JP4589786B2 - Motor rotor and motor - Google Patents
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Description
本発明は、モータ用ロータおよびこのモータ用ロータを備えたモータに関するものである。 The present invention relates to a motor rotor and a motor including the motor rotor.
ロータ側に円筒状マグネットが配置されたモータでは、円筒状マグネットの内周面および外周面のうちのいずれか一方が露出するように円筒状マグネットと樹脂とが一体成形してなるロータ(モータ用ロータ)が用いられることがあり、このようなモータでは、ロータにおいて円筒状マグネットが露出している方の周面に対向するようにステータが配置される(例えば、特許文献1参照)。 In a motor in which a cylindrical magnet is arranged on the rotor side, a rotor (for motors) in which a cylindrical magnet and a resin are integrally formed so that either one of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the cylindrical magnet is exposed. In such a motor, the stator is disposed so as to face the peripheral surface of the rotor where the cylindrical magnet is exposed (see, for example, Patent Document 1).
このような構成によれば、樹脂部分によってピニオンや支軸が嵌る円筒状の軸受部分を構成することができる。但し、円筒状マグネットとして、ネオジウムマグネットなどの希土類マグネットを用いた場合には、マグネットの材料が高価であるため、モータの低コスト化を図るには、図5(a)、(b)に示すように、円筒状マグネット20をできるだけ薄型化することが好ましい。このように構成したロータ10において、樹脂部分30は、円筒状マグネット20の一方側端面21および他方側端面22に被さって円筒状マグネット20と一体化している。
しかしながら、図5(a)、(b)に示すように、円筒状マグネット20を薄型化した場合には、樹脂部分30に対して円筒状マグネット20が周方向に回転するのを防止する力は、樹脂部分30と円筒状マグネット20の接着力だけであるため、温度サイクル試験などを行った場合に、図5(a)に点線LLで示すように樹脂部分30が収縮し、樹脂部分30と円筒状マグネット20の胴部25の内周面28との間に小さな隙間Gが発生するだけでも、円筒状マグネット20が樹脂部分30に対して回転してしまう。かといって、円筒状マグネット20を薄型化した場合、円筒状マグネットの内周面に凹凸などを付すことは困難である、その結果、図5(a)、(b)に示すようなモータ用ロータ10を用いたモータに対して温度サイクル試験を行うと、図3に点線L2に示すように、モータ用ロータ10の振れ量が増大するなど、耐久性の低いという問題点がある。さらに、モータ用ロータ10の振れ量を考慮すると、円筒状マグネット20とステータとの間に大きなギヤップを確保する必要があるため、モータ特性が低いという問題点がある。
However, as shown in FIGS. 5A and 5B, when the
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、円筒状マグネットと樹脂とを一体成形した場合でも、耐久性やモータ特性を向上可能なモータ用ロータ、およびこのモータ用ロータを備えたモータを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a motor rotor capable of improving durability and motor characteristics even when a cylindrical magnet and a resin are integrally formed, and a motor including the motor rotor. It is to provide.
上記の課題を解決するために、本発明では、円筒状マグネットの内周面および外周面のうちのいずれか一方が露出するように当該円筒状マグネットと樹脂とを一体成形してなるモータ用ロータにおいて、前記樹脂は、前記円筒状マグネットの軸線方向における一方側端面および他方側端面の双方に対して少なくとも一部が軸線方向で被さっており、前記円筒状マグネットの前記一方側端面および前記他方側端面の少なくとも一方には、軸線方向に突き出て前記樹脂に食い込む凸部、および軸線方向で凹んで前記樹脂が食い込む凹部のうちの少なくとも一方から構成されて前記樹脂の部分と前記円筒状マグネットとの位置ずれを防止する位置ずれ防止部が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, a rotor for a motor formed by integrally molding the cylindrical magnet and a resin so that one of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the cylindrical magnet is exposed. The resin covers at least a part in the axial direction with respect to both the one end face and the other end face in the axial direction of the cylindrical magnet, and the one end face and the other side of the cylindrical magnet At least one of the end surfaces includes at least one of a convex portion protruding in the axial direction and biting into the resin, and a concave portion recessed in the axial direction and biting into the resin, and the resin portion and the cylindrical magnet A misregistration prevention unit for preventing misregistration is formed.
本発明のモータ用ロータでは、軸線方向の一方側端面および他方側端面に凸部や凹部からなる位置ずれ防止部が形成された円筒状マグネットと樹脂とが一体成形され、位置ずれ防止部が凸部の場合、凸部は樹脂に食い込んだ状態にあり、位置ずれ防止部が凹部の場合、凹部内に樹脂が食い込んでいる。このため、円筒状マグネットに温度サイクル試験などを行った際、樹脂部分が収縮して樹脂部分と円筒状マグネットの周面との間に小さな隙間が発生しても円筒状マグネットが樹脂部分に対して空回りしない。従って、温度サイクル試験によるモータ用ロータの振れ量の増大を防止できるなど、耐久性が高い。また、モータ用ロータの振れ量が小さいので、円筒状マグネットとステータとの間に大きなギヤップを確保する必要がないため、モータ特性を向上することができる。さらに、軸線方向に突き出た凸部や軸線方向で凹む凹部であれば、薄型化した円筒状マグネットであっても容易に形成することができる。 In the rotor for motors of the present invention, a cylindrical magnet having a misalignment prevention portion formed of a convex portion and a concave portion formed on one end face and the other end face in the axial direction and a resin are integrally formed, and the misalignment prevention portion is convex. In the case of the part, the convex part is in a state of being bitten into the resin. For this reason, when a temperature cycle test or the like is performed on a cylindrical magnet, even if the resin portion contracts and a small gap is generated between the resin portion and the peripheral surface of the cylindrical magnet, the cylindrical magnet does not move against the resin portion. Do not idle. Therefore, the durability is high, for example, an increase in the amount of vibration of the motor rotor due to the temperature cycle test can be prevented. In addition, since the amount of vibration of the motor rotor is small, it is not necessary to ensure a large gap between the cylindrical magnet and the stator, so that the motor characteristics can be improved. Furthermore, a thin cylindrical magnet can be easily formed as long as it is a convex portion protruding in the axial direction or a concave portion recessed in the axial direction.
また、本発明では、前記位置ずれ防止部は、周方向の複数箇所において軸線方向に突き出た複数の凸部からなり、前記樹脂は、前記凸部同士の間を埋めており、前記凸部は、前記円筒状マグネットの厚さ方向において、前記円筒状マグネットの内周面および外周面のうち、露出する側とは反対側に偏った位置に形成されており、前記凸部の半径方向における厚さ寸法は、前記円筒状マグネットの胴部の厚さよりも薄くなっており、前記凸部を軸線方向からみたとき、その先端部の形状は、前記円筒状マグネットの前記露出する側とは反対側の周方向における寸法が、前記露出する側の周方向における寸法よりも長いことを特徴とする。Further, in the present invention, the misregistration prevention portion includes a plurality of convex portions protruding in the axial direction at a plurality of locations in the circumferential direction, and the resin fills between the convex portions, and the convex portions are In the thickness direction of the cylindrical magnet, the cylindrical magnet is formed at a position biased on the opposite side to the exposed side of the inner and outer peripheral surfaces of the cylindrical magnet. The thickness dimension is thinner than the thickness of the body portion of the cylindrical magnet, and when the convex portion is viewed from the axial direction, the shape of the tip is opposite to the exposed side of the cylindrical magnet. The dimension in the circumferential direction is longer than the dimension in the circumferential direction on the exposed side.
本発明によれば、位置ずれ防止部を複数、形成したので、空回り防止に大きな効果を得ることができる。また、凸部の間を樹脂が埋めていれば、円筒状マグネットの端面に凸部を形成しても、モータ用ロータの端面を周方向で平坦な面とすることができるので、余計な空気抵抗が発生しない。さらに、前記凸部の半径方向における厚さ寸法は、前記円筒状マグネットの胴部の厚さよりも薄く、かつ、前記凸部は、前記円筒状マグネットの厚さ方向において、前記円筒状マグネットの内周面および外周面のうち、露出する側とは反対側に偏った位置に形成されている。このように構成すると、円筒状マグネットが半径方向において樹脂部分に対して位置ずれすることも防止できる。また、円筒状マグネットの内周面および外周面のうち、露出する側では、樹脂が円筒状マグネットの周面に被らないように、この周面から樹脂が引っ込んだ形態にすることが好ましく、このような形態を採用した場合でも、凸部が薄くて一方に偏った位置に形成されていれば、凸部を樹脂で完全に覆った場合でも、凸部が形成されている領域の形状を他の領域と同様な形状とすることができる。従って、円筒状マグネットの端面に凸部を形成しても、モータ用ロータの端面を周方向で平坦な面とすることができるので、余計な空気抵抗が発生しない。 According to the present invention, since a plurality of misregistration preventing portions are formed, a great effect can be obtained in preventing idling. Also, if the resin is filled between the convex portions, the end surface of the motor rotor can be made flat in the circumferential direction even if the convex portions are formed on the end surface of the cylindrical magnet. No resistance is generated. Furthermore, the thickness dimension of the convex portion in the radial direction is thinner than the thickness of the barrel portion of the cylindrical magnet, and the convex portion is the inner diameter of the cylindrical magnet in the thickness direction of the cylindrical magnet. Of the peripheral surface and the outer peripheral surface, it is formed at a position biased to the side opposite to the exposed side . If comprised in this way, it can also prevent that a cylindrical magnet displaces with respect to the resin part in a radial direction. In addition, on the exposed side of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the cylindrical magnet, it is preferable that the resin is retracted from the peripheral surface so that the resin does not cover the peripheral surface of the cylindrical magnet. Even when such a form is adopted, as long as the convex portion is thin and formed in a position biased to one side, the shape of the region where the convex portion is formed can be obtained even when the convex portion is completely covered with resin. The shape can be similar to other regions. Therefore, even if the convex portion is formed on the end surface of the cylindrical magnet, the end surface of the motor rotor can be made flat in the circumferential direction, so that no excess air resistance is generated.
本発明において、前記樹脂は、前記凸部を覆っており、前記凸部の先端部は、前記露出する側に向けて斜面を向けるように半径方向で傾斜する傾斜面となっていることが望ましい。In the present invention, it is preferable that the resin covers the convex portion, and a tip portion of the convex portion is an inclined surface that is inclined in a radial direction so that the inclined surface is directed toward the exposed side. .
次に、本発明の別の形態は、前記位置ずれ防止部は、周方向の複数箇所において軸線方向に凹む複数の凹部からなり、前記凹部内は前記樹脂で埋められており、前記凹部の内底面は、前記円筒状マグネットの内周面および外周面のうち、露出する側に向けて斜面を向けるように半径方向で傾斜するテーパ面になっており、前記凹部を軸線方向からみたとき、前記円筒状マグネットの前記露出する側とは反対側の周方向の寸法が、前記露出する側の周方向の寸法よりも長いことを特徴とする。Next, according to another aspect of the present invention, the misregistration prevention unit includes a plurality of recesses recessed in the axial direction at a plurality of locations in the circumferential direction, and the recesses are filled with the resin. The bottom surface is a tapered surface that is inclined in the radial direction so that the inclined surface is directed toward the exposed side of the inner and outer peripheral surfaces of the cylindrical magnet, and when the concave portion is viewed from the axial direction, The circumferential dimension of the cylindrical magnet opposite to the exposed side is longer than the circumferential dimension of the exposed side.
本発明によれば、円筒状マグネットの端面に凹部を形成しても、モータ用ロータの端面を周方向で平坦な面とすることができるので、余計な空気抵抗が発生しない。また、前記凹部の内底面は、前記円筒状マグネットの内周面および外周面のうち、露出する側に向けて斜面を向けるように半径方向で傾斜するテーパ面になっているので、円筒状マグネットが半径方向において樹脂部分に対して位置ずれすることも防止できる。さらに、円筒状マグネットの内周面および外周面のうち、露出する側では、樹脂が円筒状マグネットの周面に被らないように、この周面から樹脂が引っ込んだ形態にすることが好ましく、このような形態を採用した場合には、凹部が形成されていない領域では、円筒状マグネットの端面と樹脂部分とによって段差が形成される。これに対して、凹部が形成された領域では樹脂部分によって段差を形成することになるが、この場合でも、凹部の内底面がテーパになっておれば、凹部内を樹脂で完全に埋めても、他の領域と同様な段差を樹脂部分によって形成することができるので、円筒状マグネットの端面に凹部を形成しても、モータ用ロータの端面を周方向で平坦な面とすることができ、余計な空気抵抗が発生しない。また、円筒状マグネットの内周面および外周面のうち、露出する側では、その反対側に比較して、凹部の開口幅が狭くなるように構成してあるので、ステータとの間に作用する磁気(磁力)の分布にばらつきが発生するのを小さく抑えることができる。また、凹部に充填された樹脂が盛り上がることを防止できるという利点もある。 According to the present invention, even if the concave portion is formed on the end surface of the cylindrical magnet, the end surface of the motor rotor can be made flat in the circumferential direction, so that no extra air resistance is generated. In addition, the inner bottom surface of the concave portion is a tapered surface that is inclined in the radial direction so that the inclined surface is directed toward the exposed side of the inner and outer peripheral surfaces of the cylindrical magnet. Can be prevented from being displaced with respect to the resin portion in the radial direction. Furthermore, on the exposed side of the inner and outer peripheral surfaces of the cylindrical magnet, it is preferable that the resin is retracted from the peripheral surface so that the resin does not cover the peripheral surface of the cylindrical magnet. When such a form is adopted, a step is formed by the end face of the cylindrical magnet and the resin portion in the region where the recess is not formed. On the other hand, in the region where the recess is formed, a step is formed by the resin portion. Even in this case, if the inner bottom surface of the recess is tapered, the recess can be completely filled with resin. Since the same step as the other region can be formed by the resin portion, even if the recess is formed on the end surface of the cylindrical magnet, the end surface of the motor rotor can be a flat surface in the circumferential direction. No extra air resistance is generated. Moreover, since it is comprised so that the opening width of a recessed part may become narrow on the exposed side among the inner peripheral surface and outer peripheral surface of a cylindrical magnet compared with the opposite side, it acts between stators. Variations in the distribution of magnetism (magnetic force) can be minimized. Further, there is an advantage that the resin filled in the recess can be prevented from rising.
本発明に係るモータ用ロータを備えたモータでは、前記モータ用ロータにおいて前記円筒状マグネットが露出している方の周面に対向するようにステータが配置される。 In the motor including the motor rotor according to the present invention, the stator is disposed so as to face the peripheral surface of the motor rotor where the cylindrical magnet is exposed.
本発明のモータ用ロータおよびモータでは、軸線方向の一方側端面および他方側端面に凸部や凹部からなる位置ずれ防止部が形成された円筒状マグネットと樹脂とが一体成形されてモータ用ロータが構成され、位置ずれ防止部が凸部の場合、凸部は樹脂に食い込んだ状態にあり、位置ずれ防止部が凹部の場合、凹部内に樹脂が食い込んでいる。このため、円筒状マグネットに温度サイクル試験などを行った際、樹脂部分が収縮して樹脂部分と円筒状マグネットの周面との間に小さな隙間が発生した場合でも、円筒状マグネットが樹脂部分に対して回転することがない。従って、温度サイクル試験によるモータ用ロータの振れ量の増大を防止できるなど、耐久性が高い。また、モータ用ロータの振れ量が小さいので、円筒状マグネットとステータとの間に大きなギャップを確保する必要がないため、モータ特性を向上することができる。さらに、軸線方向に突き出た凸部や軸線方向で凹む凹部であれば、薄型化した円筒状マグネットであっても容易に形成することができる。 In the motor rotor and motor according to the present invention, a cylindrical magnet having a misalignment prevention portion formed of a convex portion or a concave portion formed on one end face and the other end face in the axial direction is integrally molded with a resin to form a rotor for the motor. When the misalignment preventing portion is a convex portion, the convex portion is in a state of biting into the resin, and when the misalignment preventing portion is a concave portion, the resin is biting into the concave portion. For this reason, when a temperature cycle test or the like is performed on the cylindrical magnet, even if the resin portion contracts and a small gap is generated between the resin portion and the peripheral surface of the cylindrical magnet, the cylindrical magnet is not attached to the resin portion. It does not rotate with respect to it. Therefore, the durability is high, for example, an increase in the amount of vibration of the motor rotor due to the temperature cycle test can be prevented. Further, since the amount of vibration of the motor rotor is small, it is not necessary to secure a large gap between the cylindrical magnet and the stator, so that the motor characteristics can be improved. Furthermore, a thin cylindrical magnet can be easily formed as long as it is a convex portion protruding in the axial direction or a concave portion recessed in the axial direction.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[実施の形態1]
図1は、本発明を適用したギヤ付きモータの説明図である。図2(a)、(b)、(c)はそれぞれ、本発明の実施の形態1に係るモータ用ロータの断面図、このモータ用ロータに用いた円筒状マグネットの上端部分を示す斜視図、および円筒状マグネットの上端部分に形成した空回り防止用の凸部を拡大して示す斜視図である。図3は、モータに対して温度サイクル試験を行った場合の振れ量の変化を示すグラフである。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a geared motor to which the present invention is applied. 2 (a), 2 (b), and 2 (c) are cross-sectional views of the motor rotor according to the first embodiment of the present invention, respectively, and a perspective view showing an upper end portion of a cylindrical magnet used in the motor rotor. It is a perspective view which expands and shows the convex part for idling prevention formed in the upper end part of a cylindrical magnet. FIG. 3 is a graph showing a change in the shake amount when the temperature cycle test is performed on the motor.
図1に示すギヤ付きモータ1は、エアコンの空気吹き出し口のルーバー、給湯器や冷蔵庫等のダンパーの駆動などに用いられるものであり、モータケース2内には、モータ部3と減速ギヤ輪列4とを備えている。図1には、減速ギヤ輪列4のうち、初段のギヤ401と最終段のギヤ402のみが図示されている。モータ部3は、ステッピングモータ構造を備えており、環状のステータ301、302が軸線方向において上下2段に積層されたステータ組303と、その内側に配置されたロータ10(モータ用ロータ)とを有している。ロータ10は、モータケース2の上下一対の支持板201、203とによって支持された支軸205に回転可能に支持され、ロータ10と支持板201との間には、ロータ10を上方に付勢する板バネ207が配置されている。
A geared motor 1 shown in FIG. 1 is used for driving a louver of an air outlet of an air conditioner, a damper of a water heater, a refrigerator, or the like. In a
本形態のギヤ付きモータ1において、ロータ10は、図2(a)に示すように、ネオジウムマグネットやサマリウム・コバルトマグネットなどの希土類マグネットからなる円筒状マグネット20の外周面27が露出するように、円筒状マグネット20とPOM(ポリアセタール樹脂)やPBT(ポリブチレンテレフタレート樹脂)、PA(ポリアミド・ナイロン樹脂)などの樹脂とを一体成形してなり、ロータ10において円筒状マグネット20が露出している外周面に対向するように、図1に示したステータ組303(ステータ301、202)が配置されている。ロータ10では、樹脂部分30によって、図1に示した支軸205が嵌る内周側円筒部31(軸受部)、ピニオン34、円筒状マグネット20を保持する外周側円筒部32、および内周側円筒部31と外周側円筒部32との連結部33が構成されている。また、樹脂部分30の外周側円筒部32は、円筒状マグネット20の軸線方向における一方側端面21および他方側端面22に一部が被さっている。
In the geared motor 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 2 (a), the
図2(a)、(b)、(c)に示すように、円筒状マグネット20では、一方側端面21および他方側端面22のうち、一方側端面21には、軸線方向に突き出て樹脂部分30に食い込む空回り防止用の凸部24(位置ずれ防止部)が形成されている。本形態では、円筒状マグネット20の他方側端面22には、空回り防止用の凸部が形成されていない。
As shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C, in the
ここで、凸部24は、半径方向からみて台形形状を備え、かつ、その平面形状においても、内周側の辺が外周側の辺よりも長い台形形状を備えている。このため、凸部24は、薄い割には強度が大きい。また、凸部24を軸線方向からみたとき、その先端部241の形状は、内周側で周方向における寸法が長く、外周側で周方向における寸法が短い台形形状になっている。
Here, the
本形態において、凸部24は、周方向の等角度間隔に位置する3箇所に形成され、樹脂30は、3つの凸部24の先端部241を覆っている。また、樹脂30は、3つの凸部24の各間を埋めている。このため、円筒状マグネット20の一方側端面21に凸部24が形成されているが、かかる凸部24に起因する凹凸は、ロータ10の軸線方向における一方側端面11に反映されておらず、ロータ10の軸線方向における一方側端面11は、周方向においては平坦である。
In this embodiment, the
ここで、樹脂部分30は、円筒状マグネット20において露出する外周面27に被らないように、外周面27からみて引っ込んだ形態になっている。このため、ロータ10の一方側端面11および他方側端面12には、樹脂部分30と円筒状マグネット20とによって環状段差13、14が形成されている。一方、凸部24は、半径方向における厚さ寸法t1が、円筒状マグネット20の胴部25の厚さよりも薄く、かつ、胴部25の内周面と同一面上にある。すなわち、凸部24は、円筒状マグネット20の厚さ方向において、円筒状マグネット20の内周面28および外周面27のうち、内周面28(露出する外周面27とは反対側)に偏った位置に形成されている。このため、凸部24を樹脂部分30で覆った場合でも、凸部24が形成されていない領域と同様な段差13、14を形成することができる。それ故、円筒状マグネット20の一方側端面21に凸部24を形成しても、ロータ10の端面を周方向で平坦な面とすることができる。
Here, the
(本形態の主な効果)
このように、本形態のギヤ付きモータ1では、ロータ10は、一方側端面21に空回り防止用の凸部24が形成され、これらの凸部24は樹脂部分30に食い込んだ状態にある。このため、温度サイクル試験などを行った際、樹脂部分30が収縮して、樹脂部分30と円筒状マグネット20の内周面28との間に小さな隙間が発生した場合でも、円筒状マグネット20が樹脂部分30に対して回転することがない。従って、温度サイクル試験を行った結果では、図3に実線L1で示すように、ロータ10の振れ量の増大を防止できるので、耐久性が高い。また、ロータ10の振れ量が小さいので、円筒状マグネット20とステータ組303との間に大きなギャップを確保する必要がないので、モータ特性を向上することができる。さらに、軸線方向に突き出た凸部24であれば、薄型化した円筒状マグネット20に対しても容易に付加することができる。
(Main effects of this form)
Thus, in the geared motor 1 of the present embodiment, the
また、本形態において、空回り防止用の凸部24は、周方向の複数箇所に形成されているため、空回り防止に大きな効果を得ることができる。
In the present embodiment, since the idling prevention
さらに、凸部24は、半径方向における厚さ寸法t1が、円筒状マグネット20の胴部25の厚さよりも薄く、かつ、内周面28の側(露出する外周面27とは反対側)に偏った位置に形成されているため、凸部24を樹脂部分30で覆った場合でも、凸部24が形成されている領域と凸部24が形成されていない領域の双方に同様な段差13、14を形成することができる。それ故、円筒状マグネット20の一方側端面21に凸部24を形成しても、ロータ10の端面を周方向で平坦な面とすることができ、余計な空気抵抗が発生しない。しかも、凸部24が樹脂部分30で覆われているため、円筒計マグネット20が半径方向に位置ずれすることも防止できる。
Further, the
さらに、凸部24を軸線方向からみたとき、その先端部241の形状は、内周側で周方向における寸法が長く、外周側で周方向における寸法が短くなっているため、周方向に位置する両側端面が傾斜面になっている。このため、樹脂部分30の熱膨張により、円筒状マグネット20と樹脂部分30との間に隙間が発生しても、円筒状マグネット20が半径方向外側に位置ずれすることがない。
Further, when the
なお、凸部24の先端部241を外周側に傾斜する傾斜面としてもよく、このように構成した場合にも、凸部24を樹脂部分30で覆ったとき、凸部24が形成されている領域と凸部24が形成されていない領域の双方に同様な段差13、14を形成することができる。それ故、円筒状マグネット20の一方側端面21に凸部24を形成しても、ロータ10の端面を周方向で平坦な面とすることができ、余計な空気抵抗が発生しない。また、凸部24の先端部241を外周側に傾斜する傾斜面とした場合には、樹脂部分30の熱膨張により、円筒状マグネット20と樹脂部分30との間に隙間が発生しても、円筒状マグネット20が半径方向外側に位置ずれすることがないという効果も奏する。
Note that the
[実施の形態2]
図4(a)、(b)はそれぞれ、本発明の実施の形態2に係るモータ用ロータの断面図、このモータ用ロータに用いた円筒状マグネットの上端部分を示す斜視図、および円筒状マグネットの上端部分に形成した空回り防止用の凹部を拡大して示す平面図である。なお、本形態のモータ用ロータおよびモータは、基本的な構成が実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
[Embodiment 2]
4A and 4B are cross-sectional views of a motor rotor according to
図4(a)、(b)に示すように、本形態のロータ10も、実施の形態1と同様、ネオジウムマグネットやサマリウム・コバルトマグネットなどの希土類マグネットからなる円筒状マグネット20の外周面27が露出するように、円筒状マグネット20とPOM(ポリアセタール樹脂)やPBT(ポリブチレンテレフタレート樹脂)、PA(ポリアミド・ナイロン樹脂)などの樹脂とを一体成形してなり、ロータ10において円筒状マグネット20が露出している外周面に対向するように、図1に示したステータ組303(ステータ301、202)が配置される。ロータ10では、樹脂部分30によって、図1に示した支軸205が嵌る内周側円筒部31(軸受部)、ピニオン34、円筒状マグネット20を保持する外周側円筒部32、および内周側円筒部31と外周側円筒部32との連結部33が構成されている。また、樹脂部分30の外周側円筒部32は、円筒状マグネット20の軸線方向における一方側端面21および他方側端面22に一部が被さっている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
本形態では、円筒状マグネット20の一方側端面21および他方側端面22のうち、一方側端面21には、軸線方向に引っ込んで樹脂部分30が食い込む空回り防止用の凹部26(位置ずれ防止部)が形成されている。本形態では、円筒状マグネット20の他方側端面22には、空回り防止用の凹部が形成されていない。
In this embodiment, of the one
本形態において、凹部26は、周方向の等角度間隔に位置する3箇所に形成され、樹脂30は、3つの凹部26を完全に覆っている。このため、円筒状マグネット20の一方側端面21に凹部26が形成されているが、かかる凹部26に起因する凹凸は、ロータ10の軸線方向における一方側端面11に反映されておらず、ロータ10の軸線方向における一方側端面11は、周方向においては平坦である。
In this embodiment, the
ここで、樹脂部分30は、円筒状マグネット20において露出する外周面27に被らないように、外周面27からみて引っ込んだ形態になっている。このため、ロータ10の一方側端面11および他方側端面12には、凹部26が形成されてない領域には、樹脂部分30と円筒状マグネット20とによって環状段差13、14が形成されている。一方、凹部26の内底面261は、円筒状マグネット20の内周面28および外周面27のうち、露出する外周面27に向けて斜面を向けるように半径方向で傾斜するテーパ面になっている。このため、凹部26の内部を樹脂部分30で完全に埋めた場合でも、凹部26が形成されている領域に、凹部26が形成されていない領域の段差13と同様な段差15を樹脂部分30によって形成することができる。それ故、円筒状マグネット20の一方側端面21に凹部26を形成しても、ロータ10の端面を周方向で平坦な面とすることができる。
Here, the
また、凹部26は、軸線方向からみたとき、その形状は、図4(c)に示すように、内周側で周方向の寸法が長く、外周側で周方向の寸法が短い略代形状になっている。このため、凹部26の内部において、周方向に位置する側壁は、テーパ面になっている。
Further, when viewed from the axial direction, the
このように、本形態のギヤ付きモータ1では、ロータ20は、一方側端面21に空回り防止用の凹部26が形成され、これらの凹部26の内部は樹脂部分30が食い込んだ状態にある。このため、温度サイクル試験などを行った際、樹脂部分30が収縮して、樹脂部分30と円筒状マグネット20の内周面28との間に小さな隙間が発生した場合でも、円筒状マグネット20が樹脂部分30に対して回転することがない。従って、温度サイクル試験を行った場合でも、実施の形態1と同様、ロータ20の振れ量の増大を防止できるので、耐久性が高い。また、ロータ20の振れ量が小さいので、円筒状マグネット10とステータ組303との間に大きなギヤップを確保する必要がないので、モータ特性を向上することができる。さらに、軸線方向に引っ込む凹部26であれば、薄型化した円筒状マグネット20に対しても容易に付加することができる。
As described above, in the geared motor 1 of this embodiment, the
また、凹部26の内底面261は、円筒状マグネット20の内周面28および外周面27のうち、露出する外周面27に向けて斜面を向けるように半径方向で傾斜するテーパ面になっているため、凹部26の内部を樹脂部分30で完全に埋めた場合でも、凹部26が形成されている領域に、凹部26が形成されていない領域の段差13と同様な段差15を形成することができる。それ故、円筒状マグネット20の一方側端面21に凹部26を形成しても、ロータ10の端面を周方向で平坦な面とすることができ、余計な空気抵抗が発生しない。また、凹部26の内底面261がテーパ面になっていれば、円筒状マグネット20の半径方向への位置ずれも防止できる。
The
ここで、凹部26の周方向の寸法が短いとインサート成形時、樹脂で凹部26が埋まりきらない状態になりやすい一方、凹部26の周方向の寸法が長いと、円筒状マグネット20とステータとの間に作用する磁気(磁力)の分布にばらつきが発生してしまうおそれがある。しかる本形態では、凹部26を軸線方向からみたとき、その形状は、図4(c)に示すように、内周側で周方向の寸法が長く、外周側で周方向の寸法が短い略台形形状になっているため、凹部26を樹脂で確実に埋めることができ、かつ、円筒状マグネット20とステータとの間に作用する磁気(磁力)の分布のばらつきを小さく抑えることができる。また、内周側で周方向の寸法が長い凹部26であれば、内周側において樹脂部分30が凹部26の内底面261に広く被さるので、円筒状マグネット20の位置ずれを確実に防止ることができる。さらにまた、内周側で周方向の寸法が長く、外周側で周方向の寸法が短い略台形形状の凹部26であれば、凹部26に充填された樹脂が軸線方向で盛り上がりにくいという利点もある。
Here, if the circumferential dimension of the
[その他の実施の形態]
上記形態はいずれもインナーロータ型を例に説明したが、アウターロータ型に対して本発明を適用してもよい。この場合、円筒状マグネット20において、ステータと対向するのは内周面28になる。すなわち、円筒状マグネット20において樹脂部分30から露出するのは内周面28になる。従って、アウターロータ型のロータやモータでは、凸部の厚さ方向における形成位置や凹部の内底面のテーパの向きを内周側と外周側とで入れ替えればよい。
[Other embodiments]
In the above embodiments, the inner rotor type is described as an example, but the present invention may be applied to the outer rotor type. In this case, in the
なお、上記形態では、凸部24および凹部26の数を3つとしたが、その数は3つに限定されるものでない。また、1つの円筒状マグネット20に対して凸部24および凹部26の双方を形成してもよい。また、凸部24および凹部26については、円筒状マグネット20の一方側端面21に限らず、円筒状マグネット20の他方側端面22、あるいは双方の端面21、22に形成してもよい。
In addition, in the said form, although the number of the
1 ギヤ付きモータ
10 ロータ(モータ用ロータ)
20 円筒状マグネット
21 円筒状マグネットの一方側端面
22 円筒状マグネットの他方側端面
24 凸部(位置ずれ防止部)
26 凹部(位置ずれ防止部)
27 円筒状マグネットの外周面
28 円筒状マグネットの内周面
30 樹脂部分
301、302 ステータ
303 ステータ組
1
20
26 Recess (Position prevention part)
27 Outer peripheral surface of
Claims (4)
前記樹脂は、前記円筒状マグネットの軸線方向における一方側端面および他方側端面の双方に対して少なくとも一部が軸線方向で被さっており、
前記円筒状マグネットの前記一方側端面および前記他方側端面の少なくとも一方には軸線方向に突き出て前記樹脂に食い込む凸部から構成されて前記樹脂の部分と前記円筒状マグネットとの位置ずれを防止する位置ずれ防止部が形成されており、
前記位置ずれ防止部は、周方向の複数箇所において軸線方向に突き出た複数の凸部からなり、
前記樹脂は、前記凸部同士の間を埋めており、
前記凸部は、前記円筒状マグネットの厚さ方向において、前記円筒状マグネットの内周面および外周面のうち、露出する側とは反対側に偏った位置に形成されており、
前記凸部の半径方向における厚さ寸法は、前記円筒状マグネットの胴部の厚さよりも薄くなっており、
前記凸部を軸線方向からみたとき、その先端部の形状は、前記円筒状マグネットの前記露出する側とは反対側の周方向における寸法が、前記露出する側の周方向における寸法よりも長いことを特徴とするモータ用ロータ。 In the rotor for motor formed by integrally molding the cylindrical magnet and the resin so that either one of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the cylindrical magnet is exposed,
The resin covers at least a part in the axial direction with respect to both one end face and the other end face in the axial direction of the cylindrical magnet,
To prevent displacement of the one side end face and and the other end face of the at least one consists of a convex portion biting into the projecting axially resin portion of the resin the cylindrical magnet of said cylindrical magnets A misalignment prevention part is formed ,
The misalignment prevention unit is composed of a plurality of convex portions protruding in the axial direction at a plurality of locations in the circumferential direction,
The resin fills between the convex portions,
In the thickness direction of the cylindrical magnet, the convex portion is formed at a position biased to the opposite side to the exposed side of the inner and outer peripheral surfaces of the cylindrical magnet,
The thickness dimension in the radial direction of the convex portion is thinner than the thickness of the barrel portion of the cylindrical magnet,
When the convex portion is viewed from the axial direction, the shape of the tip thereof is such that the dimension in the circumferential direction opposite to the exposed side of the cylindrical magnet is longer than the dimension in the circumferential direction on the exposed side. A motor rotor characterized by the above.
前記樹脂は、前記凸部を覆っており、
前記凸部の先端部は、前記露出する側に向けて斜面を向けるように半径方向で傾斜する傾斜面となっていることを特徴とするモータ用ロータ。 In claim 1,
The resin covers the convex part,
The motor rotor, wherein a tip end portion of the convex portion is an inclined surface inclined in a radial direction so that the inclined surface is directed toward the exposed side.
前記樹脂は、前記円筒状マグネットの軸線方向における一方側端面および他方側端面の双方に対して少なくとも一部が軸線方向で被さっており、The resin covers at least a part in the axial direction with respect to both one end face and the other end face in the axial direction of the cylindrical magnet,
前記円筒状マグネットの前記一方側端面および前記他方側端面の少なくとも一方には、軸線方向で凹んで前記樹脂が食い込む凹部から構成されて前記樹脂の部分と前記円筒状マグネットとの位置ずれを防止する位置ずれ防止部が形成されており、At least one of the one-side end surface and the other-side end surface of the cylindrical magnet is formed with a concave portion that is recessed in the axial direction so that the resin bites into the cylindrical magnet, thereby preventing positional deviation between the resin portion and the cylindrical magnet. A misalignment prevention part is formed,
前記位置ずれ防止部は、周方向の複数箇所において軸線方向に凹む複数の凹部からなり、The misalignment prevention unit is composed of a plurality of recesses recessed in the axial direction at a plurality of locations in the circumferential direction,
前記凹部内は前記樹脂で埋められており、The recess is filled with the resin,
前記凹部の内底面は、前記円筒状マグネットの内周面および外周面のうち、露出する側に向けて斜面を向けるように半径方向で傾斜するテーパ面になっており、The inner bottom surface of the concave portion is a tapered surface that is inclined in the radial direction so that the inclined surface is directed toward the exposed side of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the cylindrical magnet,
前記凹部を軸線方向からみたとき、前記円筒状マグネットの前記露出する側とは反対側の周方向の寸法が、前記露出する側の周方向の寸法よりも長いことを特徴とするモータ用ロータ。The motor rotor, wherein when viewed from the axial direction, the circumferential dimension of the cylindrical magnet opposite to the exposed side is longer than the circumferential dimension of the exposed side.
前記モータ用ロータにおいて前記円筒状マグネットが露出している方の周面に対向するようにステータが配置されていることを特徴とするモータ。In the motor rotor, a stator is disposed so as to face a peripheral surface where the cylindrical magnet is exposed.
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