JP6175348B2 - モータ - Google Patents
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Description
上記課題を解決する請求項2に記載のモータは、ステータコア及び巻線を有するステータと、それぞれ略円板状のコアベースの外周部に、等間隔に複数の爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、互いのコアベースが対向されつつ爪状磁極が周方向に交互に配置された第1及び第2ロータコアと、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、前記軸方向に磁化されることで、第1ロータコアの前記爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2ロータコアの前記爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石とを有するロータとを、有底筒状で磁性体のヨークハウジング及び該ヨークハウジングの開口部を閉塞する蓋部を有するケース内に収容するモータであって、前記ロータの極数を2n(但しnは自然数)、前記ステータのスロットの数を3nとして極数とスロット数の比が2:3となるように構成され、第1ロータコアのコアベースが軸方向において第2ロータコアのコアベースよりも前記ヨークハウジング側に配置されるとき、前記第1ロータコアにはその爪状磁極の中央部に形成される溝部を含んで周方向等角度間隔で奇数個の溝部が形成されるとともに、前記第2ロータコアにはその爪状磁極に前記第1ロータコアの爪状磁極に形成される溝部よりも少なく周方向等角度間隔で偶数個の溝部が形成される。
上記課題を解決する請求項3に記載のモータは、ステータコア及び巻線を有するステータと、それぞれ略円板状のコアベースの外周部に、等間隔に複数の爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、互いのコアベースが対向されつつ爪状磁極が周方向に交互に配置された第1及び第2ロータコアと、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、前記軸方向に磁化されることで、第1ロータコアの前記爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2ロータコアの前記爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石とを有するロータとを、有底筒状で磁性体のヨークハウジング及び該ヨークハウジングの開口部を閉塞する蓋部を有するケース内に収容するモータであって、前記ロータの極数を2n(但しnは自然数)、前記ステータのスロットの数を3nとして極数とスロット数の比が2:3となるように構成され、第1ロータコアのコアベースが軸方向において第2ロータコアのコアベースよりも前記ヨークハウジング側に配置されるとき、前記第1ロータコアの爪状磁極の中央部及び前記第2ロータコアの爪状磁極の中央部のそれぞれに溝部が形成されており、前記第1ロータコアの爪状磁極の中央部に形成される溝部が前記第2ロータコアの爪状磁極の中央部に形成される溝部よりも大きい。
以下、モータの第1実施形態について説明する。
図1に示すように、モータとしてのブラシレスモータ11のモータケース12は、略有底円筒状に形成されたヨークハウジング13と、このヨークハウジング13のフロント側(図1中、左側)の開口部を閉塞する蓋部としてのエンドプレート14とを有している。前記ヨークハウジング13は例えば磁性体の鉄で構成される。また、前記エンドプレート14は例えば非磁性体の樹脂材料で構成される。
図2に示すようにティース17aは、巻回部18aと、巻回部18aの径方向内側の端部から周方向両側に突出する突出部18bとを備える。巻回部18aは、U相、V相、W相の巻線20が集中巻にて巻回されている。
上記のように構成されたロータ21は、一方のロータコア32のコアベース32aが、他方のロータコア31のコアベース31aよりも軸方向においてヨークハウジング13側(底部13a側)に配置される。ちなみに、ロータコア32が第1ロータコアに相当し、ロータコア31が第2ロータコアに相当する。
制御回路Sから巻線20に3相の駆動電流が供給されると、ステータ16にて回転磁界が発生され、ロータ21が回転駆動される。この際、ホールIC43と対向するセンサ磁石42が回転することで、ホールIC43から出力される検出信号のレベルがロータ21の回転角度(位置)に応じて切り替わり、その検出信号に基づいて制御回路Sから巻線20に最適なタイミングで切り替わる3相の駆動電流が供給される。これにより、良好に回転磁界が発生され、ロータ21が良好に連続して回転駆動される。
(1)軸方向においてヨークハウジング13側に位置する第1ロータコアとしてのロータコア32は、その爪状磁極32bの中央部に溝部39を有する。これにより、反ヨークハウジング13側に位置する第2ロータコアとしてのロータコア31の爪状磁極31bとティース17a間で発生する大きなコギングトルクと反対方向にコギングトルクを発生させてロータコア31の爪状磁極31bとティース17a間で発生するコギングトルクを抑えることができる。このため、周期的に発生するコギングトルクのバランスが良好とされる。
(第2実施形態)
次に、モータの第2実施形態について説明する。
本実施形態のモータ11では、第1実施形態同様に、制御回路Sから巻線20に3相の駆動電流が供給されると、ステータ16にて回転磁界が発生され、ロータ21が回転駆動される。この際、ホールIC43と対向するセンサ磁石42が回転することで、ホールIC43から出力される検出信号のレベルがロータ21の回転角度(位置)に応じて切り替わり、その検出信号に基づいて制御回路Sから巻線20に最適なタイミングで切り替わる3相の駆動電流が供給される。これにより、良好に回転磁界が発生され、ロータ21が良好に連続して回転駆動される。
本実施形態のモータでは、第1実施形態の(1)の効果に加えて、以下の効果が得られる。
次に、モータの第3実施形態について説明する。
本実施形態のモータ11は、第1実施形態と比較してロータ21の形状が異なるものであり、モータケース12並びにステータ16については同じ構成である。このため、主にロータ21の変更点について説明し、その他の構成については同じ符号を付して説明の一部又は全部を割愛する。
次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態のモータでは、第1実施形態の(1)の効果に加えて、以下の効果が得られる。
・上記各実施形態では、ロータ21の極数が「8」に設定され、ステータ16のティース17aの数が「12」に設定されたブラシレスモータに具体化したが、ロータ21の極数やステータ16のティース17aの数は変更してもよい。このとき、ロータ21の極数を2n(但しnは自然数)、ステータ16のスロット17bの数を3nとして極数とスロット数の比が2:3となるように構成される。
ロータコア31の爪状磁極31b(爪部31d)に形成される一方の溝部51aは、15/n〜45/n[deg]の範囲に形成することが好ましく、第2実施形態同様に30/n[deg]の位置に形成することがより好ましい。
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。
(付記1) 前記溝部は、その周方向中心と前記ロータの中心とを結んだ直線と、前記爪状磁極の周方向中心と前記ロータの中心とを結んだ直線とがなす角度が−15/n〜15/n[deg]の範囲である中央部に形成されることを特徴とする。
(付記2) 前記溝部は、前記第1ロータコアの爪状磁極に3つ形成されるとともに、前記第2ロータコアの爪状磁極に2つ形成されるものであり、
前記第1ロータコアに形成される溝部は、各溝部の周方向中心と前記ロータの中心とを結んだ直線と、前記爪状磁極の周方向中心と前記ロータの中心とを結んだ直線とがなす角度が−15/n〜−45/n、−15/n〜15/n、15/n〜45/n[deg]の範囲に形成され、
前記第2ロータコアに形成される溝部は、各溝部の周方向中心と前記ロータの中心とを結んだ直線と、前記爪状磁極の周方向中心と前記ロータの中心とを結んだ直線とがなす角度が−15/n〜−45/n、15/n〜45/n[deg]の範囲に形成されることを特徴とする。
(付記3) 前記溝部は、その周方向中心と前記ロータの中心とを結んだ直線と、前記爪状磁極の周方向中心と前記ロータの中心とを結んだ直線とがなす角度が−15/n〜15/n[deg]の範囲である中央部に形成されることを特徴とする。
Claims (3)
- ステータコア及び巻線を有するステータと、
それぞれ略円板状のコアベースの外周部に、等間隔に複数の爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、互いのコアベースが対向されつつ爪状磁極が周方向に交互に配置された第1及び第2ロータコアと、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、前記軸方向に磁化されることで、第1ロータコアの前記爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2ロータコアの前記爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石とを有するロータとを、
有底筒状で磁性体のヨークハウジング及び該ヨークハウジングの開口部を閉塞する蓋部を有するケース内に収容するモータであって、
前記ロータの極数を2n(但しnは自然数)、前記ステータのスロットの数を3nとして極数とスロット数の比が2:3となるように構成され、
第1ロータコアのコアベースが軸方向において第2ロータコアのコアベースよりも前記ヨークハウジング側に配置されるとき、
前記第1ロータコアのみに溝部が形成されており、該溝部は、前記第1ロータコアの爪状磁極の中央部に形成されていることを特徴とするモータ。 - ステータコア及び巻線を有するステータと、
それぞれ略円板状のコアベースの外周部に、等間隔に複数の爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、互いのコアベースが対向されつつ爪状磁極が周方向に交互に配置された第1及び第2ロータコアと、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、前記軸方向に磁化されることで、第1ロータコアの前記爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2ロータコアの前記爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石とを有するロータとを、
有底筒状で磁性体のヨークハウジング及び該ヨークハウジングの開口部を閉塞する蓋部を有するケース内に収容するモータであって、
前記ロータの極数を2n(但しnは自然数)、前記ステータのスロットの数を3nとして極数とスロット数の比が2:3となるように構成され、
第1ロータコアのコアベースが軸方向において第2ロータコアのコアベースよりも前記ヨークハウジング側に配置されるとき、
前記第1ロータコアにはその爪状磁極の中央部に形成される溝部を含んで周方向等角度間隔で奇数個の溝部が形成されるとともに、前記第2ロータコアにはその爪状磁極に前記第1ロータコアの爪状磁極に形成される溝部よりも少なく周方向等角度間隔で偶数個の溝部が形成されることを特徴とするモータ。 - ステータコア及び巻線を有するステータと、
それぞれ略円板状のコアベースの外周部に、等間隔に複数の爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、互いのコアベースが対向されつつ爪状磁極が周方向に交互に配置された第1及び第2ロータコアと、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、前記軸方向に磁化されることで、第1ロータコアの前記爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2ロータコアの前記爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石とを有するロータとを、
有底筒状で磁性体のヨークハウジング及び該ヨークハウジングの開口部を閉塞する蓋部を有するケース内に収容するモータであって、
前記ロータの極数を2n(但しnは自然数)、前記ステータのスロットの数を3nとして極数とスロット数の比が2:3となるように構成され、
第1ロータコアのコアベースが軸方向において第2ロータコアのコアベースよりも前記ヨークハウジング側に配置されるとき、
前記第1ロータコアの爪状磁極の中央部及び前記第2ロータコアの爪状磁極の中央部のそれぞれに溝部が形成されており、前記第1ロータコアの爪状磁極の中央部に形成される溝部が前記第2ロータコアの爪状磁極の中央部に形成される溝部よりも大きいことを特徴とするモータ。
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