JP2000308290A - Motor - Google Patents
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- JP2000308290A JP2000308290A JP11112230A JP11223099A JP2000308290A JP 2000308290 A JP2000308290 A JP 2000308290A JP 11112230 A JP11112230 A JP 11112230A JP 11223099 A JP11223099 A JP 11223099A JP 2000308290 A JP2000308290 A JP 2000308290A
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- magnet
- permanent magnet
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石を備えた
モータに係り、詳しくは、ロータ又はステータに固定さ
れる永久磁石の構造に関するものである。The present invention relates to a motor having a permanent magnet, and more particularly, to a structure of a permanent magnet fixed to a rotor or a stator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の永久磁石を備えたモータとして
は、実開昭４８−８２４１０号公報に開示されたものが
ある。このモータは直流モータ（電動機）であって、一
対の界磁磁石がモータヨークの内側に対向した状態で固
定され、その界磁磁石の内側には巻線を施した回転子が
収容されている。この界磁磁石の肉厚（回転軸線方向か
ら見た厚み）は周方向両端部へ向けて次第に薄くなって
いる。このモータでは、回転子が回転しているとき、回
転子と界磁磁石との吸引力又は反発力が急激に変化しな
いことから、コギングトルクが小さくなる。2. Description of the Related Art A conventional motor having a permanent magnet is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 48-82410. This motor is a DC motor (electric motor), in which a pair of field magnets are fixed in a state facing the inside of a motor yoke, and a wound rotor is accommodated inside the field magnet. . The thickness (thickness as viewed from the rotation axis direction) of the field magnet gradually decreases toward both ends in the circumferential direction. In this motor, when the rotor is rotating, the cogging torque is small because the attraction or repulsion between the rotor and the field magnet does not change rapidly.
【０００３】しかし、このモータでは、界磁磁石の周方
向両端部が薄肉でありその両端部が周方向中心部に比べ
て減磁し易い。従って、界磁磁石全体を、モータを駆動
するために必要とするサイズより大型にしないと、該両
端部は回転子が発生する逆（減）磁界により減磁してし
まうことになる。However, in this motor, both ends of the field magnet in the circumferential direction are thin, and both ends thereof are more likely to be demagnetized than the center in the circumferential direction. Therefore, unless the entire field magnet is made larger than the size required for driving the motor, the two ends will be demagnetized by the reverse (reduced) magnetic field generated by the rotor.
【０００４】これに対する永久磁石を備えた他のモータ
としては、特開平４−２６１３５２号公報に開示された
ものがある。このモータの永久磁石は、前記実開昭４８
−８２４１０号公報の界磁磁石に比べて、肉厚（回転軸
線方向から見た厚み）が均等に形成され、回転軸線に沿
った幅方向寸法が周方向両端部へ向けてテーパ状に次第
に減少している。従って、このモータでは、回転子が回
転しているとき、回転子と界磁磁石との吸引力又は反発
力が急激に変化せず、コギングトルクが小さくなる。し
かも、界磁磁石の肉厚が均等であるため、その周方向両
端部が減磁し易いといったことがなく、界磁磁石全体を
大型化して該両端部の減磁対策を行う必要がない。Another motor provided with a permanent magnet is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-261352. The permanent magnet of this motor is
In comparison with the field magnet disclosed in JP-A-82410, the wall thickness (thickness viewed from the rotation axis direction) is formed uniformly, and the width dimension along the rotation axis gradually decreases in a tapered shape toward both ends in the circumferential direction. are doing. Therefore, in this motor, when the rotor is rotating, the attraction or repulsion between the rotor and the field magnet does not change rapidly, and the cogging torque is reduced. In addition, since the thickness of the field magnet is uniform, both ends in the circumferential direction are not easily demagnetized, and it is not necessary to increase the size of the field magnet as a whole and take measures for demagnetization of the both ends.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
４−２６１３５２号公報のモータの場合、回転軸線に沿
った界磁磁石の幅方向寸法を減少させることができる
量、即ち界磁磁石の端部を面取りできる量が、該磁石の
サイズや製造上の限界等の理由により、限られてしま
う。従って、コギングトルクを小さくできる量が限ら
れ、所望の値まで小さくできない。However, in the case of the motor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-261352, the width of the field magnet along the axis of rotation can be reduced, that is, the end of the field magnet. Is limited due to the size of the magnet and manufacturing limitations. Therefore, the amount by which the cogging torque can be reduced is limited, and cannot be reduced to a desired value.
【０００６】又、図６に示すように、駆動コイルの等価
回路がデルタ結線タイプのモータにおいて、所定の励磁
電流が供給されると、各コイルＵ，Ｖ，Ｗでは、図７に
示すように、１次成分の電圧が発生するとともに、２次
成分、３次成分、…の高調波電圧が発生する。このと
き、各コイルＵ，Ｖ，Ｗにおける発生電圧の３次成分、
６次成分等は、同一相となるため、その合成電圧の振幅
は各発生電圧が重畳されて大きな値となる。そして、特
に３次成分の高調波電圧（３次高調波）の振幅が大きい
と、各コイルＵ，Ｖ，Ｗに発生する電圧の波形に歪みが
生じ、即ち波形が完全なサイン波とならず、大きな振動
や騒音（うなり音）を発生させてしまう。このような３
次高調波の振幅は、回転軸線に沿った界磁磁石の幅方向
寸法を減少させる（界磁磁石の端部を面取りする）こと
により小さくすることができるが、界磁磁石の端部を面
取りできる量が限られていることから、所望の値まで小
さくできない。又、回転軸線に沿った界磁磁石の幅方向
寸法を減少させても（界磁磁石の端部を面取りして
も）、コギングトルクと３次高調波の振幅とをバランス
良く小さくすることができない。As shown in FIG. 6, when a predetermined exciting current is supplied to a motor having an equivalent circuit of a drive coil of a delta connection type, each of the coils U, V, W has a structure as shown in FIG. , A primary component voltage is generated, and a harmonic voltage of a secondary component, a tertiary component,... Is generated. At this time, the third-order components of the voltage generated in each of the coils U, V, W,
Since the sixth-order component and the like have the same phase, the amplitude of the composite voltage becomes a large value when the generated voltages are superposed. In particular, when the amplitude of the harmonic voltage of the third component (third harmonic) is large, the waveform of the voltage generated in each of the coils U, V, W is distorted, that is, the waveform does not become a perfect sine wave. , Loud vibrations and noises (buzzing sounds) are generated. Such 3
The amplitude of the second harmonic can be reduced by reducing the width dimension of the field magnet along the axis of rotation (beveling the end of the field magnet), but chamfering the end of the field magnet. Because the amount that can be obtained is limited, it cannot be reduced to a desired value. Even if the width dimension of the field magnet along the rotation axis is reduced (even if the end of the field magnet is chamfered), the cogging torque and the amplitude of the third harmonic can be reduced in a well-balanced manner. Can not.
【０００７】本発明の目的は、永久磁石を備えたモータ
において、コギングトルク又は３次高調波の振幅を小さ
くすることができるモータを提供することにある。又、
他の目的は、永久磁石を備えたモータにおいて、コギン
グトルクと３次高調波の振幅とをバランス良く小さくす
ることができるモータを提供することにある。An object of the present invention is to provide a motor having a permanent magnet, in which the amplitude of the cogging torque or the third harmonic can be reduced. or,
Another object of the present invention is to provide a motor having a permanent magnet, in which the cogging torque and the amplitude of the third harmonic can be reduced in a well-balanced manner.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、回転子が回転する回転軸線を中心として設けられる
駆動コイルと、前記駆動コイルと対向するように前記回
転軸線の周方向に複数設けられ、同周方向にほぼ沿った
弧状に形成される永久磁石とを備えたモータにおいて、
前記永久磁石の前記回転軸線を中心とした径方向の厚み
を、その周方向両端部に向かって薄く形成し、且つ、前
記永久磁石の前記回転軸線に沿った幅方向の寸法を、前
記両端部に向かって減少させたことを要旨とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a driving coil provided around a rotation axis on which a rotor rotates, and a plurality of driving coils arranged in a circumferential direction of the rotation axis so as to face the driving coil. And a permanent magnet formed in an arc shape substantially along the same circumferential direction,
The thickness of the permanent magnet in the radial direction around the rotation axis is formed thinner toward both ends in the circumferential direction, and the dimension of the permanent magnet in the width direction along the rotation axis is set at the both ends. The gist is that it was reduced toward.
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のモータは、ブラシレスモータであって、前記回転子
は、前記駆動コイルのほぼ中心に対して回転可能に支持
された回転軸と、前記回転軸に固定され前記駆動コイル
を覆うように形成されたヨークとを備え、前記永久磁石
は、前記ヨークの内周面に固定されたことを要旨とす
る。According to a second aspect of the present invention, the motor according to the first aspect is a brushless motor, wherein the rotor has a rotating shaft rotatably supported substantially at the center of the drive coil. A yoke fixed to the rotating shaft and formed to cover the drive coil, wherein the permanent magnet is fixed to an inner peripheral surface of the yoke.
【００１０】請求項１に記載の発明によれば、永久磁石
の前記回転軸線を中心とした径方向の厚みがその周方向
両端部に向かって薄く形成され、且つ、前記永久磁石の
前記回転軸線に沿った幅方向の寸法が前記両端部に向か
って減少される。従って、コギングトルクと３次高調波
の振幅とをバランス良く小さくすることができる。According to the first aspect of the present invention, the thickness of the permanent magnet in the radial direction about the rotation axis is formed thinner toward both ends in the circumferential direction, and the rotation axis of the permanent magnet is formed. The width dimension along is reduced toward the ends. Therefore, the cogging torque and the amplitude of the third harmonic can be reduced in a well-balanced manner.
【００１１】請求項２に記載の発明によれば、永久磁石
は、駆動コイルのほぼ中心に対して回転可能に支持され
た回転軸に固定され前記駆動コイルを覆うように形成さ
れたヨークの内周面に固定される。従って、アウタロー
タ型のブラシレスモータにおいて、コギングトルクと３
次高調波の振幅とをバランス良く小さくすることができ
る。According to the second aspect of the present invention, the permanent magnet is fixed to the rotating shaft rotatably supported substantially at the center of the drive coil, and is formed in the yoke formed to cover the drive coil. It is fixed to the peripheral surface. Therefore, in the outer rotor type brushless motor, the cogging torque and 3
The amplitude of the second harmonic can be reduced in a well-balanced manner.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明をアウタロータ型の
ブラシレスモータに具体化した一実施の形態を図１〜図
７に従って説明する。因みに、このブラシレスモータ
は、車両用空調装置の送風機用モータとして使用される
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is embodied in an outer rotor type brushless motor will be described below with reference to FIGS. Incidentally, this brushless motor is used as a motor for a blower of a vehicle air conditioner.
【００１３】図１に示すように、モータホルダ１の中央
の上面１ａにはステータ２が固定されている。ステータ
２は、センターピース３と、コア４と、巻線５とを備え
ている。As shown in FIG. 1, a stator 2 is fixed to a central upper surface 1a of a motor holder 1. The stator 2 includes a center piece 3, a core 4, and a winding 5.
【００１４】センターピース３は、円筒部３ａとフラン
ジ部３ｂとで構成される。フランジ部３ｂは、前記モー
タホルダ１にネジ６により固定されている。円筒部３ａ
の外周面には、コア４が固定されている。The center piece 3 comprises a cylindrical portion 3a and a flange portion 3b. The flange portion 3b is fixed to the motor holder 1 with a screw 6. Cylindrical part 3a
The core 4 is fixed to the outer peripheral surface of the.
【００１５】図２に示すように、コア４は、円筒部３ａ
に固定される円筒状の固定部４ａと、その固定部４ａか
ら径方向外側に延びる複数のティース部４ｂとを備え、
そのティース部４ｂに巻線５が巻着されている。尚、本
実施の形態のコア４には、１８個のティース部４ｂが設
けられている。又、ティース部４ｂに巻着された巻線５
が駆動コイルを構成し、その等価回路は、図６に示すよ
うに、デルタ結線されている。又、本実施の形態では、
ティース部４ｂの外端を結んだ円の半径Ｒ１が３５．７
ミリメートル（ミリメートルは、以下、単にミリとい
う）に設定されている。As shown in FIG. 2, the core 4 has a cylindrical portion 3a.
And a plurality of teeth portions 4b extending radially outward from the fixed portion 4a.
A winding 5 is wound around the teeth 4b. The core 4 of the present embodiment is provided with 18 teeth portions 4b. Further, the winding 5 wound around the teeth portion 4b
Constitute a drive coil, and its equivalent circuit is delta-connected as shown in FIG. In the present embodiment,
The radius R1 of the circle connecting the outer ends of the teeth 4b is 35.7.
It is set to millimeters (millimeters are simply referred to as millimeters hereinafter).
【００１６】前記円筒部３ａ内の中間部には、円筒状の
ホルダベアリング７が圧入固定され、円筒部３ａ内の上
下両側には、上側及び下側軸受８ａ，８ｂが固定されて
いる。A cylindrical holder bearing 7 is press-fitted and fixed to an intermediate portion in the cylindrical portion 3a, and upper and lower bearings 8a and 8b are fixed to upper and lower sides in the cylindrical portion 3a.
【００１７】回転子としてのロータ９は、前記ステータ
２を覆う略釣鐘形状のヨーク１０と、該ヨーク１０にお
ける前記コア４の外周面に対向する内周面に固定される
複数のマグネット（永久磁石）１１と、該ヨーク１０の
中心部に固定される回転軸１２とを備えている。回転軸
１２は、前記上側及び下側軸受８ａ，８ｂにより回転可
能に支持されている。この回転軸１２の上端部にはシロ
ッコ型のファン１３が固定されている。又、回転軸１２
の下端部にはセンサマグネット１４が固定されている。A rotor 9 as a rotor includes a substantially bell-shaped yoke 10 covering the stator 2 and a plurality of magnets (permanent magnets) fixed to an inner peripheral surface of the yoke 10 facing the outer peripheral surface of the core 4. ) 11 and a rotating shaft 12 fixed to the center of the yoke 10. The rotating shaft 12 is rotatably supported by the upper and lower bearings 8a and 8b. A sirocco fan 13 is fixed to the upper end of the rotating shaft 12. Also, the rotating shaft 12
The sensor magnet 14 is fixed to the lower end of the sensor magnet 14.
【００１８】前記モータホルダ１の下面には、回路基板
１５がネジ１６にて固定されている。回路基板１５は、
前記モータホルダ１に取着される下部ケース１７により
覆われ保護される。A circuit board 15 is fixed to the lower surface of the motor holder 1 with screws 16. The circuit board 15
It is covered and protected by a lower case 17 attached to the motor holder 1.
【００１９】回路基板１３上には、前記巻線５に励磁電
流を供給するための励磁回路を構成する多数の素子が搭
載されている。又、前記回路基板１３上において、セン
サマグネット１４の外周部近傍には、磁界の変化に応じ
た電圧を生成するホール素子１８が配設されている。ホ
ール素子１８はセンサマグネット１４の回転角度、即ち
ロータ９の回転角度を検出する。そして、前記励磁回路
は、その検出信号に基づいて励磁電流を制御し、ステー
タ２に適切な回転磁界を発生させる。On the circuit board 13, a number of elements constituting an exciting circuit for supplying an exciting current to the winding 5 are mounted. Further, on the circuit board 13, near the outer peripheral portion of the sensor magnet 14, a Hall element 18 for generating a voltage according to a change in the magnetic field is provided. The Hall element 18 detects the rotation angle of the sensor magnet 14, that is, the rotation angle of the rotor 9. The exciting circuit controls the exciting current based on the detection signal to generate an appropriate rotating magnetic field in the stator 2.
【００２０】本実施の形態のマグネット１１は、６個設
けられている。各マグネット１１は、その外周がヨーク
１０の内周面に沿った弧状に形成されている。各マグネ
ット１１の前記回転軸１２を中心とした径方向の厚み
（肉厚）は、周方向両端部に向かうほど薄く形成されて
いる。尚、本実施の形態では、図２に示すように、マグ
ネット１１の外周の半径Ｒ２（ヨーク１０の内周の半
径）が４２ミリに設定され、マグネット１１の内周の半
径Ｒ３が１２５ミリに設定されている。又、マグネット
１１の周方向中心部の厚み（最大肉厚）Ｌ１は５．２ミ
リに設定されている。There are six magnets 11 according to the present embodiment. The outer periphery of each magnet 11 is formed in an arc shape along the inner peripheral surface of the yoke 10. The thickness (wall thickness) of each magnet 11 in the radial direction around the rotation shaft 12 is formed to be thinner toward both ends in the circumferential direction. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the outer radius R2 of the magnet 11 (the inner radius of the yoke 10) is set to 42 mm, and the inner radius R3 of the magnet 11 is set to 125 mm. Is set. The thickness (maximum thickness) L1 of the magnet 11 at the center in the circumferential direction is set to 5.2 mm.
【００２１】又、各マグネット１１の前記回転軸１２に
沿った幅方向の寸法（幅）は、周方向両端部に向かって
減少されている。詳述すると、図３に示すように、マグ
ネット１１には、周方向両端部に向かうほど回転軸１２
に沿った幅が小さくなるように面取りされたスキュー部
１１ａが形成されている。尚、本実施の形態では、スキ
ュー部１１ａを形成するために面取りする一辺の長さＬ
２が６ミリに設定されている。又、本実施の形態の各マ
グネット１１には、欠けを防止するための小さな面取り
が施されている。The size (width) of each magnet 11 in the width direction along the rotation axis 12 is reduced toward both ends in the circumferential direction. More specifically, as shown in FIG. 3, the rotating shaft 12 is attached to the magnet 11 toward both ends in the circumferential direction.
A skew portion 11a is formed so that the width along the line becomes smaller. In the present embodiment, the length L of one side chamfered to form the skew portion 11a
2 is set to 6 mm. Each magnet 11 of the present embodiment is provided with a small chamfer for preventing chipping.
【００２２】前記マグネット１１の内周の半径Ｒ３、ス
キュー部１１ａを形成するために面取りする一辺の長さ
Ｌ２は、以下の理由からその設定値が決定されている。
尚、ティース部４ｂの外端を結んだ円の半径Ｒ１、マグ
ネット１１の外周の半径Ｒ２（ヨーク１０の内周の半
径）、及びマグネット１１の周方向中心部の厚み（最大
肉厚）Ｌ１等は、このモータの用途に基づく全体のサイ
ズ等から予め決定されている。又、マグネット１１の面
取り可能な一辺の長さは、マグネットのサイズや製造上
の限界等の理由により、６ミリが限度となっている。The set values of the radius R3 of the inner circumference of the magnet 11 and the length L2 of one side chamfered to form the skew portion 11a are determined for the following reasons.
The radius R1 of the circle connecting the outer ends of the teeth 4b, the radius R2 of the outer periphery of the magnet 11 (the radius of the inner periphery of the yoke 10), and the thickness (maximum thickness) L1 of the center of the magnet 11 in the circumferential direction are provided. Is determined in advance from the overall size and the like based on the use of the motor. In addition, the length of one side of the magnet 11 that can be chamfered is limited to 6 mm due to the size of the magnet and manufacturing limitations.
【００２３】図４は、面取りする一辺の長さＬ２を１．
５ミリ、４ミリ、６ミリとしたそれぞれの場合のコギン
グトルクＴ（gf・cm）・内周の半径Ｒ３（ミリ）特性図
である。図４に示すように、コギングトルクＴ（gf・c
m）は、内周の半径Ｒ３が１３０ミリ付近で約５０gf・c
mという比較的小さな値でほぼ一致している。コギング
トルクＴ（gf・cm）は、面取りする一辺の長さＬ２が
１．５ミリ及び４ミリの場合、約５０gf・cmが最低の値
となっている。又、コギングトルクＴ（gf・cm）は、面
取りする一辺の長さＬ２が６ミリの場合、内周の半径Ｒ
３が１３０ミリ以下で５０gf・cmより更に小さな値とな
っている。FIG. 4 shows that the length L2 of one side to be chamfered is 1.
FIG. 7 is a characteristic diagram of cogging torque T (gf · cm) and inner radius R3 (mm) in the cases of 5 mm, 4 mm, and 6 mm. As shown in FIG. 4, the cogging torque T (gf · c
m) is about 50 gf · c when the inner radius R3 is around 130 mm.
It is almost the same with a relatively small value of m. The minimum value of the cogging torque T (gf · cm) is about 50 gf · cm when the length L2 of one side to be chamfered is 1.5 mm and 4 mm. In addition, the cogging torque T (gf · cm) is the radius R of the inner circumference when the length L2 of one side to be chamfered is 6 mm.
3 is smaller than 50 gf · cm at 130 mm or less.
【００２４】図５は、面取りする一辺の長さＬ２を１．
５ミリ、４ミリ、６ミリとしたそれぞれの場合の３次高
調波レベルＦ３（デシベル）・内周の半径Ｒ３（ミリ）
特性図である。尚、３次高調波レベルＦ３とは、従来技
術で述べたように、巻線５に所定の励磁電流が供給され
たとき、各コイルＵ，Ｖ，Ｗ（図６参照）に発生する１
次成分の電圧の振幅（図７参照）に対する３次成分の電
圧の振幅のレベルである。FIG. 5 shows that the length L2 of one side to be chamfered is 1.
Third harmonic level F3 (decibel) and inner radius R3 (mm) for each case of 5 mm, 4 mm, and 6 mm
It is a characteristic diagram. The third harmonic level F3 is, as described in the related art, the one generated in each of the coils U, V, and W (see FIG. 6) when a predetermined exciting current is supplied to the winding 5.
This is the level of the amplitude of the voltage of the tertiary component with respect to the amplitude of the voltage of the next component (see FIG. 7).
【００２５】図５に示すように、３次高調波レベルＦ３
（デシベル）は、面取りする一辺の長さＬが１．５ミリ
の場合、内周の半径Ｒ３が大きな値になるほど徐々に小
さな値となるが、内周の半径Ｒ３が２４０ミリであって
も依然大きな値となっている。又、３次高調波レベルＦ
３（デシベル）は、面取りする一辺の長さＬが４ミリの
場合、内周の半径Ｒ３が大きな値になるほど小さな値と
なるが、内周の半径Ｒ３が１８０ミリ付近では依然大き
な値となっている。さらに、３次高調波レベルＦ３（デ
シベル）は、面取りする一辺の長さＬが６ミリの場合、
内周の半径Ｒ３が１２５ミリ付近で最も小さな値とな
り、その値は−４７デシベルという比較的小さな値とな
る。尚、−４７デシベルとは、１次成分の電圧の振幅に
対して３次成分の電圧の振幅が１／２００以下であるこ
とを意味している。As shown in FIG. 5, the third harmonic level F3
When the length L of one side to be chamfered is 1.5 mm, the smaller the inner radius R3 becomes, the smaller the value gradually becomes. However, even if the inner radius R3 is 240 mm, It is still a large value. Third harmonic level F
3 (decibel) becomes smaller as the inner radius R3 becomes larger when the length L of one side to be chamfered is 4 mm, but still becomes larger when the inner radius R3 is around 180 mm. ing. Further, the third harmonic level F3 (decibel) is as follows when the length L of one side of the chamfer is 6 mm.
The radius R3 of the inner circumference becomes the smallest value near 125 mm, and the value becomes a relatively small value of -47 dB. Note that -47 dB means that the amplitude of the tertiary component voltage is 1/200 or less of the amplitude of the primary component voltage.
【００２６】上記したように、面取りする一辺の長さＬ
が６ミリで、内周の半径Ｒ３が１２５ミリ付近のとき、
コギングトルクＴ（gf・cm）が５０gf・cm以下となり、
且つ３次高調波レベルＦ３（デシベル）が−４７デシベ
ル（最小）となり、共に小さな値となるため、その値を
採用して前記長さＬを６ミリ、前記半径Ｒ３を１２５ミ
リに設定している。As described above, the length L of one side to be chamfered
Is 6 mm and the inner radius R3 is around 125 mm,
The cogging torque T (gf · cm) becomes 50 gf · cm or less,
In addition, since the third harmonic level F3 (decibel) becomes -47 decibel (minimum) and both values are small, the length L is set to 6 mm and the radius R3 is set to 125 mm by adopting these values. I have.
【００２７】上記のように構成したブラシレスモータで
は、以下に示す作用効果を得ることができる。 （１）本実施の形態のブラシレスモータでは、各マグネ
ット１１の肉厚を周方向両端部に向かうほど薄く形成
し、且つ各マグネット１１の回転軸１２に沿った幅を周
方向両端部に向かって減少させた。従って、ロータ９が
回転しているとき、ステータ２とマグネット１１との吸
引力又は反発力が急激に変化することなく、コギングト
ルクを小さくすることができる。With the brushless motor configured as described above, the following operational effects can be obtained. (1) In the brushless motor of the present embodiment, the thickness of each magnet 11 is made thinner toward both ends in the circumferential direction, and the width of each magnet 11 along the rotating shaft 12 is made toward both ends in the circumferential direction. Reduced. Therefore, when the rotor 9 is rotating, the cogging torque can be reduced without a sudden change in the attraction or repulsion between the stator 2 and the magnet 11.
【００２８】（２）又、ロータ９が回転しているとき、
即ち巻線５に所定の励磁電流が供給されているとき、等
価回路の各コイルＵ，Ｖ，Ｗに発生する３次高調波レベ
ルＦ３を小さくすることができる。従って、ロータ９が
回転しているときの振動及び騒音（うなり音）を低減す
ることができる。(2) When the rotor 9 is rotating,
That is, when a predetermined exciting current is supplied to the winding 5, the third harmonic level F3 generated in each of the coils U, V, W of the equivalent circuit can be reduced. Therefore, vibration and noise (beat noise) when the rotor 9 is rotating can be reduced.
【００２９】（３）図４及び図５の各特性図から分かる
ように、各マグネット１１の肉厚を周方向両端部に向か
うほど薄くする量（内周の半径Ｒ３）、及び各マグネッ
ト１１の回転軸１２に沿った幅を周方向両端部に向かっ
て減少させる量（面取りする一辺の長さＬ２）を変化さ
せることで、コギングトルク（gf・cm）と３次高調波レ
ベル（デシベル）とをバランス良く小さくすることがで
きる。(3) As can be seen from the characteristic diagrams shown in FIGS. 4 and 5, the thickness of each magnet 11 is made thinner toward both ends in the circumferential direction (inner radius R3), and the thickness of each magnet 11 is reduced. The cogging torque (gf · cm) and the third harmonic level (decibel) can be reduced by changing the amount by which the width along the rotation axis 12 is reduced toward both ends in the circumferential direction (the length L2 of one side to be chamfered). Can be reduced in a well-balanced manner.
【００３０】（４）しかも、コギングトルクを小さくす
るために各マグネット１１の回転軸１２に沿った幅を周
方向両端部に向かって減少した構造も備えているため、
従来技術で述べた実開昭４８−８２４１０号公報に開示
されたモータに比べて、マグネット１１の周方向両端部
の肉厚を厚くすることができる。従って、マグネット１
１が減磁し難くくなり、減磁対策のためのマグネット１
１の大型化が抑制される。(4) In addition, a structure is also provided in which the width of each magnet 11 along the rotation axis 12 is reduced toward both ends in the circumferential direction in order to reduce the cogging torque.
The thickness of the magnet 11 at both ends in the circumferential direction can be increased as compared with the motor disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 48-82410 described in the prior art. Therefore, magnet 1
1 becomes difficult to demagnetize, and magnet 1
1 is suppressed.
【００３１】上記実施の形態は、以下のように変更して
もよい。 ・上記実施の形態では本発明をブラシレスモータに具体
化したが、直流モータに具体化してもよい。例えば、ロ
ータを整流子と駆動コイルと回転軸とで構成し、その回
転軸をハウジングに対して回転可能に支持させ、ハウジ
ングの内周面に前記駆動コイルと対向するマグネットを
一対設ける。そして、そのマグネットの前記回転軸を中
心とした径方向の厚み（肉厚）をその周方向両端部に向
かって薄く形成し、且つ、マグネットの回転軸に沿った
幅方向の寸法を前記両端部に向かって減少させる。この
ようにしても上記実施の形態と同様の効果を得ることが
できる。The above embodiment may be modified as follows. In the above embodiment, the present invention is embodied in a brushless motor, but may be embodied in a DC motor. For example, the rotor is composed of a commutator, a drive coil, and a rotating shaft, the rotating shaft is rotatably supported with respect to the housing, and a pair of magnets facing the drive coil are provided on the inner peripheral surface of the housing. Then, the thickness (wall thickness) of the magnet in the radial direction about the rotation axis is formed thinner toward both ends in the circumferential direction, and the dimension in the width direction along the rotation axis of the magnet is set to the both ends. Decrease towards. Even in this case, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
【００３２】・上記実施の形態では、ティース部４ｂを
１８個設け、マグネット１１を６個設けたが、その数は
適宜変更してもよい。 ・上記実施の形態では、マグネット１１の面取りする一
辺の長さＬを６ミリとし、内周の半径Ｒ３を１２５ミリ
としたが、各値は適宜変更してもよい。例えば、長さＬ
を６ミリとし、半径Ｒ３を１００ミリとしてもよい。こ
のようにすると、上記実施の形態に比べて、３次高調波
レベルは大きくなるが、コギングトルクは更に小さくな
る。In the above embodiment, eighteen teeth portions 4b and six magnets 11 were provided, but the number may be changed as appropriate. In the above embodiment, the length L of one side of the chamfered side of the magnet 11 is 6 mm, and the radius R3 of the inner circumference is 125 mm. However, each value may be changed as appropriate. For example, length L
May be 6 mm, and the radius R3 may be 100 mm. By doing so, the third harmonic level is higher than in the above embodiment, but the cogging torque is further reduced.
【００３３】上記実施の形態及び別例から把握できる請
求項以外の技術的思想をその効果とともに、以下に記載
する。 （イ）請求項１に記載のモータにおいて、前記回転子
は、前記駆動コイルと、その駆動コイルに固定されハウ
ジングに対して回転可能に支持される回転軸とを備え、
前記永久磁石は、前記ハウジングの内周面に固定された
ことを特徴とするモータ。このようにすると、直流モー
タにおいて、コギングトルクと３次高調波の振幅とをバ
ランス良く小さくすることができる。The technical ideas other than the claims which can be grasped from the above embodiment and other examples are described below together with their effects. (A) The motor according to claim 1, wherein the rotor includes the drive coil, and a rotation shaft fixed to the drive coil and rotatably supported by the housing,
The motor, wherein the permanent magnet is fixed to an inner peripheral surface of the housing. In this way, in the DC motor, the cogging torque and the amplitude of the third harmonic can be reduced in a well-balanced manner.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
永久磁石を備えたモータにおいて、コギングトルク又は
３次高調波の振幅を小さくすることができるモータを提
供することができる。又、永久磁石を備えたモータにお
いて、コギングトルクと３次高調波の振幅とをバランス
良く小さくすることができるモータを提供することがで
きる。As described in detail above, according to the present invention,
In a motor including a permanent magnet, a motor capable of reducing the amplitude of cogging torque or the third harmonic can be provided. Further, it is possible to provide a motor having a permanent magnet and capable of reducing the cogging torque and the amplitude of the third harmonic in a well-balanced manner.
【図１】本実施の形態のブラシレスモータを示す断面
図。FIG. 1 is a sectional view showing a brushless motor according to an embodiment.
【図２】本実施の形態のブラシレスモータを説明するた
めの要部断面図。FIG. 2 is an essential part cross-sectional view for explaining the brushless motor of the present embodiment.
【図３】本実施の形態のマグネットを径方向から見た説
明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of the magnet according to the embodiment as viewed from a radial direction.
【図４】本実施の形態のコギングトルク・内周の半径特
性図。FIG. 4 is a diagram showing a cogging torque and an inner radius characteristic of the embodiment;
【図５】本実施の形態の３次高調波レベル・内周の半径
特性図。FIG. 5 is a diagram showing a third harmonic level / radius characteristic of an inner circumference according to the embodiment;
【図６】駆動コイルの等価回路図。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a drive coil.
【図７】駆動コイルにおける各発生電圧を示す波形図。FIG. 7 is a waveform chart showing each generated voltage in the drive coil.
５…駆動コイル、９…ロータ、１０…ヨーク、１１…マ
グネット、１２…回転軸。5: drive coil, 9: rotor, 10: yoke, 11: magnet, 12: rotating shaft.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H019 AA03 BB15 CC04 DD01 EE01 EE09 EE14 FF03 5H621 AA02 BB07 GA01 GA04 GA12 GA16 GB14 HH05 JK08 JK14 5H622 AA02 CA01 CA05 CA10 CB05 PP05 PP17 PP19 QB02 QB03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 5H019 AA03 BB15 CC04 DD01 EE01 EE09 EE14 FF03 5H621 AA02 BB07 GA01 GA04 GA12 GA16 GB14 HH05 JK08 JK14 5H622 AA02 CA01 CA05 CA10 CB05 PP05 PP17 PP19 QB02 QB03
Claims (2)
として設けられる駆動コイル（５）と、 前記駆動コイル（５）と対向するように前記回転軸線の
周方向に複数設けられ、同周方向にほぼ沿った弧状に形
成される永久磁石（１１）とを備えたモータにおいて、 前記永久磁石（１１）の前記回転軸線を中心とした径方
向の厚みを、その周方向両端部に向かって薄く形成し、 且つ、前記永久磁石（１１）の前記回転軸線に沿った幅
方向の寸法を、前記両端部に向かって減少させたことを
特徴とするモータ。1. A drive coil (5) provided around a rotation axis around which a rotor (9) rotates, and a plurality of drive coils are provided in a circumferential direction of the rotation axis so as to face the drive coil (5). A permanent magnet (11) formed in an arc shape substantially along the circumferential direction, wherein the thickness of the permanent magnet (11) in the radial direction around the rotation axis is adjusted toward both ends in the circumferential direction. And a width of the permanent magnet (11) in the width direction along the rotation axis is reduced toward the both ends.
ータであって、 前記回転子（１１）は、前記駆動コイル（５）のほぼ中
心に対して回転可能に支持された回転軸（１２）と、前
記回転軸（１２）に固定され前記駆動コイル（５）を覆
うように形成されたヨーク（１０）とを備え、 前記永久磁石（１１）は、前記ヨーク（１０）の内周面
に固定されたことを特徴とするモータ。2. The motor according to claim 1, wherein the motor is a brushless motor, wherein the rotor is rotatably supported substantially at the center of the drive coil. ), And a yoke (10) fixed to the rotating shaft (12) and formed to cover the drive coil (5), wherein the permanent magnet (11) is an inner peripheral surface of the yoke (10). A motor fixed to the motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11112230A JP2000308290A (en) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | Motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11112230A JP2000308290A (en) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | Motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000308290A true JP2000308290A (en) | 2000-11-02 |
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ID=14581514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP11112230A Pending JP2000308290A (en) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | Motor |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000308290A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006109575A (en) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Nippon Densan Corp | Brushless motor |
-
1999
- 1999-04-20 JP JP11112230A patent/JP2000308290A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006109575A (en) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Nippon Densan Corp | Brushless motor |
| JP4631382B2 (en) * | 2004-10-04 | 2011-02-16 | 日本電産株式会社 | Brushless motor |
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