JP2022156718A - 電動機用ロータ、及び電動機 - Google Patents
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Abstract
Description
(電動機の構成)
以下、本開示の第一実施形態に係る電動機100について、図1から図6を参照して説明する。図1に示すように、電動機100は、ロータ1(電動機用ロータ)と、ステータ2と、を備えている。ロータ1は、軸線Oに沿って延びる円柱状をなしている。ステータ2は、このロータ1を外周側から覆う筒状をなしている。ロータ1はステータ2の内周側で軸線O回りに回転可能とされている。
ロータ1は、回転子1aと、保持体12と、を有している。回転子1aは、シャフト10と、磁石11と、を有している。シャフト10は、軸線Oに沿って延びている。磁石11は、このシャフト10を外周側から覆う円筒状をなしている。磁石11は、例えばフェライト磁石やネオジム磁石によって一体に形成されている。
次いで、ステータ2の構成について図1と図4を参照して説明する。ステータ2は、ステータコア21と、ティース22と、コイル23と、を有している。ステータコア21は、ロータ1を外周側から覆う円筒状をなしている。なお、詳しく図示しないが、ステータコア21は薄板状の鋼板を軸線O方向に複数積層することで全体として円筒状に形成されている。ステータコア21の内周面には複数のティース22が設けられている。ティース22は、ステータコア21から径方向内側に向かって突出するとともに、周方向に間隔をあけて複数配列されている。各ティース22にはコイル23が取り付けられている。コイル23は、銅線をティース22の周囲に複数回にわたって巻回することで形成されている。これらコイル23に通電することで磁界が発生し、ロータ1の磁石11との間で電磁力が発生する。この電磁力によってロータ1はステータ2の内周側で回転することが可能とされている。
続いて、電動機100の動作について説明する。電動機100を動作させるに当たってはまずコイル23に電流を供給する。これにより、コイル23の周囲に磁界が形成される。この磁界と、ロータ1の磁石11による磁界との相互作用によってロータ1に対して軸線Oの周方向に向かう電磁力が与えられる。その結果、ロータ1が軸線O回りに回転する。
次に、本開示の第二実施形態について、図7を参照して説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図7に示すように、本実施形態では、保持体12の構成は第一実施形態と同様である。一方で、本実施形態では、環状部材12aと接続部材12bとによって形成される空隙に小磁石13が充填されている。このような小磁石13が全ての空隙にそれぞれ1つずつ充填されている。なお、小磁石13を形成するに当たっては、上述のAM造形法による積層造形を二種の異なる金属材料で実行する方法や、ボンド磁石を空隙に充填した後に着磁して小磁石13とする方法などが考えられる。
各実施形態に記載の電動機用ロータ(ロータ1)、及び電動機100は、例えば以下のように把握される。
1 ロータ(電動機ロータ)
1a 回転子
2 ステータ
10 シャフト
11 磁石
12 保持体
12a 環状部材
12b 接続部材
12c 支持部材
12s 内周面
12t 端面
13 小磁石
21 ステータコア
22 ティース
23 コイル
O 軸線
Claims (9)
- 軸線に沿って延びる回転子と、
金属から形成されて、前記回転子を外周側から保持する保持体と、
を備え、
前記保持体は、
前記回転子の外周面を環状に囲うとともに前記軸線方向に間隔をあけて配置された複数の環状部材と、
隣り合う前記環状部材の間で、これら環状部材を接続するように周方向に複数が配列された接続部材と、
を有する電動機用ロータ。 - 各前記接続部材は、前記軸線方向に向かうにしたがって周方向に向かって延びるように前記軸線に対して傾斜している請求項1に記載の電動機用ロータ。
- 互いに隣接する一対の前記接続部材は、前記軸線方向一方側から他方側に向かうに従って周方向に離間するように延びている請求項2に記載の電動機用ロータ。
- 各前記接続部材は、前記軸線方向に延びている請求項1に記載の電動機用ロータ。
- 前記保持体の内周面は前記回転子に当接する円筒面状をなしている請求項1から4のいずれか一項に記載の電動機用ロータ。
- 前記保持体の前記軸線方向を向く端面は前記軸線に直交する面内に広がる平坦面状をなしている請求項1から5のいずれか一項に記載の電動機用ロータ。
- 前記環状部材、及び前記接続部材によって形成される空隙に充填された小磁石をさらに有する請求項1から6のいずれか一項に記載の電動機用ロータ。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の電動機用ロータと、
該電動機用ロータを外周側から覆う筒状のステータコア、該ステータコアの内周面から径方向内側に突出するとともに周方向に間隔をあけて配列された複数のティース、及び該ティースに巻回されたコイルを有するステータと、
を備える電動機。 - 互いに隣り合う前記ティース同士の間の角度をθ1とし、前記接続部材が前記軸線に対してなす角度をθ2としたとき、θ2>1/2θ1を満たす請求項8に記載の電動機。
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