JP2015089321A - モータ - Google Patents
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Abstract
Description
この構成によれば、ステータ側の各爪状磁極の先端側がロータの回転方向にずれるように構成することで、ロータ側の爪状磁極の形状によらずトルク及び出力を向上させることができる(図13(a)(b)参照)。
この構成によれば、ロータ側の各爪状磁極の先端側がロータの反回転方向にずれるように構成することで、トルク及び出力をより一層向上させることができる(図13(a)(b)参照)。
図1に示すように、本実施形態のブラシレスモータ10は、回転軸11を有するロータ12と、ロータ12の外側に配置されモータハウジング(図示略)に固着された環状のステータ13とを備えている。
図2に示すように、ロータ12は、軸方向に積層された3相(U相、V相及びW相)のロータユニット14u,14v,14wを備えている。各ロータユニット14u,14v,14wは互いに略同構成を有し、第1及び第2ロータコア21,22と、それら第1及び第2ロータコア21,22に挟まれた界磁磁石23とから構成されている。
図5に示すように、ロータ12の径方向外側に配置されるステータ13は、各ロータユニット14u,14v,14wに対応して軸方向に積層された3相(U相、V相及びW相)のステータユニット30u,30v,30wを備えている。各ステータユニット30u,30v,30wは互いに同構成を有し、第1及び第2ステータコア31,32と、それら第1及び第2ステータコア31,32との軸方向間に配置されたコイル部33とから構成されている。
ステータ13に3相交流電源電圧を印加すると、U相ステータユニット30uのコイル部33にはU相電源電圧が、V相ステータユニット30vのコイル部33にはV相電源電圧が、W相ステータユニット30wのコイル部33にはW相電源電圧がそれぞれ印加される。これによって、ステータ13に回転磁界が発生し、ロータ12が回転駆動される。
(1)各ロータ側爪状磁極25,27及び各ステータ側爪状磁極35,37は、先端部の周方向中心が基端部の周方向中心に対して周方向にずれた形状(非対称形状)をなす。これにより、爪状磁極25,27,35,37の形状によってリラクタンストルクを異ならせることができ、その結果、ステータ13への給電が同一であってもモータ性能(トルク及び出力)を異ならせることができる。
・各爪状磁極25,27,35,37の先端側のシフト方向(ずれ方向)は上記実施形態に限定されるものではない。
・上記実施形態の第1及び第2ロータコア21,22では、第1及び第2ロータ側爪状磁極25,27の先端が周方向にずれる(シフトする)ように構成されたが、これに限定されるものではなく、延出部24c,26cの径方向先端が周方向にずれるように構成してもよい。
なお、図14に示すロータ12が反時計回りに回転する場合を考えると、延出部24c,26cは、基端部の周方向中心P1に対して先端部の周方向中心P2がロータ12の反回転方向にずれた非対称形状をなす。
ここで、図18(a)(b)には、ロータ12側及びステータ13側の延出部24c,26c,34b,36bの先端シフト方向が異なる各種パターンにおけるトルク及び出力をそれぞれ示している。図18(a)(b)では、先端シフト方向がロータ12の反回転方向である構成をパターン「L」とし、先端シフト方向がロータ12の回転方向である構成をパターン「R」とし、前記従来構成(左右対称形状)をパターン「N」としている。また、図18(a)(b)では、ロータ側・ステータ側のパターンが「N・N」である構成(前記従来構成)のトルク又は出力を100%としている。
・上記実施形態では、ロータ12(ステータ13)を3層のロータユニット14u,14v,14w(ステータユニット30u,30v,30w)にて構成したが、ロータユニット14u,14v,14w(ステータユニット30u,30v,30w)を2層以下又は4層以上で構成してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(ニ)ステータ側の第1及び第2爪状磁極は、それらの中心位置が周方向不等間隔となるように構成されていることを特徴とするモータ。
Claims (6)
- 軸方向に突出する複数の第1爪状磁極を有する第1ロータコアと、軸方向に突出する複数の第2爪状磁極を有する第2ロータコアと、前記第1及び第2ロータコアの軸方向間に配置された界磁磁石とを備え、前記第1及び第2爪状磁極を周方向に交互に配置し、前記界磁磁石にて第1及び第2爪状磁極を互いに異なる磁極として構成したロータと、
軸方向に突出する複数の第1爪状磁極を有する第1ステータコアと、軸方向に突出する複数の第2爪状磁極を有する第2ステータコアと、前記各ステータコア間に配置され周方向に巻回されたコイル部とを備え、該ステータ側の第1及び第2爪状磁極を周方向に交互に配置するとともに前記ロータ側の第1及び第2爪状磁極と対向させ、前記コイル部への通電に基づいて前記ステータ側の第1及び第2爪状磁極を互いに異なる磁極でその極性が切り替えられるように構成したステータとを備えたモータであって、
前記ロータ側の各爪状磁極及び前記ステータ側の各爪状磁極の少なくとも一方は、先端部の周方向中心が基端部の周方向中心に対して周方向にずれた形状をなしていることを特徴とするモータ。 - 請求項1に記載のモータにおいて、
前記ステータ側の各爪状磁極は、先端部の周方向中心が基端部の周方向中心に対して前記ロータの回転方向にずれた形状をなしていることを特徴とするモータ。 - 請求項2に記載のモータにおいて、
前記ロータ側の各爪状磁極は、先端部の周方向中心が基端部の周方向中心に対して前記ロータの反回転方向にずれた形状をなしていることを特徴とするモータ。 - 軸方向に突出する複数の第1ロータ側爪状磁極を有する第1ロータコアと、軸方向に突出する複数の第2ロータ側爪状磁極を有する第2ロータコアと、前記第1及び第2ロータコアの軸方向間に配置された界磁磁石とを備え、前記第1及び第2ロータ側爪状磁極を周方向に交互に配置し、前記界磁磁石にて第1及び第2ロータ側爪状磁極を互いに異なる磁極として構成したロータと、
軸方向に突出する複数の第1ステータ側爪状磁極を有する第1ステータコアと、軸方向に突出する複数の第2ステータ側爪状磁極を有する第2ステータコアと、前記各ステータコア間に配置され周方向に巻回されたコイル部とを備え、前記第1及び第2ステータ側爪状磁極を周方向に交互に配置するとともに前記第1及び第2ロータ側爪状磁極と対向させ、前記コイル部への通電に基づいて前記第1及び第2ステータ側爪状磁極を互いに異なる磁極でその極性が切り替えられるように構成したステータと
を備えたモータであって、
前記第1及び第2ロータコアは、前記界磁磁石を軸方向に挟む基部から径方向に延びる複数の延出部を有し、前記第1ロータコアの各延出部の径方向先端部に前記第1ロータ側爪状磁極が設けられ、前記第2ロータコアの各延出部の径方向先端部に前記第2ロータ側爪状磁極が設けられ、
前記第1及び第2ステータコアは、基部から径方向に延びる複数の延出部を有し、前記第1ステータコアの各延出部の径方向先端部に前記第1ステータ側爪状磁極が設けられ、前記第2ステータコアの各延出部の径方向先端部に前記第2ステータ側爪状磁極が設けられ、
前記ロータ側の各延出部及び前記ステータ側の各延出部の少なくとも一方は、径方向先端部先端部の周方向中心が径方向基端部の周方向中心に対して周方向にずれた形状をなしていることを特徴とするモータ。 - 請求項4に記載のモータにおいて、
前記ロータ側の各延出部は、径方向先端部の周方向中心が径方向基端部の周方向中心に対して前記ロータの反回転方向にずれた形状をなしていることを特徴とするモータ。 - 請求項5に記載のモータにおいて、
前記ステータ側の各延出部は、径方向先端部の周方向中心が径方向基端部の周方向中心に対して前記ロータの回転方向にずれた形状をなしていることを特徴とするモータ。
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