JP5755896B2 - ロータ及びブラシレスモータ - Google Patents
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Description
請求項2に記載の発明は、回転軸と、前記回転軸に外嵌されて固定された筒状の固定部及び前記固定部から径方向外側に突出した少なくとも1つの疑似磁極を有するロータコアと、前記疑似磁極と周方向に交互となるように配置された一方の磁極のマグネットと、を備え、前記疑似磁極が他方の磁極として機能するロータであって、前記固定部は、周方向の何れの位置においても前記マグネットよりも径方向内側で前記回転軸の外周側に存在し前記疑似磁極よりも磁気抵抗が高い磁気抵抗部を有し、前記ロータコアは、前記固定部となる環状の固定構成部と、前記固定構成部から径方向外側に突出し前記疑似磁極となる少なくとも1つの磁極構成部とを有する板状のコアシートを軸方向に複数枚積層して形成されており、前記磁気抵抗部は、各前記コアシートの前記固定構成部に形成された前記回転軸と同心状の凹部であり、前記磁気抵抗部における径方向内側の端は、前記固定構成部の内周縁よりも外周側に位置し、前記固定構成部を軸方向に凹設してなる前記凹部は、軸方向の深さが前記コアシートの厚さの約半分となることをその要旨としている。
同構成によれば、磁気抵抗部の磁気抵抗を周方向に一様とすることができる。また、磁気抵抗部は、円環状という簡単な形状であるため、固定部の複雑化がより抑制される。
同構成によれば、固定部においてマグネットよりも径方向内側且つ回転軸の外周側となる位置に磁気抵抗部を設けることにより、マグネットの磁束を軸方向に流れ難くすることができる。更に、磁気抵抗部は、周方向の何れの位置においても回転軸の外周側に存在するため、周方向の何れの位置においてもマグネットの磁束を軸方向に流れ難くすることができる。従って、マグネットの磁束が軸方向に漏れて回転軸に流れ込むことを抑制することができる。その結果、回転軸の磁化を抑制することができる。
図1に示すように、ブラシレスモータは、モータケース1の内部にステータ2及びロータ3を収容して形成されている。
固定部12aの径方向の中央部に形成された固定孔12cは、固定部12aを軸方向に貫通するとともに、該固定孔12cの内径は、回転軸11の外径よりも若干小さい値となっている。
図2及び図4に示すように、ロータコア12の内周縁部に設けられた円環状の磁気抵抗凹部21dは、周方向の何れの位置においてもマグネット13よりも径方向内側且つ回転軸11の外周側に存在する。また、磁気抵抗凹部21dの内部は、空気が存在する空間であるため、磁気抵抗凹部21dは、固定部12aにおける磁気抵抗凹部21dより外周側の部位及び疑似磁極12bよりも磁気抵抗が高くなっている。更に、磁気抵抗凹部21dと軸方向に並ぶ薄板部21eは、その厚さが、固定構成部21aにおける薄板部21eより外周側の部位の厚さ及び磁極構成部21bの厚さよりも薄いため、固定構成部21aにおける薄板部21eより外周側の部位及び磁極構成部21bよりも径方向の磁気抵抗が高くなっている。そのため、各マグネット13のN極から径方向外側に流れ出た磁束は、軸方向に流れて回転軸11を通り更にロータコア12からマグネット13のS極に流れる経路を辿り難くなる。即ち、周方向に並ぶマグネット13及び疑似磁極12bと回転軸11との間に疑似磁極12bよりも磁気抵抗の高い磁気抵抗凹部21dを設けることにより、磁束の軸方向の漏れを抑制することができる。更に、磁気抵抗凹部21dは、周方向の何れの位置においてもマグネット13よりも径方向内側且つ回転軸11の外周側に存在するため、周方向の何れの位置においても磁束の軸方向の漏れを抑制することができる。
(1)固定部12aにおいてマグネット13よりも径方向内側且つ回転軸11の外周側となる位置に磁気抵抗凹部21dを設けることにより、マグネット13の磁束を軸方向に流れ難くすることができる。更に、磁気抵抗凹部21dは、周方向の何れの位置においても回転軸11の外周側に存在するため、周方向の何れの位置においてもマグネット13の磁束を軸方向に流れ難くすることができる。従って、マグネット13の磁束が軸方向に漏れて回転軸11に流れ込むことを抑制することができる。その結果、回転軸11の磁化を抑制することができる。
(6)磁気抵抗凹部21dは、ロータコア12を構成するコアシート21を軸方向に凹設して形成されたものである。従って、疑似磁極12bよりも磁気抵抗の高い部分を、周方向の何れの位置においてもマグネット13よりも径方向内側且つ回転軸11の外周側に存在するようにロータ3に設けるために、ロータコア12とは別の部品をロータ3に設けたり、疑似磁極12bとは別の材料で形成される部分をロータコア12に設けたりしなくてもよい。その結果、ロータ3の複雑化を抑制するとともに、製造コストの増大を抑制することができる。
・上記実施形態の磁気抵抗凹部21dに代えて、図5に示す第1の環状溝41及び第2の環状溝42を固定構成部21aに形成してもよい。第1の環状溝41は、各コアシート21の固定構成部21aの軸方向の一方の面(厚さ方向の一方の面であって、図5においては上側の面)に回転軸11と同心状に形成されている。この第1の環状溝41が形成されることにより、固定構成部21aには、第1の環状溝41と軸方向に隣り合う位置に、同固定構成部21aにおける第1の環状溝41及び第2の環状溝42よりも外周側の部位に比べて厚さの薄い第1の薄板部43が形成される。また、第1の環状溝41は、第1の薄板部43の軸方向の最小厚さが、該第1の環状溝41の軸方向の最大幅(最大深さ)よりも薄くなるように形成されている。また、第2の環状溝42は、各コアシート21の固定構成部21aの軸方向の他方の面(厚さ方向の他方の面であって、図5においては下側の面)に回転軸11と同心状に形成されている。この第2の環状溝42が形成されることにより、固定構成部21aには、第2の環状溝42と軸方向に隣り合う位置に、同固定構成部21aにおける第1の環状溝41及び第2の環状溝42よりも外周側の部位に比べて厚さの薄い第2の薄板部44が形成される。また、第2の環状溝42は、第2の薄板部44の軸方向の最小厚さが、該第2の環状溝42の軸方向の最大幅(最大深さ)よりも薄くなるように形成されている。
・ロータ3に備えられるマグネット13の数及び疑似磁極12bの数は、4個に限らず、適宜変更してもよい。マグネット13及び疑似磁極12bは、それぞれ少なくとも1個ずつロータ3に備えられればよい。また、固定部12aから径方向外側に突出した疑似磁極12bと一方の磁極のマグネット13とが周方向に交互に配置されるとともに、疑似磁極12bが他方の磁極として機能するように構成されるのであれば、疑似磁極12b及びマグネット13の形状は適宜変更してもよい。
Claims (5)
- 回転軸と、
前記回転軸に外嵌されて固定された筒状の固定部及び前記固定部から径方向外側に突出した少なくとも1つの疑似磁極を有するロータコアと、
前記疑似磁極と周方向に交互となるように配置された一方の磁極のマグネットと、
を備え、前記疑似磁極が他方の磁極として機能するロータであって、
前記固定部は、周方向の何れの位置においても前記マグネットよりも径方向内側で前記回転軸の外周側に存在し前記疑似磁極よりも磁気抵抗が高い磁気抵抗部を有し、
前記ロータコアは、前記固定部となる環状の固定構成部と、前記固定構成部から径方向外側に突出し前記疑似磁極となる少なくとも1つの磁極構成部とを有する板状のコアシートを軸方向に複数枚積層して形成されており、
前記磁気抵抗部は、各前記コアシートの前記固定構成部に形成された前記回転軸と同心状の凹部であり、
前記凹部は、前記固定構成部の内周縁部を軸方向に凹設して形成され、該凹部の軸方向の深さは、前記コアシートの厚さの約半分となることを特徴とするロータ。 - 回転軸と、
前記回転軸に外嵌されて固定された筒状の固定部及び前記固定部から径方向外側に突出した少なくとも1つの疑似磁極を有するロータコアと、
前記疑似磁極と周方向に交互となるように配置された一方の磁極のマグネットと、
を備え、前記疑似磁極が他方の磁極として機能するロータであって、
前記固定部は、周方向の何れの位置においても前記マグネットよりも径方向内側で前記回転軸の外周側に存在し前記疑似磁極よりも磁気抵抗が高い磁気抵抗部を有し、
前記ロータコアは、前記固定部となる環状の固定構成部と、前記固定構成部から径方向外側に突出し前記疑似磁極となる少なくとも1つの磁極構成部とを有する板状のコアシートを軸方向に複数枚積層して形成されており、
前記磁気抵抗部は、各前記コアシートの前記固定構成部に形成された前記回転軸と同心状の凹部であり、
前記磁気抵抗部における径方向内側の端は、前記固定構成部の内周縁よりも外周側に位置し、
前記固定構成部を軸方向に凹設してなる前記凹部は、軸方向の深さが前記コアシートの厚さの約半分となることを特徴とするロータ。 - 請求項1又は請求項2に記載のロータにおいて、
前記磁気抵抗部は、前記回転軸と同心状の円環状をなすことを特徴とするロータ。 - 回転軸と、
前記回転軸に外嵌されて固定された筒状の固定部及び前記固定部から径方向外側に突出した少なくとも1つの疑似磁極を有するロータコアと、
前記疑似磁極と周方向に交互となるように配置された一方の磁極のマグネットと、
を備え、前記疑似磁極が他方の磁極として機能するロータであって、
前記固定部は、周方向の何れの位置においても前記マグネットよりも径方向内側で前記回転軸の外周側に存在し前記疑似磁極よりも磁気抵抗が高い磁気抵抗部を有し、
前記ロータコアは、前記固定部となる環状の固定構成部と、前記固定構成部から径方向外側に突出し前記疑似磁極となる少なくとも1つの磁極構成部とを有する板状のコアシートを軸方向に複数枚積層して形成されており、
前記磁気抵抗部は、各前記コアシートの前記固定構成部に周方向に複数形成され前記固定構成部を軸方向に貫通する磁気抵抗孔と、周方向に隣り合う前記磁気抵抗孔同士を連通するように前記固定構成部に軸方向に凹設された連通凹部とから構成され、
前記連通凹部は、前記固定構成部の径方向内側の端から前記マグネットの周方向の中央部まで径方向に沿って延びていることを特徴とするロータ。 - モータケースと、前記モータケースの内部に収容された環状のステータと、前記ステータの内側に配置された請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のロータとを備えたことを特徴とするブラシレスモータ。
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