2012143078A (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Fujitsu General Ltd | Axial gap type electric motor and pump device using the same |
| WO2019003553A1 (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | 日本電産株式会社 | Motor manufacturing method, motor manufacturing device, and sensor magnet part positioning device |
-
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