JP5359452B2 - ブラシレスモータ - Google Patents
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Description
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、複数の永久磁石を有するロータと、この複数の永久磁石の各磁束により該ロータに形成される磁界に作用する回転磁界を発生させて前記ロータを回転させるステータとを備えるブラシレスモータであって、
前記ロータに巻回されることで前記複数の永久磁石に固定される可撓性のシートが前記ステータとの間に設けられ、この可撓性のシートには、前記複数の永久磁石の各々に対して個別にその磁束を調整可能な磁性体が前記ステータと対向する面に設けられてなることを要旨とする。
このような構造によれば、シートの任意の箇所への磁性体の配置によって永久磁石の磁束の分布が変更されてロータに形成される磁界が調整されるようになる。これにより、ロータに生じる磁界がより細かく調整されるようになり、このようなブラシレスモータのコギングトルクの特性などが高い精度で調整されるようになる。
グトルクの特性の調整が好適に行えるようになり、このようなブラシレスモータの実施の容易化が図られるようになる。
このような構造によれば、この磁性体がロータの磁界の強いところに用いられれば、ロータの磁界の強弱が平均化されコギングトルクの変動が小さくなるように調整されるようになり、ロータの磁界の弱いところに用いられれば、ロータの磁界の強弱差が大きくされコギングトルクの変動が大きくなるように調整されるようになる。
このような構造によれば、この磁性体がロータの磁界の強いところに用いられれば、ロータの磁界の強弱差が大きくされコギングトルクの変動が大きくなるように調整されるようになり、ロータの磁界の弱いところに用いられれば、ロータの磁界の強弱が平均化されコギングトルクが小さくなるように調整されるようになる。
このような構造によれば、可撓性のシートへは磁性体が吹き付けられることにより接着されるので、このようなシートの作成が容易になり、このシートを用いた磁界の調整も容易に行なわれるようになる。これによりこのようなシートを用いてのブラシレスモータのコギングトルクの特性の調整が容易に行えるようになる。
このような構造によれば、通常発熱量の多いロータにおいてシートの耐久性が高められるようになり、このようなシートが採用されたロータを有するブラシレスモータの耐久性も高められ、このようなブラシレスモータの利用可能性が高められるようになる。
図2に示すように、ロータ12bは、外筒22の外周に固定されたリング形状のロータ基部13と、同ロータ基部13の外周面13Aに等間隔で固定される上述の複数の永久磁石14とを有し構成されている。また、ロータ12bは、隣接する二つの永久磁石14のそれぞれの間に配置されるスペーサ15と、永久磁石14の外周にロータ基部13の外周面13Aと同心の円形状の成形外周面15Bを形成する成形部材15Aと、同成形外周面15Bに固定される調整シート16とを有し構成されている。
石14の中央以外の部分やスペーサ15のそれぞれの厚みに応じて、一番厚い厚みの永久磁石14の中央の厚さに不足する厚みをそれぞれ適宜補充するような形成とされており、スペーサ15上などに配置されることでロータ12bに所定のなめらかな円周状の成形外周面15Bを成形させるようになっている。すなわち成形外周面15Bは、ロータ基部13の外周面13Aのさらに外周に、同外周面13Aに同心かつ永久磁石14の中央の厚みの厚さだけ大きい外径を有する円周状に形成される。また、成形部材15Aは、これも永久磁石14の生じる磁束に対する影響が小さくなるように樹脂材料などの非磁性体材料から形成されている。なお、成形部材15Aは、樹脂材料により成形されてから所定の位置に配置されても、所定の位置に配置された可変可能な状態の樹脂材料が固化されることにより形成されてもよい。
ブラシレスモータのコギングトルクは、ステータ12aの各鉄心と各永久磁石14との吸引作用によって引き起こされる。そのため、コギングトルクは、永久磁石14の配置や配列に応じてロータ12bに形成される磁界によって、そのトルクの値や周期性などのトルク特性が変化される。例えば、上述の調整シート16を有さない従来のブラシレスモータの場合、例えば図4のコギングトルクTq1に示すように、モータ回転角度に対してト
ルクの値の変動の小さいトルク特性を有する。一方、上述のように調整シート16の設けられたブラシレスモータの場合、永久磁石14の中央と端部との間においてステータ12aに対する吸引力の差が大きくなり、各永久磁石14によりロータ12bに形成される磁界も所定のモータ回転角度Q1〜Q4ごとに周期的に大きく変化されるようになる。そしてコギングトルクとしても、図4のコギングトルクTq2に示すように、そのトルクの最小値と最大値との差が大きくなるトルク特性を有するようになる。
(1)永久磁石14の磁束によりロータ12bに形成される磁界が、永久磁石14の磁束に作用するようにステータ12aとの間に配置される磁性体17により調整されるようにした。このことにより、組上げられ完成されたモータのロータ12bに形成されている磁界を調整することができるようになる。すなわち、組上げられ完成されたモータのコギングトルクの特性が適正ではなく、そのロータ12bに形成されている磁界の調整が必要とされる場合であれ、ロータ12bに固定された永久磁石14の形状を加工するといった困難かつ手間と時間とを要する作業などが省略されるようになる。これによれば、例えばモータが停止しているときに、個々の永久磁石14がその磁束に基づいてそれに対向するステータ12aとの間に形成する磁気回路の作用による抗力、いわゆるコギングトルクの特性の調整が容易に行えるようにもなる。その結果、モータの量産段階において行われることは少ないものの、それが必要とされる場合には困難であり時間も要するコギングトルクの調整が容易に行えるようになり、モータの生産性の低下が軽減されるようになる。また、モータの設計段階においてその最適な設計条件を得るために行なわれることが必然的であるロータに形成される磁界の調整に基づくコギングトルクの調整に要する時間や手間、費用が大きく低減されるようになりモータの設計の効率化の向上が図られるようにもなる。
くすることができるようにした。その結果、ロータ12bに生じる磁界の調整を通じてコギングトルクの特性の調整が好適に行えるようになり、このようなブラシレスモータの実施の容易化が図られるようになる。
・上記実施形態では、調整シート16の基材シート16Aは成形外周面15Bに接着剤にて固定されたが、これに限らず、基材シートはその永久磁石側の面に接着剤の設けられている、いわゆる接着フィルムのようなシートであってもよい。そうすれば、調整シートのロータへの設置が容易に行えるようにもなる。
り、このようなコギングトルクのトルク特性の調整が公知のブラシレスモータへも適用される可能性が広げられる。
Claims (8)
- 複数の永久磁石を有するロータと、この複数の永久磁石の各磁束により該ロータに形成される磁界に作用する回転磁界を発生させて前記ロータを回転させるステータとを備えるブラシレスモータであって、
前記ロータに巻回されることで前記複数の永久磁石に固定される可撓性のシートが前記ステータとの間に設けられ、この可撓性のシートには、前記複数の永久磁石の各々に対して個別にその磁束を調整可能な磁性体が前記ステータと対向する面に設けられてなることを特徴とするブラシレスモータ。 - 前記磁性体が前記シートの複数箇所に分散して設けられている
請求項1に記載のブラシレスモータ。 - 前記磁性体は、隣接する二つの永久磁石の間のギャップ部分に対応するように設けられるとともに、それぞれ対応するギャップ部分の少なくとも一部を覆うように前記シートに配置されている
請求項1又は2に記載のブラシレスモータ。 - 前記磁性体は前記永久磁石の配設位置に対応するように設けられるとともに対応する永久磁石の少なくとも一部のみを覆うように前記シートに配置されている
請求項1又は2に記載のブラシレスモータ。 - 前記磁性体は、その磁気特性として前記ロータと前記ステータとの間の磁束を吸収するものである
請求項1〜4のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。 - 前記磁性体は、その磁気特性として前記ロータと前記ステータとの間の磁束を追加するものである
請求項1〜4のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。 - 前記磁性体は前記可撓性のシートに局部的に吹き付け接着されたものである
請求項1〜6のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。 - 前記可撓性のシートは耐熱性フィルムからなる
請求項1〜7のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
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