JP4480065B2 - Brushless motor - Google Patents
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Description
本発明は新規なブラシレスモータに関する。詳しくは、ロータ部材を軽量に構成して応答性を良好にする技術に関する。 The present invention relates to a novel brushless motor. More specifically, the present invention relates to a technology that makes the rotor member light and improves the responsiveness.
ブラシレスモータは、回転軸と軸受との間以外に接触回転するものが無く、モータ使用環境をクリーンに保てる、軸方向長さを短くして薄型化を図ることができる、コントロールが容易且つ精確である、等々の利点を有するため、種々の場面で使用されている。特許文献1及び特許文献2にもブラシレスモータが示されている。
There are no brushless motors that rotate in contact other than between the rotating shaft and the bearings. The motor operating environment can be kept clean. The axial length can be shortened and the thickness can be reduced. Control is easy and accurate. Because it has certain advantages, etc., it is used in various situations.
ところで、上記した特許文献1に記載されたブラシレスモータにあっては、ロータケース(ロータ部材)の内周面にロータマグネットが固定されているが、ロータケースとロータマグネットとの間に特に機械的な結合構造が見られないことから、従来から一般的に行われているように、ロータケースの内周面にロータマグネットを接着によって固定したものである。
By the way, in the brushless motor described in
なるほど、接着により、ロータマグネットをロータケースにに固定することができるが、接着条件の管理が面倒であり、製造コストがかさむという問題がある。そして、製造コストの問題だけでなく、熱や経年による接着強度の低下の問題があり、信頼性に欠けるという問題がある。さらに、接着強度を確保するために、ロータケースはロータマグネットの外周面を完全に覆って位置しているため、ロータの重量が大きくなり、その結果、慣性モーメントが大きくなり、起動時及び停止時の応答性が鈍くなると言う問題がある。 Indeed, the rotor magnet can be fixed to the rotor case by bonding, but there is a problem that the management of the bonding conditions is troublesome and the manufacturing cost is increased. In addition to the problem of manufacturing cost, there is a problem of decrease in adhesive strength due to heat and aging, and there is a problem of lack of reliability. In addition, the rotor case is positioned so as to completely cover the outer peripheral surface of the rotor magnet in order to ensure adhesive strength, which increases the weight of the rotor and, as a result, increases the moment of inertia. There is a problem that the responsiveness of the system becomes dull.
上記特許文献2に記載されたブラシレスモータにあっては、ロータマグネットはロータケース内に内嵌されると共に、ロータマグネットの外周面に形成された係合突起がロータケースの内周面に形成された係合爪に係合され、これによって、ロータケースとロータマグネットとが機械的に結合されている。従って、上記した接着にまつわる種々の不利益からは解放されるが、ロータケースはロータマグネットの全体を外側から覆う大きさに形成されており、従って、ロータの重量が大きくなり、その結果、慣性モーメントが大きくなり、起動時及び停止時の応答性が鈍くなると言う問題がある。 In the brushless motor described in Patent Document 2, the rotor magnet is fitted in the rotor case, and the engagement protrusion formed on the outer circumferential surface of the rotor magnet is formed on the inner circumferential surface of the rotor case. Thus, the rotor case and the rotor magnet are mechanically coupled to each other. Therefore, although it is free from the various disadvantages related to the above-mentioned adhesion, the rotor case is formed in a size that covers the entire rotor magnet from the outside, thus increasing the weight of the rotor and, as a result, the moment of inertia. There is a problem that the response at start and stop becomes dull.
そこで本発明は、ロータ部材とロータマグネットとを機械的結合によって一体化することによって信頼性を高くすると共に、ロータの重量を軽減して慣性モーメントを小さくし、良好な応答性を得られるようにすることを課題とする。 Therefore, the present invention increases the reliability by integrating the rotor member and the rotor magnet by mechanical coupling, and reduces the weight of the rotor to reduce the moment of inertia so that a good response can be obtained. The task is to do.
本発明ブラシレスモータは、上記した課題を解決するために、回転軸を囲む位置に固定されたステータコイルと、上記回転軸に固定されたロータ部材と、筒状を成すと共に上記ロータ部材に支持されて上記ステータコイルを囲む位置に配置されたロータマグネットを備えたブラシレスモータにおいて、上記ロータ部材を合成樹脂で形成するとともに、その径方向においてロータマグネットの外周面と重なる部分の内周面積をロータマグネットの外周面積より小さくし、上記ロータマグネットの外周面に当接する外周壁と、上記ロータマグネットの内周面に当接する内周壁と、ギヤ部を一体に形成するとともに、上記外周壁と上記内周壁を上記ロータ部材の一部又は全周に亘って形成し、ロータ部材の外周壁の内周面に周方向に延びる係合突片を形成し、ロータマグネットの上端部に形成された係合突条をロータ部材の係合突片に係合することによって、ロータマグネットの上端部をロータ部材に結合したものである。 In order to solve the above-described problems, the brushless motor of the present invention has a stator coil fixed at a position surrounding the rotating shaft, a rotor member fixed to the rotating shaft, and a cylindrical shape and is supported by the rotor member. In the brushless motor having a rotor magnet disposed at a position surrounding the stator coil, the rotor member is made of synthetic resin, and the inner peripheral area of the portion overlapping the outer peripheral surface of the rotor magnet in the radial direction is determined by the rotor magnet. An outer peripheral wall that contacts the outer peripheral surface of the rotor magnet, an inner peripheral wall that contacts the inner peripheral surface of the rotor magnet, a gear portion, and the outer peripheral wall and the inner peripheral wall. Engaging protrusions extending in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the outer peripheral wall of the rotor member. Formed by engaging the engagement protrusion formed on the upper end portion of the rotor magnet in engagement protrusion of the rotor member, it is obtained by coupling the upper end of the rotor magnet to the rotor member.
従って、本発明ブラシレスモータにあっては、ロータ部材とロータマグネットとは機械的結合によって一体化されるので、熱や経年による結合強度の低下がない。また、ロータ部材の径方向においてロータマグネットと重なる部分の内周面積をロータマグネットの外周面積より小さくしたので、ロータ部材の重量が軽くなる。また、上記ロータマグネットの上端部が上記ロータ部材に係合により結合されたので、ロータ部材とロータマグネットとの結合工程を簡単にすることができると共に、ロータ部材の径方向においてロータマグネットの外周面と重なる部分の内周面積をより小さくすることが可能になる。また、ロータマグネットの係合突条がロータ部材の係合突片に係合することによって、ロータマグネットとロータ部材が一体化され、ロータマグネットの上端部をロータ部材の内周壁と外周壁とによって内外から押さえ付けることができるので、ロータマグネットのロータ部材に対するガタツキを防止することができる。 Therefore, in the brushless motor of the present invention, the rotor member and the rotor magnet are integrated by mechanical coupling, so that there is no decrease in coupling strength due to heat or aging. Further, since the inner peripheral area of the portion overlapping the rotor magnet in the radial direction of the rotor member is made smaller than the outer peripheral area of the rotor magnet, the weight of the rotor member is reduced. Further, since the upper end portion of the rotor magnet is coupled to the rotor member by engagement, the coupling process of the rotor member and the rotor magnet can be simplified, and the outer peripheral surface of the rotor magnet in the radial direction of the rotor member. It is possible to further reduce the inner peripheral area of the overlapping portion. Further, the rotor magnet engagement protrusions engage with the engagement protrusions of the rotor member, so that the rotor magnet and the rotor member are integrated, and the upper end portion of the rotor magnet is formed by the inner peripheral wall and the outer peripheral wall of the rotor member. Since it can be pressed from inside and outside, it is possible to prevent rattling of the rotor magnet with respect to the rotor member.
本発明ブラシレスモータは、回転軸を囲む位置に固定されたステータコイルと、上記回転軸に固定されたロータ部材と、筒状を成すと共に上記ロータ部材に支持されて上記ステータコイルを囲む位置に配置されたロータマグネットを備えたブラシレスモータにおいて、上記ロータ部材は合成樹脂で形成されるとともに、その径方向においてロータマグネットの外周面と重なる部分の内周面積がロータマグネットの外周面積より小さくされ、上記ロータマグネットの外周面に当接する外周壁と、上記ロータマグネットの内周面に当接する内周壁と、ギヤ部が一体に形成されるとともに、上記外周壁と上記内周壁が上記ロータ部材の一部又は全周に亘って形成され、ロータ部材の外周壁の内周面に周方向に延びる係合突片が形成され、ロータマグネットの上端部に形成された係合突条がロータ部材の係合突片に係合されることによって、ロータマグネットの上端部がロータ部材に結合されたことを特徴とする。 The brushless motor of the present invention has a stator coil fixed at a position surrounding the rotating shaft, a rotor member fixed at the rotating shaft, and a cylindrical shape and is supported by the rotor member and disposed at a position surrounding the stator coil. in the brushless motor having a rotor magnet that is, the rotor member while being formed of a synthetic resin, the inner circumferential area of a portion overlapping the outer circumferential surface of the rotor magnet is smaller than the outer circumference area of the rotor magnet in the radial direction, the An outer peripheral wall that contacts the outer peripheral surface of the rotor magnet, an inner peripheral wall that contacts the inner peripheral surface of the rotor magnet, and a gear portion are integrally formed, and the outer peripheral wall and the inner peripheral wall are part of the rotor member. Alternatively, an engagement protrusion is formed on the inner peripheral surface of the outer peripheral wall of the rotor member and formed in the circumferential direction. By Tsu preparative upper engaging ridges formed on part of the is engaged with the engaging protrusion of the rotor member, an upper end portion of the rotor magnet is characterized by being coupled to the rotor member.
従って、本発明ブラシレスモータにあっては、ロータ部材とロータマグネットとは機械的結合によって一体化されるので、熱や経年による結合強度の低下がない。そのために、熱の影響や経年変化によりロータ部材とロータマグネットとの間の結合力が低下する惧れがなく、信頼性の高いものとなる。また、上記ロータマグネットの上端部が上記ロータ部材に係合により結合されたので、ロータ部材とロータマグネットとの結合工程を簡単にすることができると共に、ロータ部材の径方向においてロータマグネットの外周面と重なる部分の内周面積をより小さくすることが可能になる。また、ロータマグネットの係合突条がロータ部材の係合突片に係合することによって、ロータマグネットとロータ部材が一体化され、ロータマグネットの上端部をロータ部材の内周壁と外周壁とによって内外から押さえ付けることができるので、ロータマグネットのロータ部材に対するガタツキを防止することができる。 Therefore, in the brushless motor of the present invention, the rotor member and the rotor magnet are integrated by mechanical coupling, so that there is no decrease in coupling strength due to heat or aging. Therefore, there is no possibility that the coupling force between the rotor member and the rotor magnet is reduced due to the influence of heat or aging, and the reliability is high. Further, since the upper end portion of the rotor magnet is coupled to the rotor member by engagement, the coupling process of the rotor member and the rotor magnet can be simplified, and the outer peripheral surface of the rotor magnet in the radial direction of the rotor member. It is possible to further reduce the inner peripheral area of the overlapping portion. Further, the rotor magnet engagement protrusions engage with the engagement protrusions of the rotor member, so that the rotor magnet and the rotor member are integrated, and the upper end portion of the rotor magnet is formed by the inner peripheral wall and the outer peripheral wall of the rotor member. Since it can be pressed from inside and outside, it is possible to prevent rattling of the rotor magnet with respect to the rotor member.
また、製造時において、接着条件の管理等面倒な取扱事項がなく、製造コストを低減することができる。 Further, there are no troublesome handling items such as management of bonding conditions at the time of manufacturing, and the manufacturing cost can be reduced.
さらに、ロータ部材の径方向においてロータマグネットの外周面と重なる部分の内周面積をロータマグネットの外周面積より小さくしたので、ロータ部材の重量が軽くなる。そのため、慣性モーメントを小さくすることができ、起動時や停止時の応答性を良好にすることができ、制御性能が向上する。 Further, since the inner peripheral area of the portion overlapping the outer peripheral surface of the rotor magnet in the radial direction of the rotor member is made smaller than the outer peripheral area of the rotor magnet, the weight of the rotor member is reduced. Therefore, the moment of inertia can be reduced, the response at the time of starting and stopping can be improved, and the control performance is improved.
請求項2と請求項3に記載した発明にあっては、上記ロータ部材には周方向に間隔をおいて上下方向に開口した複数の確認孔が形成され、上記ロータマグネットの上端部は上記確認孔が形成された位置において確認孔より下方でロータ部材に係合されたので、ロータ部材とロータマグネットとの間の結合時に、両者の結合状態を確認孔を通して確認することができる。従って、不確実な結合のままに放置されることを防止することができる。 In the invention described in claim 2 and claim 3, the rotor member is formed with a plurality of confirmation holes opened in the vertical direction at intervals in the circumferential direction, and the upper end portion of the rotor magnet is formed in the confirmation direction. Since the rotor member is engaged below the confirmation hole at the position where the hole is formed, the coupling state between the rotor member and the rotor magnet can be confirmed through the confirmation hole. Therefore, it is possible to prevent the unreliable connection from being left.
請求項4に記載した発明にあっては、上記ロータ部材の内周面又は上記ロータマグネットの外周部には径方向に突となる係合突部が形成され、上記ロータマグネットの外周部又は上記ロータ部材の内周面には上記係合突部と係合する係合凹部が形成されているので、ロータ部材とロータマグネットとの間の相対的回転を防止することができると共に、ロータ部材とロータマグネットとを結合するときの位置決めになる。 In the invention described in claim 4 , an engagement protrusion that protrudes in the radial direction is formed on the inner peripheral surface of the rotor member or the outer periphery of the rotor magnet, and the outer periphery of the rotor magnet or the above Since the engagement recess that engages with the engagement protrusion is formed on the inner peripheral surface of the rotor member, relative rotation between the rotor member and the rotor magnet can be prevented, and the rotor member Positioning when connecting with the rotor magnet.
以下に、本発明ブラシレスモータを実施するための最良の形態を添付図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the brushless motor of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図2乃至図6は本発明ブラシレスモータの第1の実施の形態を示すものである。 2 to 6 show a first embodiment of the brushless motor of the present invention.
ブラシレスモータ1はステータ部10と該ステータ部10に対して回転自在に支持されたロータ20を備える。
The
ステータ部10は軸受部11と該軸受部11の周囲に固定的に設けられたステータコイル12とから成る。
The
軸受部11は絶縁材料で形成された筒部11aと該筒部11a内に圧入状に固定された軸受メタル11bとから成る。筒部11aはブラシレスモータ1を単品として構成する場合はほぼ平板状をしたベース板から一体に突設して形成されるが、該ブラシレスモータ1を使用する装置に一体的に組み込む場合は、当該装置のハウジングに一体に形成されることが多く、この第1の実施の形態では、後述する自動車用前照灯の照射方向を変更するためのアクチュエータに一体的に組み込む場合を示しており、該アクチュエータのハウジングの底板13から一体に立ち上げて形成されている。
The bearing portion 11 includes a
ステータコイル12はコア12aにコイル巻線12bが巻回されて形成され、コア12aが上記筒部11aに外嵌された状態で固定されている。
The
コイル巻線12bに給電するための端子ピン12c、12c、・・・(図1には一つのみ示す)は絶縁材で形成されてコア12aを支持しているコアベース12dに圧入されているが、当初は所定の位置より高めに位置されており、コイル巻線12bを巻線するための巻線機によってコイル巻線12bの端部12b′を端子ピン12cの上端部にからげ、該端部12b′を端子ピン12cの上端部に半田付けした後、端子ピン12cを所定の位置までコアベース12dに押し込む。これによって、コイル巻線12bの端部12b′の端子ピン12cへのからげを巻線機によって行うことができると共に、からげを行った位置から端子ピン12cを所定の位置まで押し込むことによって端部12b′がコイル巻線12bに近づき、たるみができることによって、テンションのかかりすぎによる断線を防止することができる。また、ブラシレスモータ1を小型に構成することができる。
上記ロータ20は絶縁材料、例えば、ジュラコン(Duracon、共重合系ポリアセタールのポリプラスチック社の商品名)等の合成樹脂で形成されたロータ部材30と該ロータ部材30に機械的に結合されたロータマグネット40とから成り、回転軸50を介して上記ステータ部10に回転自在に支持される。
The
ロータ部材30はほぼ円形をした円板部31と、該円板部31の中心を貫通するように設けられた円筒部32と円板部31の外縁から下方へ垂設された周壁部33とが一体に形成されて成る。
The
上記円筒部32の中心を貫通して貫設孔32aが形成されており、該貫設孔32aに上記回転軸50の上端部が圧入され、これによってロータ部材30が回転軸50の上端部に固定される。上記円筒部32の円板部31の上面から上方へ突出した部分32bは外周面にギヤ歯が形成されてピニオンギヤとされている。
A through
上記周壁部33の上端からやや下側の部分から下側の部分は内外2重になるようにされている。すなわち、周壁部33の上端からやや下側の位置から外方へ向かって突出した細幅のフランジ状部34が形成され、該フランジ状部34の外縁から下方へ向かって外周壁35が突出される。そして、周壁部33のうちフランジ状部34から下方に位置した部分33aが内周壁となり、該内周壁33aと上記外周壁35との間に下方に向かって開放した溝36が形成される。上記フランジ状部34には周方向に間隔をおいて周方向に長い確認孔37、37、37が形成され、該確認孔37、37、37より下方の位置で外周壁35の内周面に周方向に延びる係合突片38、38、38が形成される。そして、上記係合突片38、38、38の下面は下方に行くに従って外方へ変位していく傾斜面38a、38a、38aとされている。また、上記外周壁35の内周面35aのうち上記確認孔37と37との間の位置に対応した位置には内方へ突出した係合突部39、39、39が形成されている。
The part from the lower side to the lower side from the upper end of the
ロータマグネット40はほぼ円筒状を成し、円周方向に、例えば、8分割でS、N交互着磁されている。ロータマグネット40の上端部外周面には周方向に延びる係合突条41が形成されている。そして、周方向に間隔をおいて上記係合突条41が除去されて、そこに、係合凹部42、42、42が形成される。
The
上記ロータ部材30とロータマグネット40との結合は、以下のようにして、為される。
The
すなわち、ロータマグネット40の上端部をロータ部材30の内周壁33aと外周壁35との間の溝36内に下方から挿入してゆく。この時、ロータマグネット40の係合凹部42、42、42をロータ部材30の係合突部39、39、39に位置合わせしておくことが必要である。それによって、ロータマグネット40の係合凹部42、42、42がロータ部材30の係合突部39、39、39に係合しながらロータマグネット40の上端部が上記溝36内に嵌合されてゆく。そして、ロータマグネット40の上端がロータ部材30のフランジ状部34に当接する所まで来ると、ロータマグネット40の係合突条41、41、41がロータ部材30の係合突片38、38、38の上面に係合する。これによって、ロータマグネット40はロータ部材30と一体化され、また、ロータマグネット40の係合凹部42、42、42がロータ部材30の係合突部39、39、39と係合することによって、ロータ部材30とロータマグネット40との間の相互回転が防止される。そして、ロータマグネット40の上端部はロータ部材30の内周壁33aと外周壁35とによって内外から押さえられるので、ロータマグネット40がロータ部材30に対してガタつくことがない。
That is, the upper end portion of the
上記のように組み立てられたロータ20に固定された回転軸50を軸受メタル11bに挿入して支持することによってロータマグネット40がステータコイル12を囲むように位置した状態で、ロータ20がステータ部10に回転自在に支持される。
The
上記ハウジングの底板13の下面には回路基板14が支持されており、該回路基板14上に搭載されたホール素子15がハウジングの底板13に形成された孔13aを介してロータマグネット40の下端面に近接状態で対向される。また、上記端子ピン12c、12c、・・・の下端部はハウジングの底板13及び回路基板14に形成された挿通孔13b、13b、・・・(図1に一個のみ示す)、14a、14a、・・・(図1に一個のみ示す)を挿通されて回路基板14の下面に形成された端子部14b、14b、・・・(図1に一個のみ示す)に半田付けされる。
A
上記したブラシレスモータ1にあっては、ロータ部材30とロータマグネット40とは機械的結合によって一体化されるので、熱や経年による結合強度の低下がない。そのために、熱の影響や経年変化によりロータ部材30とロータマグネット40との間の結合力が低下する惧れがなく、信頼性の高いものとなる。
In the
また、製造時において、接着条件の管理等面倒な取扱事項がなく、製造コストを低減することができる。 Further, there are no troublesome handling items such as management of bonding conditions at the time of manufacturing, and the manufacturing cost can be reduced.
さらに、ロータ部材30の径方向においてロータマグネット40の外周面40aと重なる部分である外周壁35の内周面35aの面積(内周面積)をロータマグネット40の外周面積より小さくしたので、ロータ部材30の重量が軽くなる。そのため、ロータ20の慣性モーメントを小さくすることができ、起動時や停止時の応答性を良好にすることができ、制御性能が向上する。
Further, since the area (inner peripheral area) of the inner
上記ブラシレスモータ1にあっては、上記ロータマグネット40の上端部が上記ロータ部材30に係合により結合されたので、ロータ部材30とロータマグネット40との結合工程を簡単にすることができると共に、ロータ部材30の径方向においてロータマグネット40の外周面40aと重なる部分である外周壁35の内周面積をさらに小さくすることが可能になる。
In the
また、上記ロータ部材30には周方向に間隔をおいて上下方向に開口した複数の確認孔37、37、37が形成され、上記ロータマグネット40の上端部は上記確認孔37、37、37が形成された位置において確認孔37、37、37より下方でロータ部材30に係合されるので、ロータ部材30とロータマグネット40との間の結合時に、両者の結合状態を確認孔37、37、37を通して確認することができる。従って、不確実な結合のままに放置されることを防止することができる。
The
さらに、上記ロータマグネット40の外周面40aに当接する外周壁35と、上記ロータマグネット40の内周面に当接する内周壁33aとが上記ロータ部材30の全周に亘って形成されており、上記確認孔37、37、37は上記外周壁35と内周壁33aとの間に形成されたので、ロータ部材30の外周壁35と内周壁33aとによってロータマグネット40を内外から押さえ付けることができ、ロータマグネット40のガタツキを防止することができる。
Further, an outer
さらにまた、上記ロータ部材30の外周壁35の内周面35aには径方向に突となる係合突部39、39、39が形成され、上記ロータマグネット40の外周部には上記係合突部39、39、39と係合する係合凹部42、42、42が形成されているので、ロータ部材30とロータマグネット40との間の相対的回転を防止することができると共に、ロータ部材30とロータマグネット40とを結合するときに位置決めになる。なお、ロータ部材30に係合凹部を形成し、ロータマグネット40に係合突部を形成するようにしても良い。
Furthermore,
図5及び図6は上記したブラシレスモータ1の具体的使用例を示すものである。ここで、ブラシレスモータ1は自動車用前照灯においてビームを照射するランプユニットを水平方向で傾動させてビームの照射方向を水平方向で変更させるアクチュエータの駆動源として使用されている。
5 and 6 show specific examples of use of the
自動車用前照灯100は前方に向かって開口した凹部を有するランプボディ110を備え、該ランプボディ110の前面開口が透明カバー120によって覆われて灯室130が形成される。上記灯室130内にランプボディ110に対して傾動可能に支持されたブラケット140が配置され、該ブラケット140にランプユニット150が水平方向で傾動可能に支持される。
The
上記ランプユニット150は、リフレクタ151とリフレクタ151に支持された光源バルブ152とリフレクタ151の前方を覆うように設けられた投光レンズ153と照射光のパターン(配光パターン)の上縁を限定するシェード154を備える。リフレクタ151は集光性を有する反射面151aを備え、該リフレクタ151の前端部に固定されたほぼ筒状をした取付枠155の先端部に凸レンズ状をした上記投光レンズ153が支持されている。
The
光源バルブ152から出射しリフレクタ151の反射面151aで反射された光はシェード154の上縁154aの近傍に集光される。また、上記投光レンズ153の焦点はシェード154の上縁154aの近傍に位置している。従って、配光パターンの上縁がシェード154の上縁154aによって限定されたビームが投光レンズ153によって前方へ照射される。
The light emitted from the
上記取付枠155の後端部の上面からは支点軸156が上方へ向けて突出され、同じく後端部の下面には連結ボス157が下方へ向けて突出されている。そして、連結ボス157には下方に開口した連結凹部157aが形成されている。なお、連結凹部157aの中心と上記支点軸156の中心とは同軸上に位置している。
A
そして、ランプユニット150は、支点軸156がブラケット140の上側の支持片141の前端部に設けられた軸支部142に回転自在に支持され、連結ボス157がブラケット140の下側の支持片143の前端部に設けられた挿通孔144を下側へ挿通される。そして、ランプユニット150の後端部はブラケット140に設けられた大きな開口145から後方へ突出される。
In the
上記ランプユニット150はブラケット140の下側の支持片143の下面に固定されたアクチュエータ160によって水平方向で傾動される。
The
アクチュエータ160はハウジング161の上面から上方へ突出した駆動軸162を備え、該駆動軸162が上記ランプユニット150の連結凹部157aに内嵌状に結合される。駆動軸162の外周面には軸方向に延びる係合突条162a、162a、・・・が突出されており、駆動軸162がランプユニット150の下面に形成された連結凹部157aに内嵌されたときに、上記係合突条162a、162a、・・・が連結凹部157aの内周面に形成された図示しない係合溝に係合して、駆動軸162と連結凹部157aとの間の回転方向の滑りが防止される。
The
そして、上記ブラシレスモータ1は上記駆動軸162を回動させる駆動源として使用されている。
The
アクチュエータ160のハウジング161はミッドケース161aと該ミッドケース161aの上面を覆うアッパーカバー161bと上記ミッドケース161aの下面を覆うロアーカバー161cとによって構成される。ミッドケース161aには底部を覆う仕切壁161d(上記ハウジングの底板13に相当)が形成され、これによって上方に開口した大きな空間161eが形成される。そして、該ミッドケース161aの下面はロアーカバー161cによって覆われ、ミッドケース161aとロアーカバー161cとの間の空間に上記回路基板14が配置される。
The
上記駆動軸162は下端部にセクタギヤ162bが一体に形成されており、上記ミッドケース161aの仕切壁161dから立ち上げられた支持軸161fに回転自在に支持されている。
A
上記ミッドケース161aの仕切壁161dからは上記ブラシレスモータ1の軸受部11の筒部11aが一体に突設されており、該筒部11aを囲むようにステータコイル12が配置され、さらに、ロータ20が筒部11a内に配置された軸受メタル11bに回転軸50を介して回転自在に支持される。
A
ブラシレスモータ1のピニオンギヤ32bと駆動軸162のセクタギヤ162bとの間には3つの中間ギヤ163、164、165が介在される。各中間ギヤ163、164、165はそれぞれ大ギヤ163a、164a、165aと小ギヤ165b(中間ギヤ163、164の小ギヤは大ギヤ163a、164aの下側に位置しているため、図示していない)とが一体に形成されて成り、それぞれ上記仕切壁161dに立設された支持軸163c、164c、165cに回転可能に支持されている。そして、中間ギヤ163の大ギヤ163aはブラシレスモータ1のピニオンギヤ32bと噛合され、中間ギヤ163の小ギヤは中間ギヤ164の大ギヤ164aと噛合され、中間ギヤ164の小ギヤが中間ギヤ165の大ギヤ165aと噛合され、そして、中間ギヤ165の小ギヤ165bが駆動軸162のセクタギヤ162bと噛合される。従って、ブラシレスモータ1が駆動されることによって、中間ギヤ163、164、165を介して駆動軸162が回転されることになる。
Three
図7乃至図10は本発明ブラシレスモータの第2の実施の形態を示す。この第2の実施の形態において、ステータ部は上記第1の実施の形態におけるものと同様であるので、図7乃至図10にはロータのみを示す。 7 to 10 show a second embodiment of the brushless motor of the present invention. In the second embodiment, since the stator portion is the same as that in the first embodiment, only the rotor is shown in FIGS.
ロータ60はロータ部材70とロータマグネット80とが機械的に結合されて成る。
The
ロータ部材70は絶縁材料、例えば、ジュラコン(商品名)等の合成樹脂材料で形成されており、円板部71と該円板部71の中心を貫通するように設けられた円筒部72と上記円板部71の外縁から下方へ突出された側面部73とが一体に形成されて成る。
The
上記円筒部72には中心を上下に貫通した貫設孔72aが形成されており、該貫設孔72aに回転軸90の上端部が圧入状に固定されている。また、円筒部72の円板部71から上方へ突出した部分の外周面にはギヤ歯が形成されてピニオンギヤ72bとされている。
The
上記側面部73は円板部71の外縁から下方に延びてから外方へ突出しさらに下方へ延びる、断面形状でクランク状を成し、円板部71の下面からやや下方の位置に下方を向いた面73aが形成される。また、円板部71から側面部73にかけて、外縁側を下にして見てU字状を為す溝を周方向に間隔をあけて3カ所に形成して、該U字状の溝に囲まれた部分に弾性を有する弾接片74、74、74が形成される。
The
さらに、側面部73の下端の周方向にほぼ等間隔に離れた4カ所からは下方に向けて係合片75、75、・・・が突出され、該係合片75、75、・・・の下端部の内側には係合爪75a、75a、・・・が突設される。なお、上記係合爪75a、75a、・・・の下面は下方に行くに従って外方へ変位する傾斜面75b、75b、・・・とされている。
Further, the
ロータマグネット80はほぼ円筒状を成し、周方向に等間隔に、例えば、8分割されてS、N交互着磁されている。そして、外周面は中間部分81を残して周方向に等間隔に、例えば、8個の平面部82、82、・・・が形成され、下側の平面部82、82、・・・の直ぐ上に上記中間部分81の下面によって係合面83、83、・・・が形成される。
The
そこで、ロータマグネット80の上端部をロータ部材70の側面部73の内側に挿入していくと、中間部分81の上端が係合爪75a、75a、・・・の傾斜面75b、75b、・・・を押圧して、係合片75、75、・・・を外方へ撓ませる。そして、ロータマグネット80の上端がロータ部材70の側面部73の下方を向いた面73aに当接するところまで挿入されると、ロータ部材70の係合爪75a、75a、・・・がロータマグネット80の係合面83、83、・・・と係合し、これによって、ロータ部材70とロータマグネット80とが係合によって結合されて、ロータ60が形成される。なお、ロータ部材70の弾接片74、74、・・・の先端部は上記下方を向いた面73aより僅かに下方に位置していて、ロータマグネット80の上端が上記下方を向いた面73aに当接した状態では、弾接片74、74、・・・の先端部がロータマグネット80の上端を下方へ弾発的に押圧し、これによって、ロータマグネット80のロータ部材70に対するガタツキが防止される。
Therefore, when the upper end portion of the
上記した第2の実施の形態にかかるブラシレスモータのロータ20にあって、ロータ部材70とロータマグネット80とは機械的結合によって一体化されるので、熱や経年による結合強度の低下がない。そのために、熱の影響や経年変化によりロータ部材70とロータマグネット80との間の結合力が低下する惧れがなく、信頼性の高いものとなる。
In the
また、製造時において、接着条件の管理等面倒な取扱事項がなく、製造コストを低減することができる。 Further, there are no troublesome handling items such as management of bonding conditions at the time of manufacturing, and the manufacturing cost can be reduced.
さらに、ロータ部材70の径方向においてロータマグネット80の外周面80aと重なる部分である側面部73のうちロータマグネット80の外側に位置する外周壁73bの内周面73b′の面積(内周面積)及び係合片75、75、・・・の内周面75c、75c、・・・の面積(内周面積)をロータマグネット80の外周面積より小さくしたので、ロータ部材70の重量が軽くなる。そのため、ロータ60の慣性モーメントを小さくすることができ、起動時や停止時の応答性を良好にすることができ、制御性能が向上する。
Further, the area (inner peripheral area) of the inner
また、上記ロータマグネット80は上記ロータ部材70に係合により結合されたので、ロータ部材70とロータマグネット80との結合工程を簡単にすることができると共に、ロータ部材70の径方向においてロータマグネット80の外周面80aと重なる部分である外周壁73b及び係合片75、75、・・・の内周面積をさらに小さくすることが可能になる。
Further, since the
さらに、上記ロータマグネット80の外周面80aのうち平面部82、82、・・・が形成されている部分でロータ部材70の係合片75、75、・・・に形成された係合爪75a、75a、・・・がロータマグネット80の係合面83、83、・・・に係合するので、係合片75、75、・・・が平面部82、82、・・・と当接することによって周り止めとなり、ロータ部材70とロータマグネット80との間の相対的回転を防止することができる。そして、ロータマグネット80に形成された上側の平面部82、82、・・・はロータマグネット80をロータ部材70の側面部73の内側に挿入する際に、該平面部82、82、・・・に係合片75、75、・・・を沿わせていくことによって位置決めとなる。
Further, of the outer
なお、上記した各実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。 It should be noted that the shapes and structures of the respective parts shown in the above-described embodiments are merely examples of implementations in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention is limited by these. It should not be interpreted in a general way.
本発明によれば、慣性モーメントが極めて小さく、且つ、信頼性の高いブラシレスモータを提供することができ、各種の制御機器に適用して好適である。 According to the present invention, a brushless motor having a very small moment of inertia and high reliability can be provided, which is suitable for application to various control devices.
1…ブラシレスモータ、12…ステータコイル、30…ロータ部材、33a…内周壁、35…外周壁(径方向においてロータマグネットの外周面と重なる部分)、37…確認孔、39…係合突部、40…ロータマグネット、42…係合凹部、50…回転軸、70…ロータ部材、73b…外周壁(径方向においてロータマグネットの外周面と重なる部分)、75…係合片(径方向においてロータマグネットの外周面と重なる部分)、90…回転軸
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記ロータ部材は合成樹脂で形成されるとともに、その径方向においてロータマグネットの外周面と重なる部分の内周面積がロータマグネットの外周面積より小さくされ、
上記ロータマグネットの外周面に当接する外周壁と、上記ロータマグネットの内周面に当接する内周壁と、ギヤ部が一体に形成されるとともに、上記外周壁と上記内周壁は上記ロータ部材の一部又は全周に亘って形成され、
上記ロータ部材の外周壁の内周面に周方向に延びる係合突片が形成され、上記ロータマグネットの上端部に形成された係合突条が上記ロータ部材の係合突片に係合されることによって、上記ロータマグネットの上端部が上記ロータ部材に結合された
ことを特徴とするブラシレスモータ。 A stator coil fixed at a position surrounding the rotating shaft, a rotor member fixed at the rotating shaft, and a rotor magnet that is cylindrical and supported by the rotor member and disposed at a position surrounding the stator coil. Brushless motor
The rotor member is formed of synthetic resin, and the inner peripheral area of the portion overlapping the outer peripheral surface of the rotor magnet in the radial direction is smaller than the outer peripheral area of the rotor magnet,
An outer peripheral wall that comes into contact with the outer peripheral surface of the rotor magnet, an inner peripheral wall that comes into contact with the inner peripheral surface of the rotor magnet, and a gear portion are integrally formed. Formed over the entire circumference or
An engagement protrusion extending in the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface of the outer peripheral wall of the rotor member, and an engagement protrusion formed on the upper end portion of the rotor magnet is engaged with the engagement protrusion of the rotor member. Thus , the brushless motor, wherein the upper end portion of the rotor magnet is coupled to the rotor member .
ことを特徴とする請求項1に記載のブラシレスモータ。 The rotor member is formed with a plurality of confirmation holes opened in the vertical direction at intervals in the circumferential direction, and the upper end portion of the rotor magnet is engaged with the rotor member below the confirmation hole at the position where the confirmation hole is formed. The brushless motor according to claim 1, wherein the brushless motor is combined.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のブラシレスモータ。 The brushless motor according to claim 1, wherein the confirmation hole is formed between the outer peripheral wall and the inner peripheral wall.
ことを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3に記載のブラシレスモータ。 Engaging protrusions that project in the radial direction are formed on the inner peripheral surface of the rotor member or the outer peripheral portion of the rotor magnet, and the engaging protrusions are formed on the outer peripheral portion of the rotor magnet or the inner peripheral surface of the rotor member. The brushless motor according to claim 1, wherein an engagement recess that engages with the portion is formed.
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