JP2015122957A - ロータ及びモータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転軸12の軸方向に沿って第1〜第4ロータコアが配設され、対となる第1及び第2ロータコア21,22のコアベース21a,22a間には、環状磁石が配設され、この環状磁石はコアベース21a,22aにより挟持されている。第1,第2ロータコア21,22の爪状磁極21b,22bは、コアベース21a,22aの外周部から径方向外側に突出形成され、周方向に沿って交互に配置されている。軸方向端部に配置されたロータコア21の爪状磁極21b基端部の周方向の幅L1は、ロータコア22の爪状磁極22b基端部の幅L2よりも狭く形成されている。
【選択図】図3
Description
この構成によれば、有効な磁束量を多くすることが可能なロータを備えたモータを提供することができる。
図1に示すように、モータ1のモータケース2は、有底筒状に形成されたハウジング3と、該筒状ハウジング3のフロント側(図1中、左側)の開口部を閉塞するエンドプレート4とを有している。また、ハウジング3のリア側(図1中、右側)の端部には、回路基板等の電源回路を収容したボックス5が取着されている。ハウジング3の内周面にはステータ6が固定されている。ステータ6は、径方向内側に延びる複数のティースを有する電機子コア7と、電機子コア7のティースに巻装されたセグメントコンダクタ(SC)巻線8とを有する。ロータ11は回転軸12を有し、ステータ6の内側に配置されている。回転軸12は非磁性金属であって、ハウジング3の底部3aとフロントエンドプレート4にそれぞれ配設された軸受13,14により回転可能に支持されている。
図3(a)に示すように、第1ロータコア21は、回転軸12に固着された第1コアベース21aを有している。この第1コアベース21aは、円盤状に形成されている。第1コアベース21aの外周部には、径方向外側に突出する複数(本実施の形態では5つ)の第1爪状磁極21bが形成されている。周方向における各第1爪状磁極21bの間隔は、第1コアベース21aの周方向に沿って互いに等しい。
モータ1は、回路収容ボックス5内の電源回路を介してセグメントコンダクタ(SC)巻線8に駆動電流が供給されると、ステータ6でロータ11を回転させるための磁界が発生され、ロータ11が回転駆動される。
各ロータコア21〜24の爪状磁極が互いに同じ形状であるため、内側に配置されたロータコア22,23の爪状磁極基端部を通過可能な磁束量により、環状磁石25,28の磁力が設定される。環状磁石25,28の発する磁束量を多くしても、ロータコア22,23の爪状磁極基端部において磁気飽和となり、回転に有効な磁束とならないからである。このとき、軸方向両端に配置されたロータコア21,24において漏れ磁束が生じるため、これらのロータコア21,24の爪状磁極基端部では磁気飽和しない。
図3(a)及び図3(b)に示すように、爪状磁極21b,24b基端部の幅L1は、基準幅(各ロータコア21〜24の爪状磁極を互いに同じ形状としたときの基端部の幅)L0よりも狭く、爪状磁極22b,23b基端部の幅L2は、基準幅L0よりも広い。従って、基準幅の爪状磁極を備えたロータコアに用いられる環状磁石を用いた場合、爪状磁極22b,23bにおいて磁気飽和が生じない。つまり、環状磁石の磁力を多くすることができる。なお、この環状磁石を用いた場合、本実施形態の爪状磁極21b,24b基端部においても、磁気飽和が生じないように、爪状磁極21b,24b基端部の幅が設定される。例えば、各爪状磁極21b〜24b基端部の幅と、環状磁石25,28の磁力は、各爪状磁極21b〜24bにおいて磁気飽和が生じるように設定される。このように磁力を多くした環状磁石25,28を用いたロータ11は、各爪状磁極を同じ形状としたロータと比べ、爪状磁極21b〜24bにおける磁束量が増加する。つまり、ロータ11の回転に有効な磁束量が増加する。
(1)ロータ11の第1〜第4ロータコア21〜24は、回転軸12の軸方向に沿って配設されている。対となる第1及び第2ロータコア21,22のコアベース21a,22a間には、環状磁石25が配設され、この環状磁石25はコアベース21a,22aにより挟持されている。同様に、対となる第3及び第4ロータコア23,24のコアベース23a,24a間には、環状磁石28が配設され、この環状磁石28はコアベース23a,24aにより挟持されている。
・上記形態では、各爪状磁極21b〜24bの中心線に対して極間磁石31を対称に配置したが、非対称としてもよい。つまり、図3(a),図3(b)に示す交点O1,O2を、各爪状磁極21b〜24bの径方向外側辺の中心と回転軸12の軸中心を通る直線上からずらすように、各爪状磁極21b〜24bを形成する。例えば、ロータ11の回転方向や回転数に応じて、極間磁石31の傾きを変更する。このようにしても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
・上記形態において、背面補助磁石26,27,29,30を適宜省略してもよい。
・上記形態では、界磁磁石として環状磁石25,28を用いたが、平板状の永久磁石を周方向に沿って複数配列して各爪状磁極21b〜24bを界磁するようにしてもよい。また、一対のコアベース間に1つの円盤状の永久磁石を介在させて各爪状磁極21b〜24bを界磁するようにしてもよい。
・上記形態では、各極間磁石31を、第1ロータコア21の端面から第4ロータコア24の端面まで延びるように形成したが、軸方向に沿って複数の極間磁石を配置するようにしてもよい。
Claims (2)
- 回転軸に沿って配列された複数対のロータコアと、
各対のロータコア間に配置され、軸方向に沿って磁化された界磁磁石と、
を備え、
各対のロータコアは、円盤状のコアベースの外周部から突出するとともに軸方向に沿って互いに逆方向に延出形成され、周方向に沿って交互に配置された複数の爪状磁極をそれぞれ有し、
前記複数対のロータコアは、同磁極のロータコアが隣接するように配置され、
更に、周方向に隣合う爪状磁極の間にそれぞれ配置され、前記周方向に隣合う爪状磁極と同極性が対向するように磁化された極間磁石を備え、
前記爪状磁極は、各爪状磁極の周方向両側に配置された2つの極間磁石の中心線が、前記回転軸の軸中心を通る線分に対して角度を持つように形成された、ことを特徴とするロータ。 - 請求項1に記載のロータを備えたことを特徴とするモータ。
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