JP5005063B2 - Electric motor rotor, electric motor, method of manufacturing electric motor rotor, and air conditioner - Google Patents
Electric motor rotor, electric motor, method of manufacturing electric motor rotor, and air conditioner Download PDFInfo
- Publication number
- JP5005063B2 JP5005063B2 JP2010106849A JP2010106849A JP5005063B2 JP 5005063 B2 JP5005063 B2 JP 5005063B2 JP 2010106849 A JP2010106849 A JP 2010106849A JP 2010106849 A JP2010106849 A JP 2010106849A JP 5005063 B2 JP5005063 B2 JP 5005063B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- resin
- shaft
- electric motor
- insulating sleeve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 243
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 243
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 98
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 48
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 14
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 14
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000004412 Bulk moulding compound Substances 0.000 claims description 8
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 14
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 6
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 6
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 6
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 4
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- -1 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 3
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- AWWAHRLLQMQIOC-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Sm] Chemical compound [Fe].[Sm] AWWAHRLLQMQIOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000005536 corrosion prevention Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Description
この発明は、転がり軸受けを用いる電動機の回転子に係り、インバータにて駆動する電動機に好適な電動機の回転子に関する。また、その電動機の回転子を用いる電動機及びその電動機の回転子の製造方法及びその電動機を搭載した空気調和機に関する。 The present invention relates to an electric motor rotor using a rolling bearing, and more particularly to an electric motor rotor suitable for an electric motor driven by an inverter. The present invention also relates to an electric motor using the rotor of the electric motor, a method for manufacturing the rotor of the electric motor, and an air conditioner equipped with the electric motor.
従来、電動機をインバータを用いて運転を行う場合、パワー回路内のトランジスタのスイッチングに伴って発生する電動機の騒音の低減を図る目的から、インバータのキャリア周波数を高く設定するようにしている。キャリア周波数を高く設定するに伴って、電動機のシャフトに高周波誘導に基づいて発生する軸電圧が増大し、シャフトを支持している転がり軸受けの内輪と外輪との間に存在する電位差が大きくなるので、転がり軸受けに電流が流れ易くなる。この転がり軸受けに流れる電流は、内輪、外輪両軌道並びに転動体（内外輪の間を転がる玉やころ）の転動面に電食と呼ばれる腐食を発生させて、転がり軸受けの耐久性を悪化させるという課題があった。 Conventionally, when an electric motor is operated using an inverter, the carrier frequency of the inverter is set high for the purpose of reducing the noise of the electric motor that occurs due to switching of the transistors in the power circuit. As the carrier frequency is set higher, the shaft voltage generated on the shaft of the motor based on the high frequency induction increases, and the potential difference existing between the inner ring and the outer ring of the rolling bearing supporting the shaft increases. This makes it easier for current to flow through the rolling bearing. The current flowing through the rolling bearings causes corrosion called electro-corrosion on the rolling surfaces of both the inner and outer ring raceways and the rolling elements (balls and rollers that roll between the inner and outer rings), thereby deteriorating the durability of the rolling bearings. There was a problem.
そこで、シャフトとモータケースとの間に設けた転がり軸受けに電流が流れるのを防止し、転がり軸受けに電食が発生するのを防止できる、簡便な構成で組み立ての容易な電動機を得るために、コイルが巻回されてなる固定子と、この固定子を固定するフレームと、固定子とわずかな空隙を介して対向する回転子と、この回転子が固着され、転がり軸受けを介して回転自在に支承されるシャフトと、絶縁材を介して転がり軸受けを支持する軸受ブラケットとを有する電動機において、軸受ブラケットの絶縁材と接触する側に凹部を設け、軸受ブラケットの凹部に対応する凸部を設けた絶縁材の凸部を、軸受ブラケットの凹部に嵌合し固定するようにした電動機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, in order to obtain an electric motor that is easy to assemble with a simple configuration that can prevent electric current from flowing through the rolling bearing provided between the shaft and the motor case and prevent electric corrosion from occurring in the rolling bearing. A stator around which a coil is wound, a frame for fixing the stator, a rotor facing the stator with a slight gap, and the rotor are fixed, and can be freely rotated via a rolling bearing. In an electric motor having a shaft to be supported and a bearing bracket that supports a rolling bearing via an insulating material, a concave portion is provided on a side of the bearing bracket that contacts the insulating material, and a convex portion corresponding to the concave portion of the bearing bracket is provided. There has been proposed an electric motor in which a convex portion of an insulating material is fitted and fixed to a concave portion of a bearing bracket (for example, see Patent Document 1).
また、転がり軸受けの内輪はめあい面または外輪はめあい面、あるいは内輪はめあい面と外輪はめあい面の両はめあい面に絶縁被膜が形成された電食防止形転がり軸受けにおいて、内輪はめあい面の周面または外輪はめあい面の周面と面取り部との境界面はゆるいテーパ面あるいは曲率半径の大きい円弧面を呈し、少なくとも一方のはめあい面に溶射による無機化合物の絶縁被膜を有する電食防止形転がり軸受けが提案されている（例えば、特許文献２参照）。 In the case of an electric corrosion prevention type rolling bearing in which an insulating coating is formed on the inner ring fitting surface or the outer ring fitting surface of the rolling bearing, or both the inner ring fitting surface and the outer ring fitting surface, the peripheral surface of the inner ring fitting surface or the outer ring fitting surface. An anti-corrosion-type rolling bearing has been proposed in which the boundary surface between the peripheral surface and the chamfered portion exhibits a loosely tapered surface or an arc surface with a large curvature radius, and at least one fitting surface has an insulating coating of an inorganic compound by thermal spraying. (For example, refer to Patent Document 2).
しかしながら、上記特許文献１の電動機は、軸受ブラケットの絶縁材と接触する側に凹部を設け、軸受ブラケットの凹部に対応する凸部を設けた絶縁材の凸部を、軸受ブラケットの凹部に嵌合し固定するようにした構成であるので、簡便な構成で組み立てが容易ではあるが、その反面軸受ブラケットから絶縁材から外れやすいという課題があった。 However, the electric motor disclosed in Patent Document 1 has a concave portion provided on the side of the bearing bracket that contacts the insulating material, and the convex portion of the insulating material provided with a convex portion corresponding to the concave portion of the bearing bracket is fitted into the concave portion of the bearing bracket. However, since it is configured to be fixed, it is easy to assemble with a simple configuration, but on the other hand, there is a problem that it is easily detached from the insulating material from the bearing bracket.
また、上記特許文献２の電食防止形転がり軸受けは、内輪はめあい面の周面または外輪はめあい面の周面と面取り部との境界面はゆるいテーパ面あるいは曲率半径の大きい円弧面を呈し、少なくとも一方のはめあい面に溶射による無機化合物の絶縁被膜を形成しているので、コストが高くなるという課題があった。 Further, the electric corrosion prevention type rolling bearing of Patent Document 2 has a loosely tapered surface or an arc surface having a large curvature radius at the peripheral surface of the inner ring fitting surface or the boundary surface between the peripheral surface of the outer ring fitting surface and the chamfered portion, and at least On the other hand, since an insulating coating of an inorganic compound is formed by thermal spraying on the fitting surface, there is a problem that the cost increases.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、軸受けの電食を抑制するために転がり軸受けとシャフトとの間の絶縁を行うシャフトに施される絶縁スリーブを、簡便な方法で確実に固定できる電動機の回転子及び電動機及び電動機の回転子の製造方法及び空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. An insulating sleeve applied to a shaft that insulates between a rolling bearing and a shaft in order to suppress electric corrosion of the bearing. An object of the present invention is to provide an electric motor rotor that can be securely fixed by the method, an electric motor, a method for manufacturing the electric motor rotor, and an air conditioner.
この発明に係る電動機の回転子は、回転子のマグネット及びシャフトが樹脂部により一体化され、シャフトの外周に形成される樹脂部の軸方向両端面に転がり軸受けが配置される電動機の回転子において、
転がり軸受けの少なくともいずれか一方と、シャフトとの間に設けられ、樹脂部により一体化される絶縁スリーブと、
絶縁スリーブの樹脂部に埋設される側の端面付近に周方向に略等間隔に形成され、端面付近に頂点を有する複数の凸部と、を備えたことを特徴とする。
The rotor of the electric motor according to the present invention is an electric motor rotor in which a magnet and a shaft of the rotor are integrated by a resin portion, and rolling bearings are disposed on both end surfaces in the axial direction of the resin portion formed on the outer periphery of the shaft. ,
An insulating sleeve provided between at least one of the rolling bearings and the shaft and integrated by the resin portion;
And a plurality of convex portions formed at substantially equal intervals in the circumferential direction in the vicinity of the end surface on the side embedded in the resin portion of the insulating sleeve and having apexes in the vicinity of the end surface.
この発明に係る電動機の回転子は、絶縁スリーブの樹脂部に埋設される側の端面付近に周方向に略等間隔に形成され、端面付近に頂点を有する複数の凸部を備えたことにより、絶縁スリーブを簡便な方法で確実に固定できるとともに、凸部付近の樹脂部の肉厚を、樹脂部の外径を大きくすることなく確保することができる。 The rotor of the electric motor according to the present invention is provided with a plurality of convex portions formed at substantially equal intervals in the circumferential direction near the end surface on the side embedded in the resin portion of the insulating sleeve, and having apexes near the end surface. The insulating sleeve can be reliably fixed by a simple method, and the thickness of the resin portion in the vicinity of the convex portion can be ensured without increasing the outer diameter of the resin portion.
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。図１は実施の形態１を示す図で、電動機１００の断面図である。図１に示す電動機１００は、モールド固定子１０と、回転子２０（電動機の回転子と定義する）と、モールド固定子１０の軸方向一端部に取り付けられる金属製のブラケット３０とを備える。電動機１００は、例えば、回転子２０に永久磁石を有し、インバータで駆動されるブラシレスＤＣモータである。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the first embodiment and is a cross-sectional view of an electric motor 100. An electric motor 100 shown in FIG. 1 includes a mold stator 10, a rotor 20 (defined as a rotor of the electric motor), and a metal bracket 30 attached to one axial end of the mold stator 10. The electric motor 100 is, for example, a brushless DC motor having a permanent magnet in the rotor 20 and driven by an inverter.
図２は実施の形態１を示す図で、モールド固定子１０の断面図である。モールド固定子１０は、軸方向一端部（図２の右側）が開口していて、ここに開口部１０ｂが形成されている。回転子２０がこの開口部１０ｂから挿入される。モールド固定子１０の軸方向他端部（図２の左側）には、回転子２０のシャフト２３の径より若干大きい孔１１ａが開けられている。モールド固定子１０のその他の構成については、後述する。 FIG. 2 is a diagram showing the first embodiment, and is a cross-sectional view of the mold stator 10. The mold stator 10 is open at one axial end (the right side in FIG. 2), and an opening 10b is formed here. The rotor 20 is inserted from this opening 10b. A hole 11a that is slightly larger than the diameter of the shaft 23 of the rotor 20 is formed in the other axial end portion of the mold stator 10 (left side in FIG. 2). Other configurations of the mold stator 10 will be described later.
図３は実施の形態１を示す図で、モールド固定子１０に回転子２０が挿入された状態を示す断面図である。モールド固定子１０の軸方向一端部の開口部１０ｂ（図２参照）から挿入された回転子２０は、負荷側のシャフト２３がモールド固定子１０の軸方向他端部の孔１１ａ（図２参照）から外部（図３の左側）に出る。そして、回転子２０の負荷側転がり軸受け２１ａ（転がり軸受けの一例）が、モールド固定子１０の反開口部側の軸方向端部の軸受け支持部１１に当接するまで押し込まれる。このとき、負荷側転がり軸受け２１ａは、モールド固定子１０の反開口部側の軸方向端部に形成された軸受け支持部１１で支持される。 FIG. 3 shows the first embodiment, and is a cross-sectional view showing a state where the rotor 20 is inserted into the mold stator 10. The rotor 20 inserted from the opening 10b (see FIG. 2) at one end of the mold stator 10 in the axial direction has a shaft 23 on the load side at the hole 11a at the other end in the axial direction of the mold stator 10 (see FIG. 2). ) To the outside (left side of FIG. 3). Then, the load-side rolling bearing 21 a (an example of a rolling bearing) of the rotor 20 is pushed in until it comes into contact with the bearing support portion 11 at the axial end portion on the side opposite to the opening of the mold stator 10. At this time, the load-side rolling bearing 21 a is supported by the bearing support portion 11 formed at the axial end of the mold stator 10 on the side opposite to the opening.
回転子２０は、反負荷側のシャフト２３（図１の右側）に反負荷側転がり軸受け２１ｂ（転がり軸受けの一例）が取り付けられる（一般的には、圧入による）。 The rotor 20 has an anti-load-side rolling bearing 21b (an example of a rolling bearing) attached to an anti-load-side shaft 23 (right side in FIG. 1) (generally by press-fitting).
詳細は後述するが、反負荷側転がり軸受け２１ｂと反負荷側のシャフト２３との間に、絶縁スリーブ２６が設けられる。 Although details will be described later, an insulating sleeve 26 is provided between the anti-load side rolling bearing 21b and the anti-load side shaft 23.
図４は実施の形態１を示す図で、ブラケット３０の断面図である。モールド固定子１０の開口部１０ｂを閉塞するとともに、反負荷側転がり軸受け２１ｂを支持するブラケット３０をモールド固定子１０に圧入する。ブラケット３０は、軸受け支持部３０ａで反負荷側転がり軸受け２１ｂを支持する。ブラケット３０のモールド固定子１０への圧入は、ブラケット３０の略リング状で、断面がコの字状の圧入部３０ｂを、モールド固定子１０の内周部１０ａ（モールド樹脂部）の開口部１０ｂ側に圧入することでなされる。ブラケット３０の圧入部３０ｂの外径は、モールド固定子１０の内周部１０ａの内径よりも、圧入代の分だけ大きくなっている。ブラケット３０の材質は、金属製で、例えば、亜鉛メッキ鋼板である。但し、亜鉛メッキ鋼板には限定されない。 FIG. 4 shows the first embodiment, and is a cross-sectional view of the bracket 30. The opening 10b of the mold stator 10 is closed, and the bracket 30 that supports the anti-load-side rolling bearing 21b is press-fitted into the mold stator 10. The bracket 30 supports the anti-load-side rolling bearing 21b with a bearing support portion 30a. The bracket 30 is press-fitted into the mold stator 10 by using a press-fit portion 30b having a substantially ring shape of the bracket 30 and a U-shaped cross section as an opening 10b in the inner peripheral portion 10a (mold resin portion) of the mold stator 10. This is done by press-fitting to the side. The outer diameter of the press-fit portion 30b of the bracket 30 is larger than the inner diameter of the inner peripheral portion 10a of the mold stator 10 by the press-fit allowance. The material of the bracket 30 is made of metal, for example, a galvanized steel plate. However, it is not limited to galvanized steel sheet.
本実施の形態は、回転子２０の構造に特徴があるので、モールド固定子１０については簡単に説明する。 Since the present embodiment is characterized by the structure of the rotor 20, the mold stator 10 will be briefly described.
図２に示すモールド固定子１０は、固定子４０と、モールド成形用のモールド樹脂５０とからなる。モールド樹脂５０には、例えば、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂を使用する。固定子４０は、後述する基板等が取り付けられ、強度的に弱い構造であるため低圧成形が望ましい。そのため、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。 A mold stator 10 shown in FIG. 2 includes a stator 40 and a mold resin 50 for molding. For the mold resin 50, for example, a thermosetting resin such as an unsaturated polyester resin is used. The stator 40 is attached to a substrate and the like which will be described later, and has a weak structure. Therefore, thermosetting resins such as unsaturated polyester resins are used.
図５は実施の形態１を示す図で、固定子４０の斜視図である。図５に示す固定子４０は、以下に示す構成である。
（１）厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層された帯状の固定子鉄心４１を製作する。帯状の固定子鉄心４１は、複数個のティース（図示せず）を備える。後述する集中巻のコイル４２が施されている内側がティースである。
（２）ティースには、絶縁部４３が施される。絶縁部４３は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いて、固定子鉄心４１と一体に又は別体で成形される。
（３）絶縁部４３が施されたティースに集中巻のコイル４２が巻回される。複数個の集中巻のコイル４２を接続して、例えば、三相のシングルＹ結線の巻線を形成する。但し、分布巻でもよい。
（４）三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部４３の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル４２が接続される端子４４（電源が供給される電源端子４４ａ及び中性点端子４４ｂ）が組付けられる。電源端子４４ａは３個、中性点端子４４ｂは３個である。
（５）基板４５が結線側の絶縁部４３（端子４４を組付けられる側）に取り付けられる。リード線４７を口出しするリード線口出し部品４６が組付けられた基板４５を絶縁部４３に組付け、固定子４０となる。固定子鉄心４１に形成された絶縁部４３の面取りされた角柱４８が、基板４５が備える角柱挿入穴（図示せず）に挿入されることにより、回転方向の位置決めがなされ、かつ、絶縁部４３の基板設置面（図示せず）に基板４５が設置されることにより軸方向の位置が決められる。また、基板４５より突出する角柱４８を熱溶着することで基板４５と絶縁部４３が固定され、かつ、固定子４０が備える端子４４の基板４５より突出した部分を半田付けすることにより電気的にも接合される。基板４５には、電動機１００（例えば、ブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ４９ａ（駆動素子）、回転子２０の位置を検出するホールＩＣ４９ｂ（位置検出素子、図１参照）等が実装されている。ＩＣ４９ａやホールＩＣ４９ｂ等を電子部品と定義する。
FIG. 5 is a perspective view of the stator 40 showing the first embodiment. The stator 40 shown in FIG. 5 has the following configuration.
(1) An electromagnetic steel sheet having a thickness of about 0.1 to 0.7 mm is punched into a strip shape, and a strip-shaped stator core 41 is manufactured by laminating by caulking, welding, bonding, or the like. The strip-shaped stator core 41 includes a plurality of teeth (not shown). The inside of which concentrated coil 42 described later is applied is a tooth.
(2) The insulating portion 43 is applied to the teeth. The insulating portion 43 is formed integrally with or separately from the stator core 41 using, for example, a thermoplastic resin such as PBT (polybutylene terephthalate).
(3) Concentrated winding coil 42 is wound around the teeth provided with insulating portion 43. A plurality of concentrated winding coils 42 are connected to form, for example, a three-phase single Y-connection winding. However, distributed winding may be used.
(4) Since it is a three-phase single Y connection, a terminal 44 (power supply to which power is supplied) is connected to the connection side of the insulating portion 43 to the coil 42 of each phase (U phase, V phase, W phase). Terminal 44a and neutral point terminal 44b) are assembled. There are three power terminals 44a and three neutral point terminals 44b.
(5) The board | substrate 45 is attached to the insulation part 43 (side in which the terminal 44 is assembled | attached) on the connection side. A substrate 45 on which a lead wire lead-out component 46 that leads out the lead wire 47 is assembled is assembled to the insulating portion 43 to form the stator 40. The chamfered rectangular column 48 of the insulating part 43 formed in the stator core 41 is inserted into a rectangular column insertion hole (not shown) provided in the substrate 45, thereby positioning in the rotational direction and the insulating unit 43. The position in the axial direction is determined by installing the substrate 45 on the substrate installation surface (not shown). Further, by thermally welding the prisms 48 protruding from the substrate 45, the substrate 45 and the insulating portion 43 are fixed, and the portion protruding from the substrate 45 of the terminal 44 provided in the stator 40 is electrically soldered. Are also joined. On the substrate 45, an IC 49a (drive element) for driving the electric motor 100 (for example, a brushless DC motor), a Hall IC 49b (position detection element, see FIG. 1) for detecting the position of the rotor 20, and the like are mounted. IC 49a, Hall IC 49b, etc. are defined as electronic components.
次に、回転子２０の構成を説明する。図６乃至図９は実施の形態１を示す図で、図６は回転子２０の断面図、図７は負荷側転がり軸受け２１ａ及び反負荷側転がり軸受け２１ｂを取り外した回転子２０−１の断面図、図８は負荷側から見た回転子２０−１の側面図、図９はシャフト２３の正面図である。 Next, the configuration of the rotor 20 will be described. 6 to 9 show the first embodiment. FIG. 6 is a sectional view of the rotor 20. FIG. 7 is a sectional view of the rotor 20-1 from which the load side rolling bearing 21a and the anti-load side rolling bearing 21b are removed. 8 is a side view of the rotor 20-1 as viewed from the load side, and FIG. 9 is a front view of the shaft 23.
図６、図７に示すように、回転子２０（もしくは回転子２０−１）は、ローレット２３ａが施されたシャフト２３（図９参照）、リング状の回転子の樹脂マグネット２２（回転子のマグネットの一例）、リング状の位置検出用樹脂マグネット２５（位置検出用マグネットの一例）、そしてこれらを一体成形する樹脂部２４で構成される。 As shown in FIGS. 6 and 7, the rotor 20 (or the rotor 20-1) includes a shaft 23 (see FIG. 9) provided with a knurl 23 a, a resin magnet 22 of a ring-shaped rotor (of the rotor). An example of a magnet), a ring-shaped position detection resin magnet 25 (an example of a position detection magnet), and a resin portion 24 that integrally molds these.
リング状の回転子の樹脂マグネット２２と、シャフト２３（図９も参照）と、位置検出用樹脂マグネット２５とを、縦型成形機により射出された樹脂部２４で一体化する。このとき、樹脂部２４は、シャフト２３の外周に形成される、後述する中央筒部２４ｇ（回転子の樹脂マグネット２２の内側に形成される）と、回転子の樹脂マグネット２２を中央筒部２４ｇに連結する、シャフト２３を中心として半径方向に放射状に形成された軸方向の複数のリブ２４ｊ（図８参照）を有する。リブ２４ｊ間には、軸方向に貫通した空洞２４ｋ（図８参照）が形成される。 The resin magnet 22 of the ring-shaped rotor, the shaft 23 (see also FIG. 9), and the position detection resin magnet 25 are integrated by a resin portion 24 injected by a vertical molding machine. At this time, the resin part 24 is formed on the outer periphery of the shaft 23, and a central cylinder part 24g (formed inside the rotor resin magnet 22), which will be described later, and the rotor resin magnet 22 are arranged in the central cylinder part 24g. And a plurality of axial ribs 24j (see FIG. 8) radially formed in the radial direction with the shaft 23 as a center. A cavity 24k (see FIG. 8) penetrating in the axial direction is formed between the ribs 24j.
樹脂部２４に使用される樹脂には、ＰＢＴ (ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の熱可塑性樹脂が用いられる。これらの樹脂に、ガラス充填剤を配合したものも好適である。 As the resin used for the resin portion 24, a thermoplastic resin such as PBT (polybutylene terephthalate) or PPS (polyphenylene sulfide) is used. Those in which a glass filler is blended with these resins are also suitable.
反負荷側のシャフト２３（図６で右側）には、反負荷側転がり軸受け２１ｂが取り付けられる（一般的には、圧入による）。また、ファン等が取り付けられる負荷側のシャフト２３（図６で左側）には、負荷側転がり軸受け２１ａが取り付けられる。 An anti-load-side rolling bearing 21b is attached to the non-load-side shaft 23 (right side in FIG. 6) (generally by press-fitting). A load-side rolling bearing 21a is attached to a load-side shaft 23 (left side in FIG. 6) to which a fan or the like is attached.
負荷側転がり軸受け２１ａ及び反負荷側転がり軸受け２１ｂは、公知の転がり軸受けであるので、説明は省略する。 Since the load-side rolling bearing 21a and the anti-load-side rolling bearing 21b are known rolling bearings, description thereof is omitted.
負荷側転がり軸受け２１ａは、シャフト２３に圧入される内輪２１ａ−１と、モールド固定子１０の軸受け支持部１１で支持される外輪２１ａ−２と、内輪２１ａ−１と外輪２１ａ−２との間で転動する転動体２１ａ−３とを備える。転動体２１ａ−３には、球又はころが用いられる。 The load-side rolling bearing 21a includes an inner ring 21a-1 that is press-fitted into the shaft 23, an outer ring 21a-2 that is supported by the bearing support portion 11 of the mold stator 10, and an inner ring 21a-1 and an outer ring 21a-2. And rolling elements 21a-3 that roll. A ball or a roller is used for the rolling element 21a-3.
反負荷側転がり軸受け２１ｂは、シャフト２３に絶縁スリーブ２６を介して圧入される内輪２１ｂ−１と、ブラケット３０の軸受け支持部３０ａで支持される外輪２１ｂ−２と、内輪２１ｂ−１と外輪２１ｂ−２との間で転動する転動体２１ｂ−３とを備える。転動体２１ｂ−３には、球又はころが用いられる。 The anti-load-side rolling bearing 21b includes an inner ring 21b-1 that is press-fitted into the shaft 23 via an insulating sleeve 26, an outer ring 21b-2 that is supported by the bearing support portion 30a of the bracket 30, and an inner ring 21b-1 and an outer ring 21b. -2 is provided with rolling elements 21b-3 that roll between -2. A ball or a roller is used for the rolling element 21b-3.
本実施の形態は、金属製（導電性を有する）のブラケット３０で支持される反負荷側転がり軸受け２１ｂとシャフト２３との間に、絶縁スリーブ２６を介在させ、絶縁スリーブ２６が絶縁となり軸電流を抑制することにより反負荷側転がり軸受け２１ｂの電食の発生を抑制する点に特徴がある。 In the present embodiment, an insulating sleeve 26 is interposed between the anti-load-side rolling bearing 21b supported by a metal (conductive) bracket 30 and the shaft 23, so that the insulating sleeve 26 becomes an insulating shaft current. It is characterized in that the occurrence of electrolytic corrosion of the anti-load side rolling bearing 21b is suppressed by suppressing.
さらに、反負荷側転がり軸受け２１ｂとシャフト２３との間に設ける絶縁スリーブ２６は、シャフト２３の反負荷側端部付近に挿入されるが、シャフト２３、リング状の回転子の樹脂マグネット２２、リング状の位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂部２４で一体化する際に、絶縁スリーブ２６も一体化される。 Further, an insulating sleeve 26 provided between the anti-load side rolling bearing 21b and the shaft 23 is inserted in the vicinity of the end of the anti-load side of the shaft 23. The shaft 23, the resin magnet 22 of the ring-shaped rotor, the ring The insulating sleeve 26 is also integrated when the position detecting resin magnet 25 is integrated by the resin portion 24.
シャフト２３の絶縁スリーブ２６が組付けられる部分は、絶縁スリーブ２６の肉厚分が切削され、シャフト２３の中心部２３ｅと絶縁スリーブ２６の外径は概略同一となる。 In the portion of the shaft 23 where the insulating sleeve 26 is assembled, the thickness of the insulating sleeve 26 is cut, and the outer diameter of the central portion 23e of the shaft 23 and the insulating sleeve 26 is substantially the same.
このように、シャフト２３に挿入された絶縁スリーブ２６が樹脂部２４で一体化されて固定されるので、絶縁スリーブ２６の固定が極めて簡便になり、且つ確実に固定されシャフト２３から絶縁スリーブ２６が外れる恐れが少なくなる。 As described above, since the insulating sleeve 26 inserted into the shaft 23 is integrated and fixed by the resin portion 24, the fixing of the insulating sleeve 26 becomes extremely simple, and the insulating sleeve 26 is securely fixed from the shaft 23. The risk of coming off is reduced.
尚、本実施の形態は、リング状の位置検出用樹脂マグネット２５を持たない回転子２０も含む。 The present embodiment also includes a rotor 20 that does not have the ring-shaped position detecting resin magnet 25.
負荷側転がり軸受け２１ａを流れる軸電流は、反負荷側転がり軸受け２１ｂとシャフト２３との間に設ける絶縁スリーブ２６により反負荷側転がり軸受け２１ｂを流れる軸電流が小さくなることに伴って小さくなるため、シャフト２３を絶縁しなくても良い。 Since the shaft current flowing through the load-side rolling bearing 21a decreases as the shaft current flowing through the anti-load-side rolling bearing 21b decreases due to the insulating sleeve 26 provided between the anti-load-side rolling bearing 21b and the shaft 23, The shaft 23 may not be insulated.
図１０は実施の形態１を示す図で、回転子２０の反負荷側端部の拡大断面図である。図１０において、反負荷側転がり軸受け２１ｂが樹脂部２４を介して保持されるシャフト２３の反負荷側端部２３ｄの直径ｄ２は、回転子の樹脂マグネット２２が樹脂部２４を介して保持される中心部２３ｅの直径ｄ１より小さくして段差２３ｃを設けている。 FIG. 10 is a diagram showing the first embodiment, and is an enlarged cross-sectional view of the end portion on the non-load side of the rotor 20. In FIG. 10, the diameter d <b> 2 of the anti-load side end portion 23 d of the shaft 23 where the anti-load side rolling bearing 21 b is held via the resin portion 24 is that the resin magnet 22 of the rotor is held via the resin portion 24. A step 23c is provided to be smaller than the diameter d1 of the central portion 23e.
シャフト２３の反負荷側端面２３ｆ（軸方向端面）と段差２３ｃとの間の寸法は、反負荷側転がり軸受け２１ｂの厚み（軸方向長）より長い寸法となる。シャフト２３の反負荷側端面２３ｆは、図１０の例では、露出している。 The dimension between the anti-load side end face 23f (axial end face) of the shaft 23 and the step 23c is longer than the thickness (axial length) of the anti-load side rolling bearing 21b. The non-load-side end surface 23f of the shaft 23 is exposed in the example of FIG.
樹脂部２４には、反負荷側転がり軸受け２１ｂのシャフト２３の反負荷側端部２３ｄへの挿入時の軸方向の位置決めとなる軸受け当接面２４ｄが、シャフト２３のローレット部を中心とした外周に形成される樹脂部２４の中央筒部２４ｇ（樹脂部）の反負荷側端部に形成されている。 The resin portion 24 has a bearing abutment surface 24d that is positioned in the axial direction when the anti-load-side rolling bearing 21b is inserted into the anti-load-side end 23d of the shaft 23. The resin portion 24 is formed at the opposite end of the central cylinder portion 24g (resin portion) of the resin portion 24.
そして、シャフト２３のローレット部を軸方向の中心とした外周に形成される樹脂部２４の中央筒部２４ｇには、中央筒部２４ｇの外周部と軸受け当接面２４ｄとの間に段差部２４ｅが設けられる。 The central cylindrical portion 24g of the resin portion 24 formed on the outer periphery with the knurled portion of the shaft 23 as the center in the axial direction has a stepped portion 24e between the outer peripheral portion of the central cylindrical portion 24g and the bearing contact surface 24d. Is provided.
段差部２４ｅの直径は、反負荷側転がり軸受け２１ｂの外輪２１ｂ−２の内径よりも小さいことが必須である。図６に示す回転子２０では、段差部２４ｅの直径は、反負荷側転がり軸受け２１ｂの内輪２１ｂ−１の外径と略同じか、若干小さくしている。 It is essential that the diameter of the stepped portion 24e is smaller than the inner diameter of the outer ring 21b-2 of the anti-load side rolling bearing 21b. In the rotor 20 shown in FIG. 6, the stepped portion 24e has a diameter that is substantially the same as or slightly smaller than the outer diameter of the inner ring 21b-1 of the anti-load side rolling bearing 21b.
一般的に、転がり軸受けは、転がり軸受けの内部からグリースが外に漏れないように、もしくは外部からごみ等が浸入しないように外輪と内輪との間にカバーを設けている。このカバーは、転がり軸受けの両端面より内側に位置する。 Generally, a rolling bearing is provided with a cover between an outer ring and an inner ring so that grease does not leak out from the inside of the rolling bearing or dust does not enter from the outside. This cover is located inside the both end faces of the rolling bearing.
従って、段差部２４ｅの直径を、反負荷側転がり軸受け２１ｂの内輪２１ｂ−１の外径よりも大きくしても、内輪２１ｂ−１の外径よりも大きい部分は、反負荷側転がり軸受け２１ｂに接触しない。従って、段差部２４ｅの直径は、反負荷側転がり軸受け２１ｂの内輪２１ｂ−１の外径と略同じか、若干小さくする程度が実用的である。 Therefore, even if the diameter of the stepped portion 24e is made larger than the outer diameter of the inner ring 21b-1 of the anti-load side rolling bearing 21b, the portion larger than the outer diameter of the inner ring 21b-1 becomes the anti-load side rolling bearing 21b. Do not touch. Accordingly, the diameter of the stepped portion 24e is practically the same as or slightly smaller than the outer diameter of the inner ring 21b-1 of the anti-load side rolling bearing 21b.
段差部２４ｅを設けることにより、シャフト２３、回転子の樹脂マグネット２２及び位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂で一体成形する際に、樹脂部２４の中央筒部２４ｇの軸受け当接面２４ｄをイレコで形成する場合、段差部２４ｅまで前記イレコで形成する。そのため、金型の合わせ面は中央筒部２４ｇの反負荷側端面２４ｈになるので、金型の合わせ面にバリが発生しても反負荷側転がり軸受け２１ｂは金型の合わせ面となる反負荷側端面２４ｈに対して段差部２４ｅの分だけ離れているので、バリは反負荷側転がり軸受け２１ｂに当接しない。そのため、反負荷側転がり軸受け２１ｂに悪影響を及ぼす恐れが少ない。 By providing the stepped portion 24e, when the shaft 23, the resin magnet 22 of the rotor and the resin magnet 25 for position detection are integrally formed of resin, the bearing contact surface 24d of the central cylindrical portion 24g of the resin portion 24 is erected. In the case of forming, the step portion 24e is formed by the above-mentioned eroko. Therefore, since the mating surface of the mold is the anti-load side end surface 24h of the central cylinder portion 24g, the anti-load side rolling bearing 21b is the anti-load that becomes the mating surface of the mold even if burrs occur on the mating surface of the mold. Since the stepped portion 24e is separated from the side end surface 24h, the burr does not come into contact with the anti-load side rolling bearing 21b. Therefore, there is little possibility of adversely affecting the anti-load side rolling bearing 21b.
また、回転子２０が、熱衝撃を受けると樹脂部２４の中央筒部２４ｇが割れる場合もある。そのような場合でも、中央筒部２４ｇに段差部２４ｅを設け、段差部２４ｅの径方向の寸法は一定とし、両端の段差部２４ｅ（負荷側と反負荷側）間の中央筒部２４ｇの径方向の厚さを大きくして対処することができる。 Further, when the rotor 20 receives a thermal shock, the central cylindrical portion 24g of the resin portion 24 may break. Even in such a case, the step portion 24e is provided in the central cylindrical portion 24g, the radial dimension of the step portion 24e is constant, and the diameter of the central cylindrical portion 24g between the step portions 24e (the load side and the anti-load side) at both ends. The thickness of the direction can be increased to cope with it.
段差部２４ｅの直径を、負荷側転がり軸受け２１ａ及び反負荷側転がり軸受け２１ｂの外輪２１ａ−２，２１ｂ−２の内径よりも小さくしているので、段差部２４ｅ間の中央筒部２４ｇの径方向の厚さは、外輪２１ａ−２，２１ｂ−２の内径よりも大きくすることも可能である。 Since the diameter of the stepped portion 24e is smaller than the inner diameter of the outer rings 21a-2 and 21b-2 of the load side rolling bearing 21a and the anti-load side rolling bearing 21b, the radial direction of the central cylindrical portion 24g between the stepped portions 24e. Can be made larger than the inner diameter of the outer rings 21a-2 and 21b-2.
図１１乃至図１７は実施の形態１を示す図で、図１１は絶縁スリーブ２６を示す図（（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図）、図１２は絶縁スリーブ２６示す斜視図、図１３は図１２のＢ部拡大図、図１４は凸部２６ｂを端面２６ｄ側から見た拡大側面図、図１５は図１１（ｂ）のＡ部拡大図、図１６は絶縁スリーブ２６をシャフト２３に挿入する直前を示す斜視図、図１７は絶縁スリーブ２６をシャフト２３に挿入した斜視図である。 11 to 17 show the first embodiment, FIG. 11 is a view showing the insulating sleeve 26 ((a) is a side view, (b) is a front view), and FIG. 12 is a perspective view showing the insulating sleeve 26. 13 is an enlarged view of a portion B in FIG. 12, FIG. 14 is an enlarged side view of the convex portion 26b as viewed from the end face 26d side, FIG. 15 is an enlarged view of a portion A in FIG. FIG. 17 is a perspective view in which the insulating sleeve 26 is inserted into the shaft 23.
図１１乃至図１７を参照しながら絶縁スリーブ２６について説明する。図に示すように、絶縁スリーブ２６は略円筒形である。絶縁スリーブ２６は、樹脂部２４の中央筒部２４ｇ側の端部に、以下に示す構成の複数の凸部２６ｂを備える。
（１）絶縁スリーブ２６のシャフト２３外周に形成される樹脂部２４に埋設される側の端面２６ｄに、先ず第１に、端面２６ｄにおける形状が、外周から所定の距離離れた位置を頂点２６ｂ−１とし、頂点２６ｂ−１を通る半径（頂点２６ｂ−１と絶縁スリーブ２６の外周円の中心を結ぶ線）に対し、両側に等角度（α）に絶縁スリーブ２６の外周円との交点ａ，ｂで交わる略三角形状である（図１４参照）。
（２）第２に、端面２６ｄから軸方向内側における形状は、頂点２６ｂ−１より所定の角度（β）で軸方向に、絶縁スリーブ２６の外周面２６ａに向う凸部２６ｂを形成している（図１５参照）。
（３）複数の凸部２６ｂは、図１１（ａ）に示すように、周方向に略等間隔に形成される。図１１（ａ）の例では、略４５°間隔で、７個の凸部２６ｂが形成されている。
The insulating sleeve 26 will be described with reference to FIGS. As shown in the figure, the insulating sleeve 26 is substantially cylindrical. The insulating sleeve 26 includes a plurality of convex portions 26b having the following configuration at the end of the resin portion 24 on the central cylindrical portion 24g side.
(1) First, on the end surface 26d embedded in the resin portion 24 formed on the outer periphery of the shaft 23 of the insulating sleeve 26, first, the position of the end surface 26d at a predetermined distance away from the outer periphery is a vertex 26b- 1 with respect to a radius passing through the vertex 26b-1 (a line connecting the vertex 26b-1 and the center of the outer circumferential circle of the insulating sleeve 26), the intersection points a and a with the outer circumferential circle of the insulating sleeve 26 at equal angles (α) on both sides. It is a substantially triangular shape intersecting at b (see FIG. 14).
(2) Secondly, the shape on the inner side in the axial direction from the end surface 26d forms a convex portion 26b facing the outer peripheral surface 26a of the insulating sleeve 26 in the axial direction at a predetermined angle (β) from the vertex 26b-1. (See FIG. 15).
(3) As shown in FIG. 11A, the plurality of convex portions 26b are formed at substantially equal intervals in the circumferential direction. In the example of FIG. 11A, seven convex portions 26b are formed at intervals of approximately 45 °.
絶縁スリーブ２６は、端面２６ｄ付近に樹脂成形時の、所定の巾で軸方向に伸びる高さの樹脂注入口のゲート切断部２６ｃを有し、図１１（ａ）に示すように、二つの凸部２６ｂの夫々と略４５°間隔をおいて、二つの凸部２６ｂの略中央部に位置する。 The insulating sleeve 26 has a resin-injection gate cutting portion 26c having a predetermined width and extending in the axial direction at the time of resin molding in the vicinity of the end surface 26d. As shown in FIG. Each of the portions 26b is positioned at a substantially central portion of the two convex portions 26b at an interval of about 45 °.
凸部２６ｂの形状は、一言で云えば、「略三角錐」である。そして、三角錐の四個ある角部の一つが端面２６ｄにおいて頂点となり、二つの角部が端面２６ｄにおいて絶縁スリーブ２６の外周円と交わる交点ａ，ｂに位置し、残る一つの角部が端面２６ｄより軸方向に所定の距離で外周面２６ａに位置する。 In short, the shape of the convex portion 26b is “substantially triangular pyramid”. One of the four corners of the triangular pyramid is the apex at the end face 26d, the two corners are located at the intersections a and b where the end face 26d intersects the outer circumference of the insulating sleeve 26, and the remaining one corner is the end face. It is located on the outer peripheral surface 26a at a predetermined distance in the axial direction from 26d.
図１６、図１７に示すように、絶縁スリーブ２６は、シャフト２３の反負荷側端部２３ｄに挿入される。 As shown in FIGS. 16 and 17, the insulating sleeve 26 is inserted into the anti-load side end 23 d of the shaft 23.
図１１乃至図１７に示した絶縁スリーブ２６の凸部２６ｂは、一例であって、その形状は、「略三角錐」に限定されるものではない。凸部２６ｂは、絶縁スリーブ２６の端面２６ｄ付近に頂点があり、この頂点から周方向もしくは軸方向に、暫時外周面２６ａに向う構成であればよい。そして、凸部２６ｂの外周面は、平面でなくてもよく、曲面でもよい。 The protrusion 26b of the insulating sleeve 26 shown in FIGS. 11 to 17 is an example, and the shape thereof is not limited to “substantially triangular pyramid”. The convex portion 26b has a vertex in the vicinity of the end surface 26d of the insulating sleeve 26, and any configuration may be used as long as the convex portion 26b faces the outer circumferential surface 26a for a while in the circumferential direction or the axial direction. And the outer peripheral surface of the convex part 26b may not be a plane, but a curved surface may be sufficient as it.
樹脂部２４により絶縁スリーブ２６が一体化されるときに、中央筒部２４ｇが絶縁スリーブ２６の端面２６ｄ付近の凸部２６ｂを覆い一体化するので、絶縁スリーブ２６の軸方向及び周方向の移動を抑制している。 When the insulating sleeve 26 is integrated by the resin portion 24, the central cylindrical portion 24g covers and integrates the convex portion 26b in the vicinity of the end face 26d of the insulating sleeve 26, so that the insulating sleeve 26 is moved in the axial direction and the circumferential direction. Suppressed.
絶縁スリーブ２６の凸部２６ｂがシャフト２３外周に形成された樹脂部２４の中央筒部２４ｇに埋設される際に、絶縁スリーブ２６の外周面２６ａに対して、凸部２６ｂを所定（端面２６ｄ）の頂点２６ｂ−１から等角度（α）で外周面２６ａに到達させる（図１４参照）。それにより、凸部２６ｂの間が樹脂部２４の中央筒部２４ｇの一部となるので、絶縁スリーブ２６の端面２６ｄ付近における樹脂部２４の中央筒部２４ｇの肉厚を確保できる。 When the convex portion 26b of the insulating sleeve 26 is embedded in the central cylindrical portion 24g of the resin portion 24 formed on the outer periphery of the shaft 23, the convex portion 26b is predetermined (end surface 26d) with respect to the outer peripheral surface 26a of the insulating sleeve 26. Is made to reach the outer circumferential surface 26a from the vertex 26b-1 at an equal angle (α) (see FIG. 14). Thereby, since the space between the convex portions 26b becomes a part of the central cylindrical portion 24g of the resin portion 24, the thickness of the central cylindrical portion 24g of the resin portion 24 in the vicinity of the end face 26d of the insulating sleeve 26 can be secured.
また、絶縁スリーブ２６の凸部２６ｂを、頂点２６ｂ−１から軸方向に対しても所定の角度（β）で絶縁スリーブ２６の外周面２６ａに到達させることで（図１５参照）、樹脂部２４の中央筒部２４ｇの軸方向端面付近における肉厚を確保できる。 Further, by causing the convex portion 26b of the insulating sleeve 26 to reach the outer peripheral surface 26a of the insulating sleeve 26 at a predetermined angle (β) from the vertex 26b-1 in the axial direction (see FIG. 15), the resin portion 24 is obtained. The wall thickness in the vicinity of the axial end surface of the central cylindrical portion 24g can be secured.
樹脂部２４で一体成形される絶縁スリーブ２６の回り止め及び抜け止めとなる凸部２６ｂを、上記のように形成することで、凸部２６ｂ付近に樹脂部２４の中央筒部２４ｇが形成される。そのため、樹脂部２４の中央筒部２４ｇの肉厚を確保することができる。それにより、コスト低減と品質の確保が図れる。 By forming the convex part 26b that prevents the insulation sleeve 26 integrally formed with the resin part 24 from rotating and coming off as described above, the central cylindrical part 24g of the resin part 24 is formed in the vicinity of the convex part 26b. . Therefore, the thickness of the central cylinder part 24g of the resin part 24 can be ensured. Thereby, cost reduction and quality can be ensured.
電動機１００（回転子２０を含む）は、耐熱衝撃性が要求される。ＰＢＴ (ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の熱可塑性樹脂で構成される樹脂部２４と、鉄で構成されるシャフト２３とは線膨張係数が異なるため、熱衝撃を受けた場合（特に冷却時）樹脂部２４の中央筒部２４ｇが割れる恐れがある。そのため、樹脂部２４の中央筒部２４ｇは、所定の肉厚が必要がある。樹脂部２４で一体成形される絶縁スリーブ２６の回り止め及び抜け止めとなる凸部２６ｂを、上記のように形成することで、凸部２６ｂ付近の樹脂部２４の中央筒部２４ｇの肉厚を、中央筒部２４ｇの外径を大きくすることなく確保できる。 The electric motor 100 (including the rotor 20) is required to have thermal shock resistance. The resin portion 24 made of a thermoplastic resin such as PBT (polybutylene terephthalate) or PPS (polyphenylene sulfide) and the shaft 23 made of iron have different linear expansion coefficients. There is a possibility that the central tube portion 24g of the resin portion 24 may break. Therefore, the central cylindrical part 24g of the resin part 24 needs to have a predetermined thickness. By forming the convex part 26b that prevents the insulation sleeve 26 integrally formed with the resin part 24 from rotating and coming off as described above, the thickness of the central cylindrical part 24g of the resin part 24 near the convex part 26b is increased. It can be ensured without increasing the outer diameter of the central cylindrical portion 24g.
樹脂注入口が絶縁スリーブ２６の外周にある場合、ゲート切断部２６ｃが凸（突出部）として残ると、軸受け（反負荷側転がり軸受け２１ｂ）挿入の際に転がり軸受け内径とゲート切断部２６ｃが接触して、想定外の応力が発生すること、また、ゲート切断部２６ｃが切断されて、ゴミとして付着することよる品質の低下が予想される。 When the resin injection port is on the outer periphery of the insulating sleeve 26, if the gate cutting part 26c remains as a projection (protruding part), the rolling bearing inner diameter and the gate cutting part 26c come into contact with each other when the bearing (anti-load-side rolling bearing 21b) is inserted. As a result, unexpected stress is generated, and the gate cutting part 26c is cut, and it is expected that the quality deteriorates due to adhesion as dust.
また、樹脂注入口を絶縁スリーブ２６の凸部２６ｂを備える端面２６ｄの反対面に設けた場合、回転子の樹脂マグネット２２と、シャフト２３とを樹脂部２４で一体に成形する際に、金型と当接する部分に樹脂注入口のゲート切断部２６ｃがくるため、ゲート切断部２６ｃが凸（突出部）として残っていた場合には、面が確保されないため成形の際に寸法の確保が困難になること、あるいは、金型が締められた際に、樹脂注入口のゲート切断部２６ｃがつぶされてゴミとして金型に付着して、ゲート切断部２６ｃが残っていない場合にも成形の際に寸法の確保が困難になること、で品質の低下が懸念される。さらに、絶縁スリーブ２６の凸部２６ｂを備える端面２６ｄの、シャフトと当接する面に樹脂注入口を備える場合、シャフト２３に絶縁スリーブ２６を設置した際に、ゲート切断部２６ｃが凸（突出部）として残っていた場合には、面が確保されないため成形の際に寸法の確保が困難になることで品質の低下が懸念される。 Further, when the resin injection port is provided on the surface opposite to the end surface 26 d provided with the convex portion 26 b of the insulating sleeve 26, when the resin magnet 22 of the rotor and the shaft 23 are integrally formed with the resin portion 24, the mold Since the gate cutting portion 26c of the resin injection port comes to the portion that comes into contact with the gate, if the gate cutting portion 26c remains as a projection (protruding portion), the surface is not secured, making it difficult to secure the dimensions during molding. Also, when the mold is tightened, the gate cutting part 26c of the resin injection port is crushed and adheres to the mold as dust, so that the gate cutting part 26c does not remain at the time of molding. Due to the difficulty in securing the dimensions, there is a concern about the deterioration of quality. Further, in the case where the resin inlet is provided on the surface of the end surface 26d provided with the convex portion 26b of the insulating sleeve 26 in contact with the shaft, the gate cutting portion 26c is convex (protruding portion) when the insulating sleeve 26 is installed on the shaft 23. If the surface remains, the surface is not secured, and it is difficult to secure the dimensions during molding.
それに対し、樹脂注入口を樹脂部２４に埋設される部分に備えることで、上記の懸念が払拭されること、且つ、ゲート切断部２６ｃが凸部もしくは凹部となっても、樹脂が注入されることで、ゲート切断部２６ｃが絶縁スリーブ２６の周り止めとして機能するため、品質の向上が図れる。 On the other hand, by providing the resin injection port in the portion embedded in the resin portion 24, the above-mentioned concern can be eliminated, and even if the gate cutting portion 26c becomes a convex portion or a concave portion, the resin is injected. As a result, the gate cutting portion 26c functions as a stopper for the insulating sleeve 26, so that the quality can be improved.
絶縁スリーブ２６の材料には、鉄（シャフト２３）とほぼ同じ線膨張係数の樹脂材料を使用するのが好ましい。そのような樹脂材料として、例えば、熱硬化性樹脂のＢＭＣ樹脂が挙げられる。ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂に各種の添加剤が加えられた塊粘土状の熱硬化性樹脂である。ＢＭＣ樹脂は、以下に示す特徴がある。
（１）エポキシ樹脂に比べ硬化時間が短い為生産性が良い；
（２）材料のコストと特性のバランスが良い；
（３）低圧での成形が可能；
（４）寸法の安定性が高い；
（５）表面硬さが高く、キズが付きにくい；
（６）金属に比べ軽く、複雑形状の成形性に優れ、且つ吸振性にも優れている。
As the material of the insulating sleeve 26, it is preferable to use a resin material having substantially the same linear expansion coefficient as that of iron (the shaft 23). As such a resin material, for example, a BMC resin of a thermosetting resin can be given. BMC (bulk molding compound) resin is a block clay-like thermosetting resin in which various additives are added to an unsaturated polyester resin. BMC resin has the following characteristics.
(1) Good productivity due to shorter curing time than epoxy resin;
(2) Good balance between material cost and properties;
(3) Possible to mold at low pressure;
(4) High dimensional stability;
(5) High surface hardness and hardly scratched;
(6) Lighter than metal, excellent in moldability of complex shapes, and excellent in vibration absorption.
電動機の回転子において、熱の上昇、下降の熱履歴を受ける場合、鉄と樹脂の線膨張係数が異なる場合には、応力が発生する。そのため、樹脂にはクリープ現象（一定の荷重のもとで、材料の変形が時間とともに増加していく現象）が発生し、軸受け（ベアリング）が挿入される部分は、初期の寸法を維持できなくなることがある。その場合、軸受け（ベアリング）の内輪のクリープ（内輪と軸とに微小隙間が発生し１回転ごとに円周の差だけ接触位置がずれる現象）を引き起こす可能性があり、品質の低下が懸念される。これに対し、耐クリープ性の高い熱硬化性樹脂を使用することと、鉄と線膨張係数が近い熱硬化性樹脂のＢＭＣ樹脂を使用することで品質の向上が図れる。また、本実施の形態では、熱硬化性樹脂による絶縁スリーブ２６を開示したが、セラミック等のその他の材料であっても構成が同じであれば、本発明が適用されることは言うまでもない。 In the rotor of the electric motor, stress is generated when the thermal history of rising and falling heat is received and the linear expansion coefficients of iron and resin are different. For this reason, the resin undergoes a creep phenomenon (a phenomenon in which the deformation of the material increases with time under a constant load), and the initial dimensions of the part into which the bearing (bearing) is inserted cannot be maintained. Sometimes. In that case, creep of the inner ring of the bearing (bearing) (a phenomenon in which a minute gap is generated between the inner ring and the shaft and the contact position shifts by the difference in circumference every rotation) may be caused, and there is a concern about the deterioration of the quality. The On the other hand, the quality can be improved by using a thermosetting resin having high creep resistance and using a BMC resin having a linear expansion coefficient close to that of iron. In the present embodiment, the insulating sleeve 26 made of a thermosetting resin is disclosed. However, it goes without saying that the present invention is applied to other materials such as ceramic as long as the configuration is the same.
絶縁スリーブ２６の径方向の厚さｄ（図１１（ｂ））は、例えば、１〜２ｍｍである。但し、この範囲に限定されるものではない。 The thickness d (FIG. 11B) in the radial direction of the insulating sleeve 26 is, for example, 1 to 2 mm. However, it is not limited to this range.
図１８は回転子の樹脂マグネット２２を示す図で、図１８（ａ）は左側面図、図１８（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、図１８（ｃ）は右側面図である。図１８を参照しながら、リング状の回転子の樹脂マグネット２２の構成を説明する。回転子の樹脂マグネット２２には、その内径の軸方向一端部（図１８（ｂ）では右側）に、樹脂成形時の型締め時にシャフト２３と回転子の樹脂マグネット２２との同軸を確保するための切欠き２２ａが形成されている。図１８の例では、切欠き２２ａは周方向に略等間隔で８箇所に形成されている（図１８（ｃ））。 18A and 18B are views showing the resin magnet 22 of the rotor. FIG. 18A is a left side view, FIG. 18B is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 18A, and FIG. is there. A configuration of the resin magnet 22 of the ring-shaped rotor will be described with reference to FIG. The rotor resin magnet 22 has an axial end of the inner diameter (on the right side in FIG. 18B) to ensure the coaxiality of the shaft 23 and the rotor resin magnet 22 during mold clamping during resin molding. The notch 22a is formed. In the example of FIG. 18, the notches 22a are formed at eight locations at substantially equal intervals in the circumferential direction (FIG. 18 (c)).
また、回転子の樹脂マグネット２２には、軸方向他端部（図１８（ｂ）では左側）の端面に、位置検出用樹脂マグネット２５を据える台座２２ｂが、周方向に略等間隔で形成されている。 In addition, on the resin magnet 22 of the rotor, pedestals 22b for mounting the position detection resin magnet 25 are formed at substantially equal intervals in the circumferential direction on the end surface of the other axial end portion (left side in FIG. 18B). ing.
台座２２ｂは、回転子の樹脂マグネット２２の内径付近から外径に向かって形成され、台座２２ｂの先端から位置決め用突起２２ｃが径方向に回転子の樹脂マグネット２２の外周部に向かって、その近くまで延びている。位置決め用突起２２ｃは、樹脂部２４による回転子のマグネット、位置検出用マグネット及びシャフトの一体成形時に、回転子の樹脂マグネット２２の周方向（回転方向）の位置決めに利用される。 The pedestal 22b is formed from the vicinity of the inner diameter of the resin magnet 22 of the rotor toward the outer diameter, and the positioning projection 22c is radially directed from the tip of the pedestal 22b toward the outer periphery of the resin magnet 22 of the rotor. It extends to. The positioning protrusions 22c are used for positioning the rotor resin magnet 22 in the circumferential direction (rotation direction) when the rotor magnet, the position detection magnet, and the shaft are integrally formed by the resin portion 24.
図１９を参照しながら、リング状の位置検出用樹脂マグネット２５の構成を説明する。図１９（ａ）は位置検出用樹脂マグネット２５の左側面図、図１９（ｂ）は位置検出用樹脂マグネット２５の正面図、図１９ｃ）は（ｂ）のＤ部拡大図である。 The structure of the ring-shaped position detection resin magnet 25 will be described with reference to FIG. FIG. 19A is a left side view of the position detection resin magnet 25, FIG. 19B is a front view of the position detection resin magnet 25, and FIG. 19C is an enlarged view of a portion D of FIG.
位置検出用樹脂マグネット２５は、内径側の軸方向両端部に段差２５ｂを備える。この段差２５ｂは、回転子２０の軸方向端部側となる段差２５ｂに樹脂部２４の一部が充填されて、位置検出用樹脂マグネット２５の軸方向の抜け止めとなるために必要である。 The position detecting resin magnet 25 includes steps 25b at both axial end portions on the inner diameter side. The step 25b is necessary to prevent the position detecting resin magnet 25 from coming off in the axial direction by filling the step 25b on the axial end portion side of the rotor 20 with a part of the resin portion 24.
図１９では、両端部に段差２５ｂを備えるものを示したが、いずれか一方の端部に段差２５ｂがあり、それが回転子２０の軸方向端部側に位置すればよい。但し、両端部に段差２５ｂを備えるものは、回転子２０の樹脂部２４による一体成形時に、金型に位置検出用樹脂マグネット２５をセットする際に、裏表を気にせずにセットできるので作業性に優れる。 In FIG. 19, the step provided with the step 25 b at both ends is shown, but the step 25 b may be provided at either one end, and it should be positioned on the axial end portion side of the rotor 20. However, the one provided with the step 25b at both ends can be set without worrying about the front and back when setting the resin magnet 25 for position detection on the mold when the resin portion 24 of the rotor 20 is integrally formed. Excellent.
また、位置検出用樹脂マグネット２５は、段差２５ｂに樹脂部２４に埋設されると周方向の回り止めとなるリブ２５ａ（断面が略三角）を周方向に略等間隔に８個備える。但し、リブ２５ａの数、形状、配置間隔は任意でよい。 Further, the position detecting resin magnet 25 includes eight ribs 25a (substantially triangular in cross section) that are circumferentially detented when embedded in the resin portion 24 in the step 25b at substantially equal intervals in the circumferential direction. However, the number, shape, and arrangement interval of the ribs 25a may be arbitrary.
尚、図６に示すように、樹脂部２４には、位置検出用樹脂マグネット２５の内径を保持する金型の内径押さえ部２４ａ、位置検出用樹脂マグネット２５を金型（下型）にセットしやすくするためのテーパ部２４ｂ、樹脂成形時の樹脂注入部２４ｃが樹脂成形後に形成される。 As shown in FIG. 6, in the resin portion 24, a mold inner diameter holding portion 24a for holding the inner diameter of the position detecting resin magnet 25 and the position detecting resin magnet 25 are set in a mold (lower mold). A taper part 24b for facilitating and a resin injection part 24c at the time of resin molding are formed after resin molding.
回転子の樹脂マグネット２２は熱可塑性樹脂に磁性材が混合され成形されたもので、図１８に示す通り、内径に軸方向一端面からテーパ状に切欠き２２ａを設け、また、切欠き２２ａのある軸方向一端面の反対側の軸方向他端面に、位置検出用樹脂マグネット２５を据える台座２２ｂを備えている。 The rotor resin magnet 22 is formed by mixing a thermoplastic material with a magnetic material. As shown in FIG. 18, the inner diameter is provided with a notch 22a in a tapered shape from one end surface in the axial direction. A pedestal 22b on which the position detecting resin magnet 25 is placed is provided on the other axial end surface opposite to one axial end surface.
シャフト２３と一体に成形される回転子の樹脂マグネット２２の台座２２ｂにより、位置検出用樹脂マグネット２５を回転子の樹脂マグネット２２の端面から離すことが可能となり、位置検出用樹脂マグネット２５の肉厚を最小、かつ、任意の位置に配置することが可能となり、回転子の樹脂マグネット２２より安価な熱可塑性樹脂を充填することで、コストの低減が可能となる。 The pedestal 22b of the rotor resin magnet 22 formed integrally with the shaft 23 enables the position detection resin magnet 25 to be separated from the end surface of the rotor resin magnet 22, and the thickness of the position detection resin magnet 25 is increased. Can be disposed at an arbitrary position, and the cost can be reduced by filling a thermoplastic resin cheaper than the resin magnet 22 of the rotor.
位置検出用樹脂マグネット２５は、図１９に示す通り、厚み方向の両側に段差２５ｂを持ち、かつ、樹脂で埋設されると回り止めとなるリブ２５ａを両側の段差２５ｂに備えている。また、位置検出用樹脂マグネット２５の内径と位置検出用樹脂マグネット２５の外径との同軸度は精度良く作られている。 As shown in FIG. 19, the position detecting resin magnet 25 has steps 25b on both sides in the thickness direction, and ribs 25a that prevent rotation when embedded in the resin, on the steps 25b on both sides. Further, the coaxiality between the inner diameter of the position detecting resin magnet 25 and the outer diameter of the position detecting resin magnet 25 is made with high accuracy.
尚、シャフト２３と一体に成形される際には、位置検出用樹脂マグネット２５の外周にはテーパ状に樹脂（樹脂部２４）が充填され、位置検出用樹脂マグネット２５の外径のばらつきにも対応し、充填される樹脂は位置検出用樹脂マグネット２５の片側の軸方向端面（外側）と回転子の樹脂マグネット２２の軸方向両端面でせき止めるため、回転子の樹脂マグネット２２の外径にバリが発生するのを抑えることが可能となり、品質の向上が図られている。 When molded integrally with the shaft 23, the outer periphery of the position detection resin magnet 25 is filled with a taper-shaped resin (resin portion 24). Correspondingly, the resin to be filled is blocked by the axial end face (outer side) on one side of the position detection resin magnet 25 and the axial end faces of the rotor resin magnet 22, so that the outer diameter of the rotor resin magnet 22 is variable. It is possible to suppress the occurrence of the problem, and the quality is improved.
また、シャフト２３との一体成形時のゲート口を回転子の樹脂マグネット２２の内径よりもさらに内側に配置し、樹脂注入部２４ｃを凸形状で配置することで、圧力の集中を緩和し、樹脂の充填が容易に、また、樹脂注入部２４ｃの凸部を位置決めに利用することも可能となっている。 Further, by arranging the gate port at the time of integral molding with the shaft 23 further inside than the inner diameter of the resin magnet 22 of the rotor and arranging the resin injection portion 24c in a convex shape, the concentration of pressure is alleviated, and the resin Can be easily filled, and the convex portion of the resin injection portion 24c can be used for positioning.
図２０は実施の形態１を示す図で、変形例１の回転子２０ａの断面図である。図６に示す回転子２０と異なるのは、シャフト２３の反負荷側端部にセンタ穴２３ｂが形成されている点である。 FIG. 20 is a diagram illustrating the first embodiment, and is a cross-sectional view of a rotor 20a of a first modification. A difference from the rotor 20 shown in FIG. 6 is that a center hole 23 b is formed at the end of the shaft 23 on the side opposite to the load.
シャフト２３、回転子の樹脂マグネット２２及び位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂部２４で一体化（成形）する際に、シャフト２３のセンタ穴２３ｂに、金型（上型）のシャフト２３のセンタ穴２３ｂに嵌まり込み、かつ、上型、及び、下型のシャフト挿入部と同軸が確保された、突起を備えることで、金型が閉じられた際に突起がシャフト２３のセンタ穴２３ｂに嵌まり込むことにより、回転子の樹脂マグネット２２とシャフト２３との同軸度が向上する。 When the shaft 23, the rotor resin magnet 22 and the position detection resin magnet 25 are integrated (molded) by the resin portion 24, the center hole 23 b of the shaft 23 is inserted into the center hole of the mold (upper mold) shaft 23. 23b, and provided with a projection that is coaxial with the upper and lower mold shaft insertion portions, the projection fits into the center hole 23b of the shaft 23 when the mold is closed. The concentricity between the resin magnet 22 of the rotor and the shaft 23 is improved by being stuck.
尚、センタ穴２３ｂは、シャフト２３の両端部に形成してもよい。 The center hole 23b may be formed at both ends of the shaft 23.
図２１は実施の形態１を示す図で、変形例２の回転子２０ｂの断面図である。図６に示す回転子２０と異なるのは、絶縁スリーブ２６がシャフト２３の反負荷側端部２３ｄの全体を覆う点である。 FIG. 21 is a diagram showing the first embodiment, and is a cross-sectional view of a rotor 20b of a second modification. A difference from the rotor 20 shown in FIG. 6 is that an insulating sleeve 26 covers the entire anti-load side end 23 d of the shaft 23.
図２２は実施の形態１を示す図で、変形例２の回転子２０ｂに使用する絶縁スリーブ２６の正面図である。図２２に示すように、絶縁スリーブ２６は、軸方向の一端が開口し、他端が閉じたキャップ状である。従って、回転子２０の樹脂部２４による成形時に、絶縁スリーブ２６の閉じた端面２６ｅを金型で押さえることになる。 FIG. 22 shows the first embodiment, and is a front view of the insulating sleeve 26 used in the rotor 20b of the second modification. As shown in FIG. 22, the insulating sleeve 26 has a cap shape in which one end in the axial direction is open and the other end is closed. Therefore, when the rotor 20 is molded by the resin portion 24, the closed end face 26e of the insulating sleeve 26 is pressed by the mold.
図２２に示す絶縁スリーブ２６の長所は、反負荷側転がり軸受け２１ｂが絶縁スリーブ２６を介して保持されるシャフト２３の反負荷側端部２３ｄの直径ｄ２（図１０）と、中央筒部２４ｇに嵌合するシャフト直径ｄ１（図１０）とが同一で段差２３ｃ（図９）がない場合でも、シャフト２３に絶縁スリーブ２６を挿入するときに、シャフト２３の反負荷側端部２３ｄの端面に絶縁スリーブ２６の端面２６ｅが当接するまで押し込むことで、絶縁スリーブ２６のシャフト２３に対する軸方向の位置が決まることである。尚、絶縁スリーブ２６の径方向の厚さｄは、例えば、１〜１．５ｍｍである。但し、この範囲に限定されるものではない。 The advantage of the insulating sleeve 26 shown in FIG. 22 is that the anti-load-side rolling bearing 21b is held by the diameter d2 (FIG. 10) of the anti-load-side end 23d of the shaft 23 held via the insulating sleeve 26, and the central cylindrical portion 24g. Even when the fitting shaft diameter d1 (FIG. 10) is the same and there is no step 23c (FIG. 9), when the insulating sleeve 26 is inserted into the shaft 23, the end surface of the shaft 23 on the non-load side end 23d is insulated. By pushing in until the end face 26e of the sleeve 26 comes into contact, the axial position of the insulating sleeve 26 with respect to the shaft 23 is determined. In addition, the thickness d in the radial direction of the insulating sleeve 26 is, for example, 1 to 1.5 mm. However, it is not limited to this range.
図６、図２０に示す絶縁スリーブ２６は、シャフト２３に段差２３ｃ（図９）がない場合は、シャフト２３に絶縁スリーブ２６を挿入するときに、絶縁スリーブ２６のシャフト２３に対する軸方向の位置決めが難しい。 6 and 20, when the shaft 23 has no step 23c (FIG. 9), when the insulation sleeve 26 is inserted into the shaft 23, the insulation sleeve 26 is positioned in the axial direction with respect to the shaft 23. difficult.
図２３は実施の形態１を示す図で、変形例３の回転子２０ｃの断面図である。図２１に示す回転子２０と異なるのは、シャフト２３の反負荷側端部にセンタ穴２３ｂが形成されている点である。 FIG. 23 is a diagram showing the first embodiment, and is a cross-sectional view of a rotor 20c of a third modification. A difference from the rotor 20 shown in FIG. 21 is that a center hole 23 b is formed at the end of the shaft 23 opposite to the load.
絶縁スリーブ２６が挿入されたシャフト２３、回転子の樹脂マグネット２２及び位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂部２４で一体化（成形）する際に、シャフト２３のセンタ穴２３ｂに、金型（上型）のシャフト２３のセンタ穴２３ｂに嵌まり込み、かつ、上型、及び、下型のシャフト挿入部と同軸が確保された、突起を備えることで、金型が閉じられた際に突起がシャフト２３のセンタ穴２３ｂに嵌まり込むことにより、回転子の樹脂マグネット２２とシャフト２３との同軸度が向上する。 When the shaft 23 into which the insulating sleeve 26 is inserted, the rotor resin magnet 22 and the position detection resin magnet 25 are integrated (molded) by the resin portion 24, a mold (upper mold) is inserted into the center hole 23b of the shaft 23. ) And a projection that fits in the center hole 23b of the shaft 23 and is coaxial with the upper and lower mold shaft insertion portions, so that when the mold is closed, the projection becomes the shaft. By fitting into the center hole 23b of the rotor 23, the coaxiality between the resin magnet 22 of the rotor and the shaft 23 is improved.
図２４は実施の形態１を示す図で、変形例４の回転子２０ｄの断面図である。図６に示す回転子２０と異なる点は、負荷側転がり軸受け２１ａとシャフト２３との間にも、絶縁スリーブ２６を介在させてその間を絶縁している点である。 FIG. 24 is a diagram illustrating the first embodiment, and is a cross-sectional view of a rotor 20d according to a fourth modification. 6 differs from the rotor 20 shown in FIG. 6 in that an insulating sleeve 26 is interposed between the load-side rolling bearing 21a and the shaft 23 to insulate them.
図２４のように構成することにより、負荷側転がり軸受け２１ａにおける軸電流をさらに低減できる。さらに、モールド固定子１０以外の、例えば、外郭に鋼板フレームを用い、負荷側及び反負荷側に金属製のブラケットを使用する電動機の軸電流を低減することができる。 With the configuration as shown in FIG. 24, the shaft current in the load-side rolling bearing 21a can be further reduced. Furthermore, the shaft current of the motor other than the mold stator 10, for example, using a steel plate frame for the outer shell and using a metal bracket on the load side and the non-load side can be reduced.
図２４に示す回転子２０ｄは、シャフト２３の反負荷側端部２３ｄの構成が図６と同様であるが、図２０、図２１、図２３に示すその他の構成にしてもよい。 The rotor 20d shown in FIG. 24 has the same configuration as the anti-load side end 23d of the shaft 23 as shown in FIG. 6, but may have other configurations shown in FIGS.
尚、図１に示す電動機１００は、モールド固定子１０側が負荷側で、ブラケット３０側が反負荷側になるものを示したが、その逆でもよい。 In addition, although the electric motor 100 shown in FIG. 1 showed what the mold stator 10 side becomes a load side and the bracket 30 side becomes an anti-load side, the reverse may be sufficient.
また、図６、図２０、図２１、図２３、図２４に示す回転子２０は、永久磁石に熱可塑性樹脂に磁性材を混合して成形された回転子の樹脂マグネット２２、を使用したが、その他の永久磁石（希土類磁石（ネオジム、サマリウム鉄）、フェライト焼結等）を用いてもよい。 The rotor 20 shown in FIGS. 6, 20, 21, 23, and 24 uses a rotor resin magnet 22 formed by mixing a permanent magnet with a thermoplastic resin and a magnetic material. Other permanent magnets (rare earth magnets (neodymium, samarium iron), ferrite sintered, etc.) may be used.
また、位置検出用樹脂マグネット２５も同様に、その他の永久磁石（希土類磁石（ネオジム、サマリウム鉄）、フェライト焼結等）を用いてもよい。 Similarly, other permanent magnets (rare earth magnets (neodymium, samarium iron), sintered ferrite, etc.) may be used for the position detecting resin magnet 25.
既に述べたように、電動機をインバータを用いて運転を行なう場合、パワー回路内のトランジスタのスイッチングに伴って発生する電動機の騒音の低減を図る目的から、インバータのキャリア周波数を高く設定するようにしている。キャリア周波数を高く設定するに伴って、電動機のシャフトに高周波誘導に基づいて発生する軸電圧が増大し、シャフトを支持している転がり軸受けの内輪と外輪との間に存在する電位差が大きくなるので、転がり軸受けに電流が流れ易くなる。この転がり軸受けに流れる電流は、内輪、外輪両軌道並びに転動体（内外輪の間を転がる玉やころ）の転動面に電食と呼ばれる腐食を発生させて、転がり軸受けの耐久性を悪化させる。 As described above, when an electric motor is operated using an inverter, the carrier frequency of the inverter is set high for the purpose of reducing the noise of the electric motor generated due to the switching of the transistor in the power circuit. Yes. As the carrier frequency is set higher, the shaft voltage generated on the shaft of the motor based on the high frequency induction increases, and the potential difference existing between the inner ring and the outer ring of the rolling bearing supporting the shaft increases. This makes it easier for current to flow through the rolling bearing. The current flowing through the rolling bearings causes corrosion called electro-corrosion on the rolling surfaces of both the inner and outer ring raceways and the rolling elements (balls and rollers rolling between the inner and outer rings), thereby deteriorating the durability of the rolling bearings. .
従って、本実施の形態の回転子２０は、電動機１００をインバータを用いて運転を行う場合の軸電流の低減に特に有効である。 Therefore, the rotor 20 of the present embodiment is particularly effective for reducing the shaft current when the electric motor 100 is operated using an inverter.
図２５は実施の形態１を示す図で、電動機１００を駆動する駆動回路２００の構成図である。図２５に示すように、インバータ方式の駆動回路２００は、位置検出回路１１０、波形生成回路１２０、プリドライバ回路１３０、パワー回路１４０から構成される。 FIG. 25 is a diagram illustrating the first embodiment, and is a configuration diagram of a drive circuit 200 that drives the electric motor 100. As shown in FIG. 25, the inverter type drive circuit 200 includes a position detection circuit 110, a waveform generation circuit 120, a pre-driver circuit 130, and a power circuit 140.
位置検出回路１１０は、回転子２０の位置検出用樹脂マグネット２５の磁極をホールＩＣ４９ｂを用いて検出する。 The position detection circuit 110 detects the magnetic pole of the position detection resin magnet 25 of the rotor 20 using the Hall IC 49b.
波形生成回路１２０は、回転子２０の回転速度を指令する速度指令信号、位置検出回路１１０からの位置検出信号に基づいて、インバータ駆動するためのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成し、プリドライバ回路１３０に出力する。 The waveform generation circuit 120 generates a PWM (Pulse Width Modulation) signal for driving the inverter based on a speed command signal for instructing the rotation speed of the rotor 20 and a position detection signal from the position detection circuit 110, and a pre-driver Output to the circuit 130.
プリドライバ回路１３０は、パワー回路１４０のトランジスタ１４１（６個）を駆動するトランジスタ駆動信号を出力する。 The pre-driver circuit 130 outputs a transistor drive signal that drives the transistors 141 (six) of the power circuit 140.
パワー回路１４０は、直流電源入力部、インバータ出力部を備え、トランジスタ１４１とダイオード１４２とを並列接続し、更にこれらを直列接続したアームからなる。 The power circuit 140 includes a DC power supply input unit and an inverter output unit, and includes an arm in which a transistor 141 and a diode 142 are connected in parallel and further connected in series.
電動機１００は３相のため、３アームのインバータ出力部が夫々のコイル４２（図１）に接続されている。直流電源入力部には、商用電源の交流１００Ｖ又は２００Ｖを整流して得られる１４０Ｖ又は２８０Ｖの直流電源＋、−が接続される。 Since the electric motor 100 has three phases, a three-arm inverter output unit is connected to each coil 42 (FIG. 1). A 140V or 280V DC power source +, − obtained by rectifying AC 100V or 200V of commercial power is connected to the DC power source input unit.
速度指令信号が駆動回路２００に入力されると、波形生成回路１２０は位置検出信号に応じて３相の各コイル４２への通電タイミングを設定するとともに速度指令信号の入力に応じたＰＷＭ信号を生成、出力し、そのＰＷＭ信号を入力したプリドライバ回路１３０はパワー回路１４０内のトランジスタ１４１を駆動する。 When the speed command signal is input to the drive circuit 200, the waveform generation circuit 120 sets the energization timing to each of the three-phase coils 42 according to the position detection signal and generates a PWM signal according to the input of the speed command signal. The pre-driver circuit 130 that outputs the PWM signal drives the transistor 141 in the power circuit 140.
インバータ出力部は、トランジスタ１４１を駆動することでコイル４２に電圧を印加し、コイル４２に電流が流れ、トルクが発生して回転子２０が回転する。速度指令信号に応じた電動機１００の回転速度となる。電動機１００の停止も速度指令信号にて行う。 The inverter output unit drives the transistor 141 to apply a voltage to the coil 42, a current flows through the coil 42, torque is generated, and the rotor 20 rotates. It becomes the rotational speed of the electric motor 100 according to a speed command signal. The motor 100 is also stopped by a speed command signal.
図２６は実施の形態１を示す図で、回転子２０の製造工程を示す図である。図２６により、回転子２０の製造工程について説明する。
（１）位置検出用樹脂マグネット２５及び回転子の樹脂マグネット２２の成形、脱磁。シャフト２３の加工、絶縁スリーブ２６の成形を行う（ステップ１）。
（２）位置検出用樹脂マグネット２５を段差２５ｂを有する端部を下にして下型にセットし、下型に設けられた内径押え部に位置検出用樹脂マグネット２５の内径を保持させる（ステップ２）。
（３）回転子の樹脂マグネット２２の位置決め用突起２２ｃを下型に設けられた位置決め用突起挿入部に嵌め合わせて下型にセットする（ステップ３）。
（４）絶縁スリーブ２６を挿入したシャフト２３を下型にセットし、回転子の樹脂マグネット２２の切欠き２２ａを、上型の切欠き押さえ部で押し当てるように型締めする（ステップ４）。
（５）樹脂（樹脂部２４）成形する（ステップ５）。回転子の樹脂マグネット２２、位置検出用樹脂マグネット２５及びシャフト２３を樹脂部２４により一体に成形する際に、シャフト２３と負荷側転がり軸受け２１ａ又は反負荷側転がり軸受け２１ｂの少なくとも一つとの間に、絶縁スリーブ２６が介在するように一体成形を行う。
（６）回転子の樹脂マグネット２２及び位置検出用樹脂マグネット２５の着磁を行う（ステップ６）。
（７）シャフト２３に、負荷側転がり軸受け２１ａ及び反負荷側転がり軸受け２１ｂを組付ける（ステップ７）。
FIG. 26 is a diagram illustrating the first embodiment, and is a diagram illustrating a manufacturing process of the rotor 20. The manufacturing process of the rotor 20 will be described with reference to FIG.
(1) Forming and demagnetizing the resin magnet 25 for position detection and the resin magnet 22 of the rotor. The shaft 23 is processed and the insulating sleeve 26 is formed (step 1).
(2) The position detection resin magnet 25 is set in the lower mold with the end portion having the step 25b facing downward, and the inner diameter pressing portion provided in the lower mold holds the inner diameter of the position detection resin magnet 25 (step 2). ).
(3) The positioning projection 22c of the resin magnet 22 of the rotor is fitted into the positioning projection insertion portion provided in the lower mold and set in the lower mold (step 3).
(4) The shaft 23 into which the insulating sleeve 26 is inserted is set in the lower mold, and the mold is clamped so that the notch 22a of the resin magnet 22 of the rotor is pressed by the notch holding portion of the upper mold (step 4).
(5) Resin (resin portion 24) is molded (step 5). When the resin magnet 22 of the rotor, the resin magnet 25 for position detection, and the shaft 23 are integrally formed by the resin portion 24, the shaft 23 and at least one of the load side rolling bearing 21a or the anti-load side rolling bearing 21b are interposed between them. Then, integral molding is performed so that the insulating sleeve 26 is interposed.
(6) Magnetization of the resin magnet 22 of the rotor and the resin magnet 25 for position detection is performed (step 6).
(7) The load-side rolling bearing 21a and the anti-load-side rolling bearing 21b are assembled to the shaft 23 (step 7).
上述の製造工程によれば、回転子の樹脂マグネット２２、シャフト２３、及び位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂（樹脂部２４）にて一体にする際、全ての部品を金型にセットして樹脂成形することから、作業工程の低減により回転子２０のコストの低減が図られる。 According to the manufacturing process described above, when the resin magnet 22 of the rotor, the shaft 23, and the position detection resin magnet 25 are integrated with the resin (resin portion 24), all the parts are set in the mold and the resin. Since the molding is performed, the cost of the rotor 20 can be reduced by reducing the work process.
また、回転子の樹脂マグネット２２の台座２２ｂにより、位置検出用樹脂マグネット２５を回転子の樹脂マグネット２２の端面から離すことが可能となり、位置検出用樹脂マグネット２５の肉厚を最小、かつ、任意の位置に配置することが可能となり、回転子の樹脂マグネット２２より安価な熱可塑性樹脂を充填することで、コストの低減が可能となる。 Further, the pedestal 22b of the rotor resin magnet 22 enables the position detection resin magnet 25 to be separated from the end surface of the rotor resin magnet 22, and the thickness of the position detection resin magnet 25 is minimized and arbitrary. The cost can be reduced by filling a thermoplastic resin that is cheaper than the resin magnet 22 of the rotor.
また、位置検出用樹脂マグネット２５は厚み方向に対称であるため、向きを合わせることなく金型にセットすることが可能である。 Further, since the position detecting resin magnet 25 is symmetrical in the thickness direction, it can be set in the mold without matching the orientation.
また、下型の位置検出用樹脂マグネット２５をセットの際に外径が通過する部分を開口部が広くなるテーパにしているため（樹脂部２４のテーパ部２４ｂ）、下型に引っ掛かることなくセットが可能なため、作業工程が簡素化により生産性の向上に伴いコストの低減が可能となっている。 In addition, since the portion through which the outer diameter passes when setting the lower mold position detection resin magnet 25 is tapered (tapered portion 24b of the resin portion 24), the lower die position detecting resin magnet 25 is set without being caught by the lower die. Therefore, the cost can be reduced with the improvement of productivity by simplifying the work process.
また、位置検出用樹脂マグネット２５は下型にセットされた時、下型に備える内径押え部に内径を保持されることにより、シャフト２３及び回転子の樹脂マグネット２２との同軸度の精度が確保される。 Further, when the position detecting resin magnet 25 is set in the lower mold, the inner diameter is held by the inner diameter pressing portion provided in the lower mold, thereby ensuring the accuracy of the coaxiality between the shaft 23 and the resin magnet 22 of the rotor. Is done.
また、上型に備える切欠き押さえ部が、回転子の樹脂マグネット２２の内径に備える切欠き２２ａを押し当てることにより、シャフト２３と回転子の樹脂マグネット２２との同軸度の精度が確保される。 Further, the notch holding portion provided in the upper mold presses the notch 22a provided in the inner diameter of the resin magnet 22 of the rotor, so that the accuracy of the coaxiality between the shaft 23 and the resin magnet 22 of the rotor is ensured. .
以上のように、本実施の形態は、金属製（導電性を有する）のブラケット３０で支持される反負荷側転がり軸受け２１ｂとシャフト２３との間に、絶縁スリーブ２６を介在させ、この絶縁スリーブ２６を樹脂部２４と一体化する。絶縁スリーブ２６により、反負荷側転がり軸受け２１ｂとシャフト２３とが絶縁され軸電流を抑制することにより、負荷側、及び、反負荷側転がり軸受け２１ｂの電食の発生を抑制することができる。但し、リング状の位置検出用樹脂マグネット２５を、シャフト２３、リング状の回転子の樹脂マグネット２２とともに樹脂部２４で一体化するものでも、同様の効果が得られる。 As described above, in the present embodiment, the insulating sleeve 26 is interposed between the anti-load-side rolling bearing 21b supported by the metal (conductive) bracket 30 and the shaft 23, and this insulating sleeve. 26 is integrated with the resin portion 24. By the insulating sleeve 26, the anti-load side rolling bearing 21b and the shaft 23 are insulated from each other and the shaft current is suppressed, so that the occurrence of electrolytic corrosion on the load side and the anti-load side rolling bearing 21b can be suppressed. However, the same effect can be obtained by integrating the ring-shaped position detecting resin magnet 25 with the resin portion 24 together with the shaft 23 and the resin magnet 22 of the ring-shaped rotor.
また、シャフト２３の中心部２３ｅの外周に形成される樹脂部２４の中央筒部２４ｇと軸受け当接面２４ｄとの間に、段差部２４ｅを設けることにより、シャフト２３、回転子の樹脂マグネット２２及び位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂で一体成形する際に、樹脂部２４の中央筒部２４ｇの軸受け当接面２４ｄをイレコで形成する場合、段差部２４ｅまで前記イレコで形成する。そのため、金型の合わせ面は中央筒部２４ｇの反負荷側端面２４ｈになるので、金型の合わせ面にバリが発生しても反負荷側転がり軸受け２１ｂは金型の合わせ面となる反負荷側端面２４ｈに対して段差部２４ｅの分離れているので、バリは反負荷側転がり軸受け２１ｂに当接しない。そのため、反負荷側転がり軸受け２１ｂに悪影響を及ぼす恐れが少ない。 Further, by providing a step portion 24e between the central cylindrical portion 24g of the resin portion 24 formed on the outer periphery of the central portion 23e of the shaft 23 and the bearing contact surface 24d, the shaft 23 and the resin magnet 22 of the rotor are provided. Further, when the position detecting resin magnet 25 is integrally formed of resin, when the bearing contact surface 24d of the central cylindrical portion 24g of the resin portion 24 is formed of ileco, the step portion 24e is formed of the eleco. Therefore, since the mating surface of the mold is the anti-load side end surface 24h of the central cylinder portion 24g, the anti-load side rolling bearing 21b is the anti-load that becomes the mating surface of the mold even if burrs occur on the mating surface of the mold. Since the stepped portion 24e is separated from the side end face 24h, the burr does not contact the anti-load side rolling bearing 21b. Therefore, there is little possibility of adversely affecting the anti-load side rolling bearing 21b.
また、回転子２０が、熱衝撃を受けると樹脂部２４の中央筒部２４ｇが割れる場合もあるが、中央筒部２４ｇに段差部２４ｅを設け、段差部２４ｅ間の中央筒部２４ｇの径方向の厚さを大きくして対処することができる。 Further, when the rotor 20 receives a thermal shock, the central cylindrical portion 24g of the resin portion 24 may break, but a stepped portion 24e is provided in the central cylindrical portion 24g, and the radial direction of the central cylindrical portion 24g between the stepped portions 24e. Can be dealt with by increasing the thickness.
また、樹脂部２４により絶縁スリーブ２６が一体化されるときに、中央筒部２４ｇが絶縁スリーブ２６の端面２６ｄ付近の凸部２６ｂを覆い一体化するので、絶縁スリーブ２６の軸方向及び周方向の移動を抑制することができる。 Further, when the insulating sleeve 26 is integrated by the resin portion 24, the central cylindrical portion 24g covers and integrates the convex portion 26b in the vicinity of the end surface 26d of the insulating sleeve 26, so that the axial direction and the circumferential direction of the insulating sleeve 26 are integrated. Movement can be suppressed.
また、絶縁スリーブ２６の凸部２６ｂがシャフト２３外周に形成された樹脂部２４の中央筒部２４ｇに埋設される際に、絶縁スリーブ２６の外周面２６ａに対して、凸部２６ｂを所定（端面２６ｄ）の頂点２６ｂ−１から等角度（α）で外周面２６ａに到達させることにより、凸部２６ｂの間が樹脂部２４の中央筒部２４ｇの一部となるので、絶縁スリーブ２６の端面２６ｄ付近における樹脂部２４の中央筒部２４ｇの肉厚を確保できる。 Further, when the convex portion 26b of the insulating sleeve 26 is embedded in the central cylindrical portion 24g of the resin portion 24 formed on the outer periphery of the shaft 23, the convex portion 26b is set to a predetermined (end surface) with respect to the outer peripheral surface 26a of the insulating sleeve 26. 26d) by reaching the outer peripheral surface 26a from the vertex 26b-1 at an equal angle (α), the space between the convex portions 26b becomes a part of the central cylindrical portion 24g of the resin portion 24. Therefore, the end surface 26d of the insulating sleeve 26 The thickness of the central cylinder part 24g of the resin part 24 in the vicinity can be secured.
また、絶縁スリーブ２６の凸部２６ｂを、頂点２６ｂ−１から軸方向に対しても所定の角度（β）で絶縁スリーブ２６の外周面２６ａに到達させることで、樹脂部２４の中央筒部２４ｇの軸方向端面付近における肉厚を確保できる。 Further, by causing the convex portion 26b of the insulating sleeve 26 to reach the outer peripheral surface 26a of the insulating sleeve 26 at a predetermined angle (β) with respect to the axial direction from the apex 26b-1, the central cylindrical portion 24g of the resin portion 24 is obtained. It is possible to secure a wall thickness in the vicinity of the end face in the axial direction.
また、樹脂部２４で一体成形される絶縁スリーブ２６の回り止め及び抜け止めとなる凸部２６ｂが、略三角錐形状で頂点を絶縁スリーブ２６の端面２６ｄに形成することで、凸部２６ｂ付近に樹脂部２４の中央筒部２４ｇが形成される。そのため、樹脂部２４の中央筒部２４ｇの外径を小さくすることができる。それにより、コスト低減と品質の確保が図れる。 In addition, the convex portion 26b that prevents and prevents the insulating sleeve 26 integrally formed with the resin portion 24 from being formed in a substantially triangular pyramid shape and has an apex formed on the end surface 26d of the insulating sleeve 26, so that the convex portion 26b is located near the convex portion 26b. A central cylindrical portion 24g of the resin portion 24 is formed. Therefore, the outer diameter of the central cylinder part 24g of the resin part 24 can be reduced. Thereby, cost reduction and quality can be ensured.
また、樹脂注入口を樹脂部２４に埋設される部分に備えることで、樹脂注入口が絶縁スリーブ２６の外周にあり、ゲート切断部２６ｃが凸（突出部）として残る場合の懸念が払拭される。 Further, by providing the resin injection port in the portion embedded in the resin part 24, the concern that the resin injection port is on the outer periphery of the insulating sleeve 26 and the gate cutting part 26c remains as a protrusion (protrusion) is eliminated. .
また、絶縁スリーブ２６の材料に、耐クリープ性の高い熱硬化性樹脂を使用することと、鉄と線膨張係数が近い熱硬化性樹脂のＢＭＣ樹脂を使用することで品質の向上を図れる。 Further, the quality of the insulating sleeve 26 can be improved by using a thermosetting resin having high creep resistance and using a BMC resin having a linear expansion coefficient close to that of iron.
また、図２０に示す変形例１の回転子２０ａのように、シャフト２３の反負荷側端部にセンタ穴２３ｂを形成することにより、シャフト２３、回転子の樹脂マグネット２２及び位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂で一体成形する際に、シャフト２３のセンタ穴２３ｂに、金型（上型、及び、下型）に備えたシャフト挿入部との同軸が確保されたセンタ穴２３ｂに嵌め合わせる突起を嵌め合わせることで、シャフト２３を同軸が確保された状態で保持することが可能となり回転子の樹脂マグネット２２とシャフト２３との同軸度が向上する。 Further, as in the rotor 20a of the first modification shown in FIG. 20, the center hole 23b is formed in the end portion on the opposite side of the shaft 23, so that the shaft 23, the resin magnet 22 of the rotor, and the position detection resin magnet are formed. When integrally molding 25 with a resin, a projection that fits into the center hole 23b of the shaft 23 is secured in the center hole 23b of the shaft 23 with the shaft insertion portion provided in the mold (upper mold and lower mold). By fitting, the shaft 23 can be held in a state where the coaxiality is secured, and the coaxiality between the resin magnet 22 of the rotor and the shaft 23 is improved.
また、図２１に示す変形例２の回転子２０ｂのように、絶縁スリーブ２６がシャフト２３の反負荷側端部２３ｄの全体を覆うようにしてもよく、絶縁スリーブ２６は、軸方向の一端が開口し、他端が閉じたキャップ状であるので、回転子２０の樹脂部２４による成形時に、絶縁スリーブ２６の端面２０ｃを金型で押さえることになる。 Further, as in the rotor 20b of the modified example 2 shown in FIG. 21, the insulating sleeve 26 may cover the entire anti-load side end 23d of the shaft 23, and the insulating sleeve 26 has one end in the axial direction. Since the cap is open and the other end is closed, the end surface 20c of the insulating sleeve 26 is pressed by a mold during molding by the resin portion 24 of the rotor 20.
また、図２２に示す変形例３の回転子２０ｃのように、絶縁スリーブ２６がシャフト２３の反負荷側端部２３ｄの全体を覆うとともに、シャフト２３の反負荷側端部にセンタ穴２３ｂを形成することにより、絶縁スリーブ２６が挿入されたシャフト２３、回転子の樹脂マグネット２２及び位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂部２４で一体化（成形）する際に、シャフト２３のセンタ穴２３ｂに金型（上型）のシャフトのセンタ穴に嵌まり込み、かつ、上型、及び、下型のシャフト挿入部と同軸が確保された、突起を備えることで、金型が閉じられた際に突起がシャフトのセンタ穴に嵌まり込むことにより、回転子の樹脂マグネット２２とシャフト２３との同軸度が向上する。 22, the insulating sleeve 26 covers the entire anti-load side end portion 23d of the shaft 23 and a center hole 23b is formed at the anti-load side end portion of the shaft 23. Thus, when the shaft 23 into which the insulating sleeve 26 is inserted, the resin magnet 22 of the rotor, and the resin magnet 25 for position detection are integrated (molded) by the resin portion 24, a mold is formed in the center hole 23b of the shaft 23. By providing a protrusion that fits into the center hole of the shaft of the (upper mold) and that is coaxial with the upper mold and the lower mold shaft insertion portion, the protrusion is formed when the mold is closed. By fitting in the center hole of the shaft, the coaxiality between the resin magnet 22 of the rotor and the shaft 23 is improved.
また、図２４に示す変形例４の回転子２０ｄのように、負荷側転がり軸受け２１ａとシャフト２３との間にも、絶縁スリーブ２６を介在させてその間を絶縁する構成にすることにより、負荷側、及び、反負荷側転がり軸受け２１ａにおける軸電流をさらに低減できる。さらに、モールド固定子１０以外の、例えば、外郭に鋼板フレームを用い、負荷側及び反負荷側に金属製のブラケットを使用する電動機の軸電流を低減することができる。 Further, as in the rotor 20d of the fourth modification shown in FIG. 24, an insulating sleeve 26 is interposed between the load side rolling bearing 21a and the shaft 23 so as to insulate the load side rolling bearing 21a. And the shaft current in the anti-load side rolling bearing 21a can be further reduced. Furthermore, the shaft current of the motor other than the mold stator 10, for example, using a steel plate frame for the outer shell and using a metal bracket on the load side and the non-load side can be reduced.
また、電動機をインバータを用いて運転を行なう場合、電動機の騒音の低減を図る目的から、インバータのキャリア周波数を高く設定するようにしているが、キャリア周波数を高く設定するに伴って、電動機のシャフトに高周波誘導に基づいて発生する軸電圧が増大し、シャフトを支持している転がり軸受けの内輪と外輪との間に存在する電位差が大きくなるので、転がり軸受けに流れる電流も増加する。従って、本実施の形態の回転子２０は、電動機１００をインバータを用いて運転を行う場合の軸電流の低減に特に有効である。ここでは回転子２０の位置検出用樹脂マグネット２５の磁極を検出するためのセンサであるホールＩＣ４９ｂを用いて検出する方法を述べたが、位置検出用樹脂マグネット２５、ホールＩＣ４９ｂを用いず、コイルを流れる電流を電流検出器（図示せず）にて検出し、波形生成回路１２０にマイコンなどを用いて電動機を運転するセンサレス駆動方式においても同様の効果があることは言うまでもない。 In addition, when the motor is operated using an inverter, the carrier frequency of the inverter is set higher for the purpose of reducing the noise of the motor. However, as the carrier frequency is set higher, the shaft of the motor is increased. In addition, the shaft voltage generated based on the high-frequency induction increases, and the potential difference existing between the inner ring and the outer ring of the rolling bearing supporting the shaft increases, so that the current flowing through the rolling bearing also increases. Therefore, the rotor 20 of the present embodiment is particularly effective for reducing the shaft current when the electric motor 100 is operated using an inverter. Here, the detection method is described using the Hall IC 49b which is a sensor for detecting the magnetic pole of the position detection resin magnet 25 of the rotor 20. However, the coil is not used without using the position detection resin magnet 25 and the Hall IC 49b. Needless to say, the sensorless driving method in which the flowing current is detected by a current detector (not shown) and the electric motor is driven by using a microcomputer or the like in the waveform generation circuit 120 has the same effect.
また、図２６に示す製造工程によれば、回転子の樹脂マグネット２２、絶縁スリーブ２６が挿入されたシャフト２３、及び位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂（樹脂部２４）にて一体にする際、全ての部品を金型にセットして樹脂成形することから、作業工程の低減により回転子２０のコストの低減が図られる。 Further, according to the manufacturing process shown in FIG. 26, when the resin magnet 22 of the rotor, the shaft 23 into which the insulating sleeve 26 is inserted, and the position detection resin magnet 25 are integrated with the resin (resin portion 24), Since all the parts are set in a mold and resin-molded, the cost of the rotor 20 can be reduced by reducing the work process.
また、回転子の樹脂マグネット２２の台座２２ｂにより、位置検出用樹脂マグネット２５を回転子の樹脂マグネット２２の端面から離すことが可能となり、位置検出用樹脂マグネット２５の肉厚を最小、かつ、任意の位置に配置することが可能となり、回転子の樹脂マグネット２２より安価な熱可塑性樹脂を充填することで、コストの低減が可能となる。 Further, the pedestal 22b of the rotor resin magnet 22 enables the position detection resin magnet 25 to be separated from the end surface of the rotor resin magnet 22, and the thickness of the position detection resin magnet 25 is minimized and arbitrary. The cost can be reduced by filling a thermoplastic resin that is cheaper than the resin magnet 22 of the rotor.
また、位置検出用樹脂マグネット２５は厚み方向に対称であるため、向きを合わせることなく金型にセットすることが可能である。 Further, since the position detecting resin magnet 25 is symmetrical in the thickness direction, it can be set in the mold without matching the orientation.
また、下型の位置検出用樹脂マグネット２５をセットの際に外径が通過する部分を開口部が広くなるテーパにしているため（樹脂部２４のテーパ部２４ｂ）、下型に引っ掛かることなくセットが可能なため、作業工程が簡素化により生産性の向上に伴いコストの低減が可能となっている。 In addition, since the portion through which the outer diameter passes when setting the lower mold position detection resin magnet 25 is tapered (tapered portion 24b of the resin portion 24), the lower die position detecting resin magnet 25 is set without being caught by the lower die. Therefore, the cost can be reduced with the improvement of productivity by simplifying the work process.
また、位置検出用樹脂マグネット２５は下型にセットされた時、下型に備える内径押え部に内径を保持されることにより、シャフト２３及び回転子の樹脂マグネット２２との同軸度の精度が確保される。 Further, when the position detecting resin magnet 25 is set in the lower mold, the inner diameter is held by the inner diameter pressing portion provided in the lower mold, thereby ensuring the accuracy of the coaxiality between the shaft 23 and the resin magnet 22 of the rotor. Is done.
また、上型に備える切欠き押さえ部が、回転子の樹脂マグネット２２の内径に備える切欠き２２ａを押し当てることにより、シャフト２３と回転子の樹脂マグネット２２との同軸度の精度が確保される。 Further, the notch holding portion provided in the upper mold presses the notch 22a provided in the inner diameter of the resin magnet 22 of the rotor, so that the accuracy of the coaxiality between the shaft 23 and the resin magnet 22 of the rotor is ensured. .
実施の形態２．
図２７は実施の形態２を示す図で、空気調和機３００の構成図である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 27 is a diagram showing the second embodiment and is a configuration diagram of the air conditioner 300.
空気調和機３００は、室内機３１０と、室内機３１０と接続される室外機３２０とを備える。室内機３１０には室内機用送風機（図示せず）、室外機３２０には室外機用送風機３３０を搭載している。 The air conditioner 300 includes an indoor unit 310 and an outdoor unit 320 connected to the indoor unit 310. The indoor unit 310 is equipped with an indoor unit blower (not shown), and the outdoor unit 320 is equipped with an outdoor unit blower 330.
そして、室外機用送風機３３０及び室内機用送風機は、駆動源として上記実施の形態１の電動機１００を備える。 The outdoor unit blower 330 and the indoor unit blower include the electric motor 100 of the first embodiment as a drive source.
上記実施の形態１の電動機１００を、空気調和機３００の主用部品である室外機用送風機３３０及び室内機用送風機に搭載することにより、空気調和機３００の耐久性が向上する。 The durability of the air conditioner 300 is improved by mounting the electric motor 100 of the first embodiment on the outdoor unit blower 330 and the indoor unit blower that are main components of the air conditioner 300.
本発明の電動機１００の活用例として、換気扇、家電機器、工作機などに搭載して利用することができる。 As an application example of the electric motor 100 of the present invention, the electric motor 100 can be used by being mounted on a ventilation fan, a home appliance, a machine tool, or the like.
１０ モールド固定子、１０ａ 内周部、１１ 軸受け支持部、２０ 回転子、２１ａ 負荷側転がり軸受け、２１ａ−１ 内輪、２１ａ−２ 外輪、２１ａ−３ 転動体、２１ｂ 反負荷側転がり軸受け、２１ｂ−１ 内輪、２１ｂ−２ 外輪、２１ｂ−３ 転動体、２２ 回転子の樹脂マグネット、２２ａ 切欠き、２２ｂ 台座、２２ｃ 位置決め用突起、２３ シャフト、２３ａ ローレット、２３ｂ センタ穴、２３ｃ 段差、２３ｄ 反負荷側端部、２３ｅ 中心部、２３ｆ 反負荷側端面、２４ 樹脂部、２４ａ 内径押さえ部、２４ｂ テーパ部、２４ｃ 樹脂注入部、２４ｄ 当接面、２４ｅ 段差部、２４ｆ 嵌合部、２４ｇ 中央筒部、２４ｈ 反負荷側端面、２５ 位置検出用樹脂マグネット、２５ａ リブ、２５ｂ 段差、２６ 絶縁スリーブ、２６ａ 外周面、２６ｂ 凸部、２６ｂ−１ 頂点、２６ｃ ゲート切断部、２６ｄ 端面、２６ｅ 端面、３０ ブラケット、３０ａ 軸受け支持部、３０ｂ 圧入部、４０ 固定子、４１ 固定子鉄心、４２ コイル、４３ 絶縁部、４４ 端子、４４ａ 電源端子、４４ｂ 中性点端子、４５ 基板、４６ リード線口出し部品、４７ リード線、４８ 角柱、４９ａ ＩＣ、４９ｂ ホールＩＣ、５０ モールド樹脂、１００ 電動機、１１０ 位置検出回路、１２０ 波形生成回路、１３０ プリドライバ回路、１４０ パワー回路、１４１ トランジスタ、１４２ ダイオード、２００ 駆動回路、３００ 空気調和機、３１０ 室内機、３２０ 室外機、３３０ 室外機用送風機。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mold stator, 10a Inner peripheral part, 11 Bearing support part, 20 Rotor, 21a Load side rolling bearing, 21a-1 Inner ring, 21a-2 Outer ring, 21a-3 Rolling element, 21b Anti-load side rolling bearing, 21b- 1 Inner ring, 21b-2 Outer ring, 21b-3 Rolling element, 22 Rotor resin magnet, 22a Notch, 22b Pedestal, 22c Positioning protrusion, 23 Shaft, 23a Knurl, 23b Center hole, 23c Step, 23d Anti-load side End part, 23e center part, 23f anti-load side end face, 24 resin part, 24a inner diameter pressing part, 24b taper part, 24c resin injection part, 24d contact surface, 24e step part, 24f fitting part, 24g center tube part, 24h Anti-load side end face, 25 Position detection resin magnet, 25a Rib, 25b Step, 26 Insulation thread 26a, outer peripheral surface, 26b convex portion, 26b-1 apex, 26c gate cutting portion, 26d end surface, 26e end surface, 30 bracket, 30a bearing support portion, 30b press-fit portion, 40 stator, 41 stator core, 42 coil, 43 Insulating part, 44 terminal, 44a Power supply terminal, 44b Neutral point terminal, 45 Substrate, 46 Lead wire lead-out part, 47 Lead wire, 48 Square pillar, 49a IC, 49b Hall IC, 50 Mold resin, 100 Electric motor, 110 Position detection Circuit, 120 Waveform generation circuit, 130 Pre-driver circuit, 140 Power circuit, 141 Transistor, 142 Diode, 200 Drive circuit, 300 Air conditioner, 310 Indoor unit, 320 Outdoor unit, 330 Blower for outdoor unit
Claims (10)
前記転がり軸受けの少なくともいずれか一方と、前記シャフトとの間に設けられ、前記樹脂部により一体化される絶縁スリーブと、
前記絶縁スリーブの前記樹脂部に埋設される側の端面付近に周方向に略等間隔に形成され、前記端面付近に頂点を有する複数の凸部と、を備えたことを特徴とする電動機の回転子。 In the rotor of the electric motor in which the magnet and the shaft of the rotor are integrated by the resin portion, and rolling bearings are arranged on both axial end surfaces of the resin portion formed on the outer periphery of the shaft,
An insulating sleeve provided between at least one of the rolling bearings and the shaft and integrated by the resin portion;
A rotation of the electric motor comprising: a plurality of convex portions formed at substantially equal intervals in the circumferential direction near the end surface of the insulating sleeve on the side embedded in the resin portion and having apexes near the end surface Child.
第１に、前記絶縁スリーブの外周面から所定の距離離れた位置を前記頂点とし、前記頂点と前記絶縁スリーブの外周円の中心を結ぶ線に対し、両側に略等角度に前記外周面まで延び、
第２に、前記頂点より所定の角度で軸方向に、前記絶縁スリーブの前記外周面に向う構成であることを特徴とする請求項１記載の電動機の回転子。 The convex portion of the insulating sleeve is
First, a position separated from the outer peripheral surface of the insulating sleeve by a predetermined distance is the apex, and extends to the outer peripheral surface at substantially equal angles on both sides with respect to a line connecting the apex and the center of the outer peripheral circle of the insulating sleeve. ,
2ndly, it is the structure which faces the said outer peripheral surface of the said insulation sleeve in the axial direction at a predetermined angle from the said vertex, The rotor of the motor of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
前記回転子の回転速度を指令する速度指令信号、前記位置検出回路からの位置検出信号に基づいて、インバータ駆動するためのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成する波形生成回路と、
前記波形生成回路の出力により駆動信号を生成するプリドライバ回路と、
トランジスタとダイオードとを並列接続し、これらを直列接続したアームを有するパワー回路とから構成されるインバータ方式の駆動回路を備えることを特徴とする請求項７記載の電動機。 A position detection circuit for detecting a magnetic pole of the rotor by a position detection element;
A waveform generation circuit for generating a PWM (Pulse Width Modulation) signal for driving the inverter based on a speed command signal for instructing the rotation speed of the rotor and a position detection signal from the position detection circuit;
A pre-driver circuit that generates a drive signal from the output of the waveform generation circuit;
8. The electric motor according to claim 7, further comprising an inverter type drive circuit comprising a power circuit having an arm in which a transistor and a diode are connected in parallel and these are connected in series.
前記シャフトと前記転がり軸受けとの間に絶縁スリーブを挿入し、前記絶縁スリーブを前記樹脂部により一体化して固定することを特徴とする電動機の回転子の製造方法。 In the method of manufacturing a rotor of an electric motor in which a magnet and a shaft of a rotor are integrated by a resin portion, and rolling bearings are arranged on both axial end surfaces of the resin portion formed on the outer periphery of the shaft,
A method for manufacturing a rotor of an electric motor, wherein an insulating sleeve is inserted between the shaft and the rolling bearing, and the insulating sleeve is integrated and fixed by the resin portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010106849A JP5005063B2 (en) | 2010-05-07 | 2010-05-07 | Electric motor rotor, electric motor, method of manufacturing electric motor rotor, and air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010106849A JP5005063B2 (en) | 2010-05-07 | 2010-05-07 | Electric motor rotor, electric motor, method of manufacturing electric motor rotor, and air conditioner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011239508A JP2011239508A (en) | 2011-11-24 |
| JP5005063B2 true JP5005063B2 (en) | 2012-08-22 |
Family
ID=45326860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010106849A Active JP5005063B2 (en) | 2010-05-07 | 2010-05-07 | Electric motor rotor, electric motor, method of manufacturing electric motor rotor, and air conditioner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5005063B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103312074B (en) * | 2012-03-06 | 2016-08-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | Rotor, there is its motor and the manufacture method of rotor |
| JP5634438B2 (en) * | 2012-05-24 | 2014-12-03 | 三菱電機株式会社 | Electric motor rotor, electric motor, air conditioner, and method of manufacturing electric motor rotor |
| JP2014187754A (en) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | Rotor of motor, motor, air conditioner, and method of manufacturing rotor of motor |
| JP2014230361A (en) * | 2013-05-21 | 2014-12-08 | 三菱電機株式会社 | Rotor for motor, motor, air conditioner, and manufacturing method of rotor for motor |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3612879B2 (en) * | 1996-08-29 | 2005-01-19 | 日本精工株式会社 | Electric motor for fan drive |
| JP2000333429A (en) * | 2000-01-01 | 2000-11-30 | Matsushita Seiko Co Ltd | Brushless electric motor and manufacturing method thereof |
| JP4208683B2 (en) * | 2003-09-24 | 2009-01-14 | 三菱電機株式会社 | Motor rotor, motor and air conditioner |
| JP2005033999A (en) * | 2004-09-08 | 2005-02-03 | Nsk Ltd | Electric motor for fan drive |
| JP2006231665A (en) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Sony Corp | Method and apparatus for producing resin molding |
| JP4989067B2 (en) * | 2005-12-14 | 2012-08-01 | 日本電産テクノモータ株式会社 | Brushless DC motor |
| JP2008259370A (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Shinano Kenshi Co Ltd | Rotary machine |
| JP4782083B2 (en) * | 2007-08-28 | 2011-09-28 | 三菱電機株式会社 | Motor rotor, motor and air conditioner |
| JP2009194944A (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | Rotor of motor, motor, and air conditioner |
| JP2009209893A (en) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | Pump and water heater |
-
2010
- 2010-05-07 JP JP2010106849A patent/JP5005063B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011239508A (en) | 2011-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110178289B (en) | Rotor, motor, air conditioner, and method for manufacturing rotor | |
| US11394260B2 (en) | Rotor, motor, fan, and air conditioning apparatus | |
| WO2018179025A1 (en) | Electric motor and air conditioning device | |
| JP4879249B2 (en) | Electric motor and air conditioner | |
| WO2011111187A1 (en) | Electric motor rotor, electric motor, air conditioner, and production method for electric motor rotor | |
| JP5230694B2 (en) | Motor rotor, motor and air conditioner | |
| JP5274539B2 (en) | Electric motor and blower | |
| JP5225329B2 (en) | Motor rotor, motor and air conditioner | |
| JP5005063B2 (en) | Electric motor rotor, electric motor, method of manufacturing electric motor rotor, and air conditioner | |
| JP5005064B2 (en) | Electric motor rotor, electric motor, method of manufacturing electric motor rotor, and air conditioner | |
| JP5634438B2 (en) | Electric motor rotor, electric motor, air conditioner, and method of manufacturing electric motor rotor | |
| JP2015177649A (en) | Rotor of electromotor, electromotor, air conditioner, and manufacturing method of rotor of electromotor | |
| CN105745822B (en) | Motor and air conditioner | |
| WO2011111188A1 (en) | Electric motor rotor, electric motor, air conditioner, and production method for electric motor rotor | |
| JP5042246B2 (en) | Electric motor rotor, electric motor, method of manufacturing electric motor rotor, and air conditioner | |
| JP2013233035A (en) | Motor rotator, motor, air conditioner, and manufacturing method for motor rotator | |
| JP5677382B2 (en) | Electric motor, electric motor manufacturing method, and air conditioner | |
| JP2012060772A (en) | Rotor of motor, motor, air handling unit, and manufacturing method of rotor of motor | |
| JP6087315B2 (en) | Electric motor rotor, electric motor, air conditioner, and method of manufacturing electric motor rotor | |
| JP2014230361A (en) | Rotor for motor, motor, air conditioner, and manufacturing method of rotor for motor | |
| JP2014187754A (en) | Rotor of motor, motor, air conditioner, and method of manufacturing rotor of motor | |
| JP2013141405A (en) | Electric motor and air conditioner | |
| JP7301972B2 (en) | Electric motor, blower, air conditioner, and method for manufacturing electric motor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120417 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120424 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120522 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150601 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5005063 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |