JP4628527B2

JP4628527B2 - Ｄｃモータ

Info

Publication number: JP4628527B2
Application number: JP2000238925A
Authority: JP
Inventors: 昌亨高田
Original assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 2000-08-07
Filing date: 2000-08-07
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2020-08-07
Also published as: JP2002058186A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にルームエアコンや給湯機や換気扇などの送風ファン駆動源として用いられる小型電動機の一種であるＤＣモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、この種のＤＣモータは、小型化、低コスト化、部品点数・加工工数の削減、設備・金型投資の抑制を実現した上での高品質、高出力および高効率化が強く要求されている。ＤＣモータの高出力および高効率化には、固定子は磁気飽和限界までスロット面積を拡げるとともに、高密度実装巻線により実現し、また、回転子は磁束密度の高い磁石を使用することにより対処されている。さらに、最近では多極化することによって高効率化を実現している。
【０００３】
磁石は形状面からはリング型磁石とセグメント型磁石に区分され、セグメント型磁石の方が磁束密度は高い。また、磁性粉体を金型内で成型するときに磁場をかけて配向するか、磁場をかけないで配向しないかによって、異方性磁石、等方性磁石に区分され、磁場をかけて得られる異方性磁石には、磁場配向によってラジアル異方性磁石と極異方性磁石と軸方向異方性に区分され、極異方性磁石はラジアル異方性磁石よりも２０％程度磁束密度が高く、着磁波形は正弦波となるので、低振動化、高出力および高効率化には極異方性磁石が用いられるようになってきた。
【０００４】
従来、この種のＤＣモータの一例として図８および図９に示されるものが知られていた。以下、その構成について図８および図９を参照しながら説明する。
【０００５】
図に示すように、固定子５４は、６つのスロットを有する固定子鉄心５１を一体成形あるいは軸方向からの挟み込みによるインシュレータ５２にて絶縁し、電機子巻線５３を直接巻装して構成され、磁石回転子５５は、シャフト５６を圧入した回転子鉄心５７に４枚のフェライト異方性セグメント磁石５８を貼り付け、フェライト異方性セグメント磁石５８の軸方向長さは固定子鉄心５１の軸方向長さ以上に構成され、５９は磁石回転子５５の磁極位置を検出するための位置検出素子であるホールＩＣ６０および電機子巻線５３への通電を制御する駆動ＩＣ６１を搭載したプリント基板であり、ホールＩＣ６０はフェライト異方性セグメント磁石５８の漏れ磁束を検出する構成であった。しかし、このような６スロット４極のＤＣモータでは、極端な高効率化はできないため、固定子鉄心５１のスロット数を６スロットから９スロットあるいは１２スロットにし、磁石回転子５５の極数を４極から８極にすることによって、高効率化する構成が提案されてきている。しかしながら、磁石回転子５５の極数を４極から８極に増やすことによって、磁石回転子５５の加工工数は２倍になってしまうため、コスト高となるので、リング型磁石である極異方性磁石、特に樹脂磁石において金型内にサマリウムコバルト磁石などを埋め込んで、成形時に極配向させる極異方性樹脂磁石の採用が低コスト化をねらって増えてきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のＤＣモータによれば、プリント基板５９を電動機内部に内蔵し、ホールＩＣ６０を用いて磁石回転子５５の磁極位置を検出する場合、磁石５８の軸方向長さの少なくともプリント基板５９側は固定子鉄心５１に巻装された電機子巻線５３の軸方向長さ以上とする必要がある。しかしながら、この方法では固定子鉄心５１の軸方向中心と磁石５８の軸方向中心がずれるので、磁気中心がずれ、固定子鉄心５１と磁石５８との磁力において軸方向にアンバランスを生じて、軸方向の振動が大きくなるという課題があった。
【０００７】
また、磁石５８の軸方向長さをプリント基板５９の反対側へも同様に長くすれば、磁石５８と固定子鉄心５１の磁気中心のずれは無くなるが、ＤＣモータの軸方向長さが長くなりすぎ、薄型化できないという課題があった。
【０００８】
また、磁石５８の軸方向長さが固定子鉄心５１に軸方向長さよりも異常に長くなった場合、固定子鉄心５１が磁気飽和を生じるので、誘起電圧位相がセンサ信号よりも進むとともに、誘起電圧波形のピークが凹状に歪むため、通電位相が遅れ、消費電力が異常に上昇し、出力が低下し、トルクリップルおよびトルク変化率が大きくなり、回転方向の振動が大きくなるという課題があった。
【０００９】
また、環状の回転子鉄心の外周部にリング状の第１永久磁石を接着固定し、回転子鉄心の端面にセンサ用の第２永久磁石を接着固定したＤＣモータ（特開平１０−３２２９９９号公報参照）の構成が開示されているが、その目的は電気絶縁体が干渉しない自由な位置に磁気センサーを配置することであり、この構成のＤＣモータでは、回転子鉄心への永久磁石の接着固定を２回行う必要があり、品質の安定した接着固定を行うには、高温炉を使用して約１時間程度を要するため、加工工数の増大および設備投資が増大するという課題があった。そして、特に第２永久磁石の接着固定の位置については、少量の位置ずれでも重量アンバランスを生じたり、センサ信号の変化間隔が均等にならないという課題があった。さらに、第２永久磁石を接着する接着面は平坦面であるとともに、磁極面に対する垂直度の精度を高くしなければならないという課題があった。
【００１０】
また、金型内にサマリウムコバルト磁石などを埋め込んで、成形時に極配向させる極異方性樹脂磁石の構成とした場合は、均一な磁場配向や特性を維持するためには、コールドスラグが磁石本体に混ざって成形されないように、スプールランナーが必要となる。そして、成形後の樹脂磁石のゲート側と反ゲート側の特性を同等にするためには、成形時の射出圧力を下げるとともに、流動性、射出スピードを大幅に上げる必要があり、そのためにはスプールランナーの断面積および容積を大きくする必要がある。また、成形後の型開き時にスプールランナーが破損し、金型内に残らないようにするためにも、スプールランナーの断面積および容積を大きくする必要がある。その結果、大量のスプールランナーが生じることになる。そして、このスプールランナーをすべて粉砕再生したときには、磁気特性が劣化し、効率の低下、減磁耐力の大幅劣化、機械的強度の大幅劣化が生じるという課題があった。逆に粉砕再生する量を制限したときには、コストアップや産業廃棄物として処理するなど環境に対して悪影響を与える可能性を有しているという課題があった。
【００１１】
また、極配向された主磁極部と磁石回転子の磁極位置を検知するためのセンサ用磁極部を一体的に成形することも考えられるが、樹脂磁石は流動性が低い上、ガスの発生量も多いので、複雑な形状になれば、ショートショットになったり、ガス溜まりが生じるなど高品質を保つことができないという課題があった。
【００１２】
さらに、主磁極部とセンサ用磁極部を一体的に成形する構成において、磁束量を上げるには、厚肉成形となるため、ひけやクラックなどが発生する可能性を有するので、高品質を保つことができないという課題があった。
【００１３】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、振動が大きくなるなどの特性劣化効率低下を生じることなく、コストおよび加工工数を低減でき、品質を高く保つとともに、環境に悪影響を与えない。さらには、電子部品を実装したプリント基板を内蔵しても、薄型化・小型化・軽量化・低消費電力化・高品質化できる環境共生型のＤＣモータを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のＤＣモータは上記目的を達成するために、磁石回転子は樹脂磁石よりなる環状の主磁極部と、この主磁極部の外径よりも小さい外径で略環状の樹脂磁石よりなるセンサ用磁極部から構成され、このセンサ用磁極部を構成する樹脂磁石は、軸方向に貫通する複数の貫通穴を有し、この貫通穴は、主磁極部側を小径部とした段付き貫通穴またはすり鉢状貫通穴とし、
前記主磁極部は保持部を介してシャフトに固定され、前記保持部は、軸方向に突出し、センサ用磁極部を固定する突部を備え、この突部を前記貫通穴に嵌合し、前記突部の先端部を前記貫通穴の大径部側にできる空間部内に潰して前記センサ用磁極部を固定したＤＣモータの構成としたものである。
【００１５】
本発明によれば、主磁極部の磁石ボリュームを削減できるとともに、固定子鉄心の磁気中心と主磁極部の磁気中心を合わすことができ、また、高温炉などを使用する接着が不要となり、磁石回転子を製造する加工工数，加工費および投資費用が低減でき、重量アンバランスやセンサ信号の不均一を抑制でき、形状が複雑にならないことから、品質を高く保つことができるので、低コスト化、低振動化、高性能化、小型化、高品質化したＤＣモータが得られる。
また、主磁極部に対するセンサ用磁極部の正確な位置合わせが一層容易にできるとともに、保持部を形成する材料ボリュームを削減でき、高温炉などを使用する接着が不要となり、磁石回転子を製造する加工工数，加工費および投資費用が低減でき、重量アンバランスやセンサ信号の不均一を抑制でき、潰した先端部が軸方向に突出しないことから、軸方向長さをより一層短くできるので、低コスト化，高品質化，高性能化，一層の小型化を実現したＤＣモータが得られる。
【００１６】
また他の手段は、センサ用磁極部を構成する樹脂磁石の磁性粉体微粒子の磁化容易軸を軸方向に異方化した磁石回転子の構成としたものである。
【００１７】
本発明によれば、センサ用磁極部の軸方向長さを短くできるので、磁石ボリュームを削減でき、低コスト化、小型化したＤＣモータが得られる。
【００１８】
また他の手段は、突部は主磁極部の磁極位置に対応して設けられ、センサ用磁極部は主磁極部と同極数の着磁が成形時にされるとともに、貫通穴を磁極位置に対応させて設けた磁石回転子の構成としたものである。
【００１９】
本発明によれば、電動機組み立て工程においてセンサ用磁極部を着磁する工程が不要となるので、より低コストのＤＣモータが得られる。
【００２０】
また他の手段は、センサ用磁極部を構成する樹脂磁石は主磁極部を構成する樹脂磁石と同一材料とした磁石回転子の構成としたものである。
【００２１】
本発明によれば、センサ用磁極部はモータ運転時に圧力等の力がかからないので、主磁極部の成形時に生じたスプールランナーを粉砕した廃材１００％にてセンサ用磁極部を成形できるため、産業廃棄物の発生を抑制できる環境共生型で、より一層低コスト化したＤＣモータが得られる。
【００２４】
また他の手段は、保持部の突部のうち少なくとも先端部を薄肉とした磁石回転子の構成としたものである。
【００２５】
本発明によれば、保持部を形成する材料ボリュームを削減でき、高温炉などを使用する接着が不要となり、先端部が容易に潰れることから、センサ用磁極部の固定に要する加工時間が大幅に短縮できるため、磁石回転子を製造する加工工数，加工費および投資費用が低減でき、重量アンバランスやセンサ信号の不均一を抑制できるので、一層の低コスト化，高品質化，高性能化，小型化したＤＣモータが得られる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明は、磁石回転子は樹脂磁石よりなる環状の主磁極部と、この主磁極部の外径よりも小さい外径で略環状の樹脂磁石よりなるセンサ用磁極部から構成され、このセンサ用磁極部を構成する樹脂磁石は、軸方向に貫通する複数の貫通穴を有し、この貫通穴は、主磁極部側を小径部とした段付き貫通穴またはすり鉢状貫通穴とし、前記主磁極部は保持部を介してシャフトに固定され、前記保持部は、軸方向に突出し、センサ用磁極部を固定する突部を備え、この突部を前記貫通穴に嵌合し、前記突部の先端部を前記貫通穴の大径部側にできる空間部内に潰して前記センサ用磁極部を固定したＤＣモータの構成としたものであり、適正な鎖交磁束を確保した上で主磁極部を形成する磁石の軸方向長さを短くするなど、保持部を含む磁石ボリュームを減少でき、固定子鉄心の磁気中心と回転トルクを発生する主磁極部の磁気中心とが一致し、磁気飽和が抑制され、鎖交磁束が正弦波になるとともに、高温炉などを使用する接着が不要になり、形状が複雑にならないことから、ガス溜まりやヒケ、クラックの発生が抑制されるという作用を有する。また、主磁極部に対するセンサ用磁極部の正確な位置合わせが一層容易になるとともに、潰した先端部が軸方向に突出しないので、磁石回転子の軸方向長さが短くなるという作用を有する。
【００２７】
また、センサ用磁極部を構成する樹脂磁石の磁性粉体微粒子の磁化容易軸を軸方向に異方化した磁石回転子の構成としたものであり、センサ用磁極部の軸方向長さを短くできるという作用を有する。
【００２８】
また、突部は主磁極部の磁極位置に対応して設けられ、センサ用磁極部は主磁極部と同極数の着磁が成形時にされるとともに、貫通穴を磁極位置に対応させて設けた磁石回転子の構成としたものであり、電動機組み立て工程においてセンサ用磁極部を着磁する工程が不要になるという作用を有する。
【００２９】
また、センサ用磁極部を構成する樹脂磁石は主磁極部を構成する樹脂磁石と同一材料とした磁石回転子の構成としたものであり、主磁極部の成形時に生じたスプールランナーを粉砕して、廃材１００％にてセンサ用磁極部を成形できるという作用を有する。
【００３１】
また、保持部の突部のうち少なくとも先端部を薄肉とした磁石回転子の構成としたものであり、保持部の材料ボリュームが削減し、先端部が容易に潰すことが可能となり、センサ用磁極部の保持部への固定に要する時間が短くなるという作用を有する。
【００３２】
以下、本発明の実施例について図１〜図７を参照しながら説明する。
【００３３】
【実施例】
（実施例１）
図１〜図３に示すように、１は複数のスロットを有する固定子鉄心４に絶縁材にて形成されたインシュレータ２を介して電機子巻線３を巻装した固定子で、固定子１は熱硬化性樹脂１６にてモールド成形されて外被を形成しており、１７はブラケットで軸受け１４を保持している。１０はホールＩＣ１１、駆動ＩＣ１２および電子部品１３などを実装したプリント基板で、８は磁石回転子であり、極配向された主磁極部６と、保持部５と、軸方向異方性のセンサ用磁極部７とシャフト９から構成され、主磁極部６と保持部５は磁場配向用のサマリウムコバルト磁石を内蔵した成形金型にて樹脂磁石を射出成形して一体的に形成している。このとき、成形金型から取り出した主磁極部６は着磁状態である。１８は保持部５の軸方向に略直立して一体的に設けられた複数の突部で、主磁極部の極間に相対する位置に設けられており、センサ用磁極部７を位置決め、保持する。そして、センサ用磁極部７は主磁極部６および保持部５と同一材料であり、主磁極部６および保持部５の成形時に生じたスプールランナーを粉砕した廃材１００％を、主磁極部６と同極数の着磁が均等間隔にされたサマリウムコバルト磁石を内蔵した成形金型にて略環状に成形する。そして、センサ用磁極部７は主磁極部６と同極数とし、軸方向に磁場配向および着磁を磁極間隔が均等間隔になるよう施された状態であり、突部１８に嵌合するための複数の貫通穴１９を極間に設けている。また、センサ用磁極部７の固定は突部１８に貫通穴１９を嵌合させた後、突部１８の先端部１８ａを超音波溶着または熱溶着または高周波溶着またはインパルス溶着などで潰して保持部５に固定される。また、センサ用磁極部７の外径から外側および主磁極部６の外径より内側の範囲に空間部１５を設け、プリント基板１０に駆動ＩＣ１２などを実装するその配置は、ホールＩＣ１１はセンサ用磁極部７に対向した位置に、駆動ＩＣ１２についてはプリント基板１０に電気的に接続する接続脚１２ａの長さ（プリント基板１０の端面からの高さ）が２ｍｍ以上のため、接続脚１２ａのプリント基板１０への半田部１２ｂが空間部１５に位置するよう配置され、同様に電子部品１３の中で高さが２ｍｍ以上あるツェナーダイオード、コンデンサなどの電子部品１３ａについても空間部１５に位置するよう配置されている。
【００３４】
このような本発明のＤＣモータによれば、主磁極部６を極異方性樹脂磁石で形成し、センサ用磁極部７を主磁極部６の外径よりも小さい樹脂磁石で形成し、主磁極部６とセンサ用磁極部７は軸方向に並んで位置した磁石回転子８の構成とすることによって、適正な鎖交磁束を確保した上で主磁極部６の軸方向長さを短くするなど磁石ボリュームを減少でき、固定子鉄心４の磁気中心と回転トルクを発生する主磁極部６の磁気中心とが一致するので、軸方向の振動の発生が抑制できる。また、磁気飽和が抑制され、鎖交磁束が正弦波になるため、常に誘起電圧位相に対して最適な通電位相で運転できるので、トルクリップル・トルク変化率の増大が抑制され、回転方向の振動の増大が抑制される。また、磁石ボリュームを減らすことができるため、コスト低減・小型化・軽量化ができ、低コスト・低振動・小型化・軽量化のＤＣモータが得られる。
【００３５】
また、保持部５の突部１８にセンサ用磁極部７の貫通穴１９を嵌合させ、突部１８の先端部１８ａを潰してセンサ用磁極部７を固定して磁石回転子８を構成することによって、主磁極部６に対するセンサ用磁極部７の正確な位置合わせが容易になるうえ、主磁極部６の外径とセンサ用磁極部７の外径の平行度が均一になるとともに、高温炉などを使用する接着が不要となり、磁石回転子を製造する加工工数，加工費および投資費用が低減できるとともに、主磁極部６および保持部５の成形が厚肉成形にならないため、成形タクトが短くなり、生産能力が増大し、コスト低減ができるとともに、ヒケの発生の抑制、寸法精度の高精度化が可能となり、重量アンバランスやセンサ信号の不均一を抑制できるので、低コスト化・高品質化・高性能化したＤＣモータが得られる。
【００３６】
また、センサ用磁極部７を軸方向に磁性粉体のフェライト微粒子の磁化容易軸が配向された軸方向異方性にすることによって、センサ用磁極部の軸方向長さが短くできる。また、センサ用磁極部を再着磁する場合の着磁電圧も下げることが可能となり、加工に要する電力が削減できるとともに、主磁極部におけるセンサ用磁極部近傍の磁束量の低下が抑制可能となるので、固定子鉄心に鎖交する磁束は正弦波状を乱すことなく、磁束量も増加する。したがって、低振動、より一層の低コスト・小型化・軽量化・低消費電力のＤＣモータが得られる。
【００３７】
また、突部１８を主磁極部６の磁極位置に対応した位置（実施例１では極間部）に設け、センサ用磁極部７を主磁極部６と同極数の着磁を施すとともに、貫通穴１８の位置を磁極位置に対応した位置（実施例１では極間部）に設けて成形することによって、センサ用磁極部７を電動機組み立て工程で着磁する工程が不要となるので、着磁ヨークや着磁電源が不要になり、投資金額が抑制できるとともに、生産タクトが短くなり、生産能力が増大するため、より低コストのＤＣモータが得られる。
【００３８】
また、センサ用磁極部７を主磁極部６および保持部５と同一材料とすることにより、センサ用磁極部７は主磁極部６および保持部５の成形時に生じたスプールランナーを粉砕した廃材１００％にて形成することができるので、主磁極部６には必要以上のリターン材を混入しなくてもよいため、磁束量の低下や、機械的強度の劣化を防ぐことができるとともに、産業廃棄物の発生を抑制できる環境共生型で、より一層低コスト化したＤＣモータが得られる。
【００３９】
また、図４（ａ）に示すように、突部１８の先端部を凹状に薄肉で形成したり、図４（ｂ）に示すように、突部１８の先端部に肉ぬすみを設けたりした薄肉先端部１８ｂとすることによって、樹脂磁石の材料を削減できるとともに、先端部１８ｂを容易に潰すことが可能となり、加工時間が短縮されるので、生産タクトが短くなり、生産能力が増大し、コスト低減ができるため、より一層低コスト化したＤＣモータが得られる。
【００４０】
また、図５（ａ）、（ｂ）および図６に示すように、センサ用磁極部２０の貫通穴を段付き貫通穴２１ａや、すり鉢状貫通穴２１ｃとなるよう形成することによって、突部１８への嵌合が容易になるので、加工時間が短縮され、生産タクトが短くなり、生産能力が増大し、コスト低減ができるため、より一層低コスト化したＤＣモータが得られる。
【００４１】
さらに、図７に示すように、段付き貫通穴２１ａの小径側を主磁極部６側に位置させて突部１８に嵌合し、突部１８の先端部１８ａを段付き貫通穴２１ａの大径部空間２１ｂ内に潰してセンサ用磁極部２０を固定することによって、磁石回転子８ａの磁石部の軸方向長さが短くできるので、プリント基板１０を磁石部に近付けることが可能となり、ＤＣモータの軸方向長さをより一層短くできるため、熱硬化性樹脂１６の減量などによる一層の軽量化、小型化、低コスト化したＤＣモータが得られる。
【００４２】
また、２ｍｍ以上の高さを有する電子部品１３ａおよび駆動ＩＣ１２の接続脚１２ａなどを電気的に接続する半田部１２ｂをセンサ用磁極部７である樹脂磁石の外径から外側および主磁極部６である極異方性樹脂磁石の外径より内側の範囲にある空間部１５に位置させる構成とすることによって、空間部１５を有効に活用できるため、ＤＣモータの軸方向長さが一層短くでき、熱硬化性樹脂１６の量も削減できる。したがって、一層の小型化・軽量化・低コスト化したＤＣモータが得られる。
【００４３】
なお、実施例１ではセンサ用磁極部７を軸方向に磁性粉体のフェライト微粒子の磁化容易軸が配向された軸方向異方性としたが、等方性としても良く、貫通穴１９に突部１８を嵌合し、突部の先端部１８ａを潰して構成することによる作用効果に差異は生じない。
【００４４】
また、実施例１では極間部に突部１８および貫通穴１９を設けたが、磁極ピーク部に設けても良く、主磁極部の磁極とセンサ用磁極部の磁極の極性が物理的に同じになるよう磁極位置を規制できれば、その作用効果に差異を生じない。
【００４５】
また、段付き貫通穴の大径部のみすり鉢状としてもよく、その作用効果に差異を生じない。
【００４６】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、磁石回転子は樹脂磁石よりなる環状の主磁極部と、この主磁極部の外径よりも小さい外径で略環状の樹脂磁石よりなるセンサ用磁極部から構成され、このセンサ用磁極部を構成する樹脂磁石は複数の貫通穴を有し、主磁極部は保持部を介してシャフトに固定され、保持部はセンサ用磁極部を固定する突部を備え、この突部にセンサ用磁極部の貫通穴を嵌合し、突部の先端部を潰してセンサ用磁極部を固定したＤＣモータの構成とすることによって、適正な鎖交磁束を確保した上で主磁極部を形成する磁石の軸方向長さを短くするなど、保持部を含む磁石ボリュームを減少でき、固定子鉄心の磁気中心と回転トルクを発生する主磁極部の磁気中心とが一致し、磁気飽和が抑制され、鎖交磁束が正弦波になるとともに、高温炉などを使用する接着が不要になり、形状が複雑にならないことから、ガス溜まりやヒケ、クラックの発生が抑制され、アンバランス量も低減できるので、低コスト化、低振動化、高性能化、小型化、高品質化したＤＣモータが得られる。
【００４７】
また、センサ用磁極部を構成する樹脂磁石の磁性粉体微粒子の磁化容易軸を軸方向に異方化した磁石回転子の構成により、センサ用磁極部の軸方向長さを短くできるので、磁石ボリュームを削減できるとともに、センサ用磁極部の着磁電圧を下げることができるので、主磁極部に逆磁界を生じることがなくなるため、鎖交磁束は正弦波を乱すことなく、磁束量も増加し、低コスト化、低振動化、高性能化、高品質化、小型化したＤＣモータが得られる。
【００４８】
また、突部は主磁極部の磁極位置に対応して設けられ、センサ用磁極部は主磁極部と同極数の着磁が成形時にされるとともに、貫通穴を磁極位置に対応させて設けた磁石回転子の構成により、センサ用磁極部を電動機組み立て工程で着磁する工程が不要となるので、着磁ヨークや着磁電源が不要になり、投資金額が抑制できるとともに、生産タクトが短くなり、生産能力が増大するため、より低コストのＤＣモータが得られる。
【００４９】
また、センサ用磁極部を構成する樹脂磁石は主磁極部を構成する樹脂磁石と同一材料とした磁石回転子の構成としたものであり、主磁極部の成形時に生じたスプールランナーを粉砕して、廃材１００％にてセンサ用磁極部を成形できるので、主磁極部には必要以上のリターン材を混入しなくてもよいため、磁束量の低下や、機械的強度の劣化を防ぐことができるとともに、産業廃棄物の発生を抑制できる環境共生型で、より一層低コスト化、高品質化したＤＣモータが得られる。
【００５０】
また、センサ用磁極部を構成する樹脂磁石に設けられた複数の貫通穴は段付き貫通穴またはすり鉢状貫通穴とし、この段付き貫通穴またはすり鉢状貫通穴の小径側を主磁極部側に位置させて突部に嵌合し、前記突部の先端部を前記段付き貫通穴または前記すり鉢状貫通穴の大径部空間内に潰して前記センサ用磁極部を固定した磁石回転子の構成により、主磁極部に対するセンサ用磁極部の正確な位置合わせが一層容易になるとともに、磁石回転子の軸方向長さが短くなるので、熱硬化性樹脂の減量などによる一層の軽量化、小型化、低コスト化したＤＣモータが得られる。
【００５１】
また、保持部の突部のうち少なくとも先端部を薄肉とすることによって、保持部の材料ボリュームが削減し、先端部を潰すのが容易になることにより、センサ用磁極部の保持部への固定に要する時間が短くなるので、加工時間が短縮され、生産タクトが短くなり、生産能力が増大し、コスト低減ができるため、より一層低コスト化したＤＣモータが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるＤＣモータの構造を示す縦断面図
【図２】同ＤＣモータの磁石回転子におけるセンサ用磁極部を取り付ける前の斜視図
【図３】同ＤＣモータのセンサ用磁極部の斜視図
【図４】（ａ）同ＤＣモータの磁石回転子におけるセンサ用磁極部を取り付ける前の他の斜視図（ｂ）同ＤＣモータの磁石回転子におけるセンサ用磁極部を取り付ける前の他の斜視図
【図５】（ａ）同ＤＣモータにおける他のセンサ用磁極部の斜視図（ｂ）同ＤＣモータにおける他のセンサ用磁極部の断面図
【図６】同ＤＣモータにおける他のセンサ用磁極部の断面図
【図７】同ＤＣモータにおける他の構造を示す縦断面図
【図８】従来のＤＣモータの構造を示す縦断面図
【図９】同ＤＣモータの固定子、磁石回転子およびプリント基板を示す分解斜視図
【符号の説明】
１固定子
２インシュレータ
３電機子巻線
４固定子鉄心
５保持部
６主磁極部
７センサ用磁極部
８磁石回転子
９シャフト
１０プリント基板
１１ホールＩＣ
１２駆動ＩＣ
１２ａ接続脚
１２ｂ半田部
１３電子部品
１３ａ２ｍｍ以上の高さを有する電子部品
１４軸受け
１５空間部
１６熱硬化性樹脂
１７ブラケット
１８突部
１８ａ先端部
１８ｂ薄肉先端部
１９貫通穴
２０センサ用磁極部
２１ａ段付き貫通穴
２１ｂ大径部空間
２１ｃすり鉢状貫通穴

Claims

固定子鉄心に電機子巻線を巻装した固定子と、
極異方性磁石を用いた磁石回転子と、
ホールＩＣなどの電子部品を実装したプリント基板を内蔵したＤＣモータであって、
前記磁石回転子は樹脂磁石よりなる環状の主磁極部と、
この主磁極部の外径よりも小さい外径で略環状の樹脂磁石よりなるセンサ用磁極部から構成され、
このセンサ用磁極部を構成する樹脂磁石は、軸方向に貫通する複数の貫通穴を有し、
この貫通穴は、主磁極部側を小径部とした段付き貫通穴またはすり鉢状貫通穴とし、
前記主磁極部は保持部を介してシャフトに固定され、
前記保持部は、軸方向に突出し、センサ用磁極部を固定する突部を備え、
この突部を前記貫通穴に嵌合し、
前記突部の先端部を前記貫通穴の大径部側にできる空間部内に潰して前記センサ用磁極部を固定したことを特徴とするＤＣモータ。
センサ用磁極部を構成する樹脂磁石の磁性粉体微粒子の磁化容易軸は軸方向に異方化されたことを特徴とする請求項１記載のＤＣモータ。
突部は主磁極部の磁極位置に対応して設けられ、センサ用磁極部は主磁極部と同極数の着磁が成形時にされるとともに、貫通穴を磁極位置に対応させて設けたことを特徴とする請求項１または２記載のＤＣモータ。
センサ用磁極部を構成する樹脂磁石は主磁極部を構成する樹脂磁石と同一材料としたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＤＣモータ。
保持部の突部のうち少なくとも先端部は薄肉であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＤＣモータ。