DE102013012569A1

DE102013012569A1 - Rotor, motor und rotor-herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102013012569A1
Application number: DE102013012569.3A
Authority: DE
Inventors: Koji Mikami; Yoji Yamada; Shigemasa Kato
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2014-02-06
Also published as: CN103580330B; US9379582B2; CN103580330A; US20140035422A1

Abstract

Ein Motor weist eine Drehwelle, einen Rotor und einen Stator auf. Der Rotor weist einen ersten Rotorkern, einen zweiten Rotorkern und einen Feldmagneten auf. Jeder zweite Klauen-Magnetpolabschnitt des zweiten Rotorkerns ist zwischen ersten Klauen-Magnetpolabschnitten des ersten Rotorkerns angeordnet, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind. Der Feldmagnet bewirkt, dass die ersten Klauen-Magnetpolabschnitte als erste Magnetpole fungieren und die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte als zweite Magnetpole fungieren. Radial innere Flächen der Zähne eines Statorkerns sind radial äußeren Flächen der ersten und zweiten Klauenmagnetpole zugekehrt. Entweder radial äußere Flächen der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte oder radial innere Flächen der Zähne weisen jede eine Querschnittsfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die nicht konzentrisch mit einem Kreis ist, dessen Mitte eine Achse der Drehwelle ist.

Description

STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor, einen Rotor und ein Rotor-Herstellungsverfahren.
Die japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 5-43749 schlägt einen bürstenlosen Motor vor, der einen Lundell-Magnetfeldrotor einsetzt. Der Lundell-Rotor weist eine Struktur auf, bei der ein Magnet zwischen zwei Rotorkernen angeordnet ist, die aus demselben Material ausgebildet sind und identische Form aufweisen. Dadurch ist eine überlegene Struktur erzielt, die einfach und kompakt ist.
Wenn der bürstenlose Motor in einer Vorrichtung verwendet wird, die eine Positionshaltefunktion erfordert, ist ein hohes Haltemoment notwendig. Der bürstenlose Motor, der einen Lundell-Magnetfeldrotor einsetzt, weist jedoch eine Struktur auf, bei der Klauenmagnetpole eines Rotors den Zähnen eines Statorkerns gegenüberliegen. Daher ist bei dem bürstenlosen Motor, der einen Lundell-Magnetfeldrotor einsetzt, das Haltemoment niedrig. Dies ist dahingehend ungünstig, dass eine Haltekraft zum Festhalten des ortsfesten Motors schwach ist.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lundell-Rotor, der das Haltemoment erhöht und ein Magnetfeld mit einer hohen Haltekraft vorsieht, einen Motor und ein Verfahren zum Herstellen eines Rotorkerns vorzusehen.
Zum Lösen dieser Aufgabe ist ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Motor mit einer Drehwelle, einem Rotor und einem Stator. Der Rotor weist einen ersten Rotorkern, einen zweiten Rotorkern und einen Feldmagneten auf. Der erste Rotorkern weist eine erste Kernbasis auf, die an der Drehwelle befestigt ist, und mehrere erste Klauen-Magnetpolabschnitte, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der ersten Kernbasis angeordnet sind und in einer axialen Richtung vom Außenumfangs-Abschnitt verlaufen. Der zweite Rotorkern weist eine zweite Kernbasis auf, die an der Drehwelle befestigt ist, und mehrere zweite Klauen-Magnetpolabschnitte, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der zweiten Kernbasis angeordnet sind und in einer axialen Richtung vom Außenumfangs-Abschnitt verlaufen. Jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte ist zwischen den ersten Klauen-Magnetpolabschnitten angeordnet, die einander in einer Umfangsrichtung benachbart sind. Der Feldmagnet ist zwischen der ersten Kernbasis und der zweiten Kernbasis angeordnet. Der Feldmagnet ist derart entlang der axialen Richtung magnetisiert, dass die ersten Klauen-Magnetpolabschnitte als erste Magnetpole und die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte als zweite Magnetpole fungieren. Der Stator weist einen Statorkern und eine Spule auf. Der Statorkern ist auf einer Außenseite des Rotors angeordnet und weist mehrere Zähne auf, die in gleichen Zwischenräumen entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind. Radial innere Flächen der mehreren Zähne sind radial äußeren Flächen der ersten und zweiten Klauenmagnetpolen zugekehrt. Die Spule ist um jeden der Zähne gewickelt. Die Spule erzeugt ein drehendes Magnetfeld, wenn ihr Strom zugeführt ist. Zumindest entweder die radial äußeren Flächen der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte oder die radial inneren Flächen der Zähne weisen jede eine Querschnittsform in einer senkrecht zur axialen Richtung stehenden Richtung auf, die nicht mit einem Kreis konzentrisch ist, dessen Mitte eine Achse der Drehwelle ist.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Rotor mit einem ersten Rotorkern, einem zweiten Rotorkern, einem Feldmagneten und einem Haltekraftausbildungs-Teil. Der erste Rotorkern weist eine erste Kernbasis auf, die an einer Drehwelle befestigt ist, und mehrere erste Klauen-Magnetpolabschnitte, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der ersten Kernbasis angeordnet sind und in einer axialen Richtung vom Außenumfangs-Abschnitt verlaufen. Der zweite Rotorkern weist eine zweite Kernbasis auf, die an einer Drehwelle befestigt ist, und mehrere zweite Klauen-Magnetpolabschnitte, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der zweiten Kernbasis angeordnet sind und in einer axialen Richtung vom Außenumfangs-Abschnitt verlaufen. Jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte ist zwischen den ersten Klauen-Magnetpolabschnitten angeordnet, die einander in einer Umfangsrichtung benachbart sind. Ein Feldmagnet ist zwischen der ersten Kernbasis und der zweiten Kernbasis angeordnet. Der Feldmagnet ist derart entlang der axialen Richtung magnetisiert, dass die ersten Klauen-Magnetpolabschnitte als erste Magnetpole und die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte als zweite Magnetpole fungieren. Ein Haltekraftausbildungs-Teil ist auf die radial äußeren Flächen der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte gepasst. Eine radial äußere Fläche des Haltekraftausbildungs-Teils weist mehrere örtlich begrenzte Flächen auf, die den radial äußeren Flächen der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte jeweils gegenüberliegen. Jede der örtlich begrenzten Flächen weist eine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung steht, auf, welche nicht mit einem Kreis konzentrisch ist, dessen Mitte eine Achse der Drehwelle ist.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Rotor mit einem ersten Rotorkern, einem zweiten Rotorkern, einem Feldmagneten, einer ersten Platte, einer zweiten Platte und einer Haltekraftausbildungs-Stange. Der erste Rotorkern weist eine erste Kernbasis, die an einer Drehwelle befestigt ist, und mehrere erste Klauen-Magnetpolabschnitte auf, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der ersten Kernbasis angeordnet sind und in einer axialen Richtung vom Außenumfangs-Abschnitt verlaufen. Der zweite Rotorkern weist eine zweite Kernbasis, die an der Drehwelle befestigt ist, und mehrere zweite Klauen-Magnetpolabschnitte auf, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der zweiten Kernbasis angeordnet sind und in einer axialen Richtung vom Außenumfangs-Abschnitt verlaufen. Jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte ist zwischen ersten Klauen-Magnetpolabschnitten angeordnet, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind. Der Feldmagnet ist zwischen der ersten Kernbasis und der zweiten Kernbasis angeordnet. Der Feldmagnet ist derart entlang der axialen Richtung magnetisiert, dass die ersten Klauen-Magnetpolabschnitte als erste Magnetpole und die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte als zweite Magnetpole fungieren. Die erste Platte ist auf einer axial äußeren Fläche der ersten Kernbasis angeordnet. Die zweite Platte ist auf einer axial äußeren Fläche der zweiten Kernbasis angeordnet. Die Haltekraftausbildungs-Stange verbindet einen radial äußeren Umfangskantenabschnitt der ersten Platte und einen radial äußeren Umfangskantenabschnitt der zweiten Platte zum Abdecken eines Teils der radial äußeren Flächen der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung geht zusammen mit Aufgaben und Vorteilen davon am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen hervor. Es zeigen:
1 eine Querschnittansicht eines bürstenlosen Motors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung in einer axialen Richtung;
2 eine Perspektivansicht eines Rotors von 1 bei Betrachtung in der axialen Richtung;
3 eine Vorderansicht des Rotors von 2 bei Betrachtung in der axialen Richtung;
4 eine kombinierte Querschnittansicht entlang Linie a-o-b in 3;
5 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Rotors von 2;
6 eine Vorderansicht eines Rotors, die ein anderes Beispiel der ersten Ausführungsform bei Betrachtung in der axialen Richtung zeigt;
7A eine Perspektivansicht eines Rotors, die ein anderes Beispiel der ersten Ausführungsform bei Betrachtung von einer ersten Rotorkernseite aus zeigt;
7B eine Perspektivansicht des Rotors von 7A bei Betrachtung von einer zweiten Rotorkernseite aus;
8 eine Querschnittansicht eines bürstenlosen Motors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung in der axialen Richtung;
9 eine Perspektivansicht des Rotors von 8 bei Betrachtung in der axialen Richtung;
10 eine Vorderansicht des Rotors von 9 bei Betrachtung in der axialen Richtung;
11 eine kombinierte Querschnittansicht entlang Linie a-o-b in 10;
12 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Rotors von 9;
13A ein Diagramm, das ein Verfahren zum Ausbilden des Rotors von 9 vor der Ausbildung der Klauen-Magnetpolabschnitte zeigt;
13B ein Diagramm des Zustands nach der Ausbildung der Klauen-Magnetpolabschnitte;
14 ein Diagramm, das das Haltemomentverhältnis zeigt;
15A eine Perspektivansicht eines Rotors, die ein anderes Beispiel der zweiten Ausführungsform bei Betrachtung von einer ersten Rotorkernseite zeigt;
15B eine Perspektivansicht des Rotors von 15A bei Betrachtung von einer zweiten Rotorkernseite aus;
16 eine Vorderansicht eines Rotors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung in der axialen Richtung;
17 ein Diagramm, das das Verhältnis jeden Haltemoments in der dritten Ausführungsform zeigt;
18 eine Perspektivansicht eines Rotors gemäß einer vierten Ausführungsform bei Betrachtung in der axialen Richtung;
19 eine Vorderansicht des Rotors von 18 bei Betrachtung in der axialen Richtung;
20 eine kombinierte Querschnittansicht entlang Linie a-o-b in 19;
21 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Rotors von 18;
22 eine Querschnittansicht eines Rotors, die ein anderes Beispiel der vierten Ausführungsform zeigt;
23 eine Perspektivansicht eines Rotors, die ein anderes Beispiel der vierten Ausführungsform bei Betrachtung in der axialen Richtung zeigt;
24 eine Querschnittansicht eines bürstenlosen Motors gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung in der axialen Richtung;
25 eine Vorderansicht eines Hauptabschnitts des Rotors von 24 bei Betrachtung in der axialen Richtung;
26 eine kombinierte Querschnittansicht entlang Linie a-o-b in 24;
27 eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die den Rotor von 24 ohne Zusatz-Zwischenpolmagneten und Rückseiten-Zusatzmagneten zeigt;
28A eine Perspektivansicht des Rotors von 24 bei Betrachtung von einer ersten Rotorkernseite aus;
28B eine Perspektivansicht des Rotors von 28A bei Betrachtung von einer zweiten Rotorkernseite aus;
29 ein Diagramm, das das Haltemomentverhältnis in der fünften Ausführungsform zeigt;
30 eine Vorderansicht eines Hauptabschnitts eines Rotors, die ein anderes Beispiel der fünften Ausführungsform bei Betrachtung in der axialen Richtung zeigt;
31 eine Perspektivansicht eines Rotors gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung in der axialen Richtung;
32 eine Vorderansicht des Rotors von 31 bei Betrachtung in der axialen Richtung;
33 eine kombinierte Querschnittansicht entlang Linie a-o-b in 32;
34 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Rotors, die ein Haltekraftausbildungs-Teil von 31 darstellt;
35 eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die den Rotor von 34 ohne Zusatz-Zwischenpolmagneten, Rückseiten-Zusatzmagneten und das Haltekraftausbildungs-Teil zeigt;
36 eine Perspektivansicht eines Rotors, die ein anderes Beispiel der sechsten Ausführungsform bei Betrachtung in der axialen Richtung zeigt;
37 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Rotors, die ein Haltekraftausbildungs-Teil von 36 darstellt;
38 eine Perspektivansicht eines Rotors gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung in der axialen Richtung;
39 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Rotors, die ein Haltekraftausbildungs-Teil von 38 darstellt;
40 eine Vorderansicht des Rotors von 38 bei Betrachtung in der axialen Richtung;
41 eine Perspektivansicht eines Rotors, die ein anderes Beispiel der siebten Ausführungsform bei Betrachtung in der axialen Richtung zeigt;
42 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Rotors, die ein Haltekraftausbildungs-Teil von 41 darstellt;
43 eine Querschnittansicht eines bürstenlosen Motors gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung in der axialen Richtung;
44 eine vergrößerte Vorderansicht eines Hauptabschnitts bei Betrachtung in der axialen Richtung, die eine Zahnstruktur eines Stators von 43 darstellt;
45A eine Perspektivansicht des Rotors von 43 bei Betrachtung von einer ersten Rotorkernseite aus;
45B eine Perspektivansicht des Rotors von 43 bei Betrachtung von einer zweiten Rotorkernseite aus;
46 eine Vorderansicht des Rotors von 45A bei Betrachtung in der axialen Richtung;
47 eine kombinierte Querschnittansicht entlang Linie A-O-B in 46;
48 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Rotors von 45A;
49 ein Diagramm, das das Haltemomentverhältnis zeigt;
50 eine Querschnittansicht eines bürstenlosen Motors gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung in der axialen Richtung;
51 eine Vorderansicht des Rotors von 50 bei Betrachtung in der axialen Richtung;
52 ein Diagramm, das das Haltemomentverhältnis zeigt;
53 eine Querschnittansicht eines bürstenlosen Motors bei Betrachtung in der axialen Richtung, die ein anderes Beispiel der neunten Ausführungsform zeigt;
54A eine Perspektivansicht des Rotors von 53 bei Betrachtung von einer ersten Rotorkernseite aus;
54B eine Perspektivansicht des Rotors von 53 bei Betrachtung von einer zweiten Rotorkernseite aus;
55 eine Obenansicht eines Motors gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
56 ein schematisches Diagramm, das Zähne von 55 darstellt;
57A ein Diagramm, das eine Änderung des Rastmoments darstellt, die durch eine Differenz bei Nutabschnittausbildungspositionen bezüglich der Zähne von 55 verursacht ist;
57B ein Diagramm, das eine Änderung des Momentverhältnisses, die durch eine Differenz bei den Nutabschnittausbildungspositionen bezüglich der Zähne von 55 verursacht ist;
58A ein Diagramm, das eine Änderung des Rastmoments darstellt, die durch eine Differenz bei einer Umfangsbreite von Nutabschnitten von 55 verursacht ist;
58B ein Diagramm, das eine Änderung des Momentverhältnisses darstellt, die durch eine Differenz bei einer Umfangslänge(-breite) der Nutabschnitte von 55 verursacht ist;
59A ein Diagramm, das eine Änderung des Rastmoments darstellt, die durch eine Differenz bei einer radialen Länge (Tiefe) der Nutabschnitte von 55 verursacht ist;
59B ein Diagramm, das eine Änderung des Momentverhältnisses darstellt, die durch eine Differenz bei einer radialen Länge (Tiefe) der Nutabschnitte von 55 verursacht ist;
60 eine Obenansicht eines Motos in einem anderen Beispiel der zehnten Ausführungsform;
61 eine Perspektivansicht eines Rotors von 60;
62 eine Obenansicht eines Motors, der mit dem Rotor von 61 versehen ist; und
63 eine Querschnittansicht des Rotors von 62.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Erste Ausführungsform)
Es wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 5 ein bürstenloser Motor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, weist ein bürstenloser Motor M einen Stator 2 auf, der an einer Innenumfangsfläche eines Motorgehäuses 1 befestigt ist. Ein Rotor 4, der an einer Drehwelle 3 befestigt ist und einstückig mit der Drehwelle 3 gedreht wird, ist im Stator 2 angeordnet.
(Stator 2)
Der Stator 2 weist einen zylindrischen Statorkern 10 auf, und eine Außenumfangsfläche des Statorkerns 10 ist am Motorgehäuse 1 befestigt. Zähne 11 sind im Statorkern 10 entlang einer axialen Richtung ausgebildet und in einer Umfangsrichtung in gleichen Zwischenräumen angeordnet. Die Zähne 11 verlaufen zu einer Innenseite hin. Jeder Zahn 11 ist T-förmig und weist eine Innenumfangsfläche 11a in der radialen Richtung auf, die eine bogenförmige Fläche ist, welche durch Ausdehnen eines Bogens erzielt ist, der konzentrisch mit einem Kreis ist, dessen Mitte eine Achse O der Drehwelle 3 in der axialen Richtung ist.
Ein Statorschlitz 12 ist zwischen zwei Zähnen 11 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl der Zähne 11 zwölf und die Anzahl der Statorschlitze 12 zwölf, also dieselbe Anzahl wie die Zähne 11. Dreiphasige Spulen sind als konzentrierte Wicklung auf die zwölf Zähne 11 gewickelt; insbesondere sind eine U-Phasenspule 13u, eine V-Phasenspule 13v und eine W-Phasenspule 13w in dieser Reihenfolge auf jeden der Zähne 11 in einer Umfangsrichtung gewickelt.
Ferner ist durch Anlegen einer dreiphasigen Stromquellenspannung an jede der gewickelten Phasenspulen 13u, 13v, 13w ein drehendes Magnetfeld im Stator 2 ausgebildet, sodass der Rotor 4, der auf der Innenseite des Stators 2 angeordnet und an der Drehwelle 3 befestigt ist, vorwärts (im Uhrzeigersinn, wie in 1 gezeigt) und rückwärts (gegen den Uhrzeigersinn, wie in 1 gezeigt) dreht.
Wie in 2 bis 5 gezeigt, weist der Rotor 4, der auf der Innenseite des Stators 2 angeordnet ist, erste und zweite Rotorkerne 20, 30 und einen Ringmagneten 40 als Feldmagnet (siehe 4 und 5) auf.
(Erster Rotorkern 20)
Wie in 5 gezeigt, weist der erste Rotorkern 20 eine erste Kernbasis 21 auf, die im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist und ein Einführungsloch 20a aufweist, in das die Drehwelle 3 eingeführt und befestigt ist, und weist mehrere (vier in der vorliegenden Ausführungsform) erste Klauen-Magnetpolabschnitte 22 auf, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der ersten Kernbasis 21 angeordnet sind. Jeder der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 ist zum Vorstehen zu einer radial äußeren Seite und Verlaufen in der axialen Richtung ausgebildet.
Zwei Umfangsendflächen 22a, 22b von jedem Klauen-Magnetpolabschnitt 22 sind flache Flächen, die in einer radialen Richtung verlaufen (nicht geneigt bezüglich der radialen Richtung bei Betrachtung in der axialen Richtung). Ferner ist ein Winkel jedes ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 in der Umfangsrichtung, d. h. ein Winkel zwischen den zwei Umfangsendflächen 22a, 22b, kleiner als ein Winkel eines Spalts zwischen benachbarten der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 in der Umfangsrichtung eingerichtet.
Ferner weist, wie in 2 gezeigt, eine radial äußere Fläche f1 jedes ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 zwei flache Flächen, nämlich eine erste flache Fläche f1a und eine zweite flache Fläche f1b auf.
Insbesondere ist, wie in 3 gezeigt, in der radial äußeren Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 ein Punkt, der eine lineare Mittellinie L1 schneidet, die durch eine Mittelposition des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 in der Umfangsrichtung von einer Achse O der Drehwelle 3 verläuft, als Spitze P1 bezeichnet. Eine Linie, die von der Spitze P1 in einer axialen Richtung parallel zur Achse O der Drehwelle 3 verläuft, wird als Gratlinie La bezeichnet (siehe 2 und 5). Unter Verwendung der Gratlinie La als Grenze wird Schneiden zur radial inneren Seite in einer Seite im Uhrzeigersinn und in einer Seite gegen den Uhrzeigersinn mit demselben Neigungswinkel θa ausgeführt. Ferner wird unter Verwendung der Gratlinie La als Grenze eine Fläche, die in der Seite im Uhrzeigersinn geschnitten ist, als die erste flache Fläche f1a bezeichnet. Eine Fläche, die in der Seite gegen den Uhrzeigersinn geschnitten ist, wird als die zweite flache Fläche f1b bezeichnet.
Dementsprechend ist die radial äußere Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 gewölbt, sodass die Gratlinie La der oberste Abschnitt ist, der dem Stator 2 am nächsten ist, und die Seite im Uhrzeigersinn und die Seite gegen den Uhrzeigersinn von der Gratlinie La weiter entfernt vom Stator 2 sind. Das heißt, die radial äußere Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 weist eine Querschnittform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung steht, auf, die mit einer Kreisform nicht konzentrisch ist, deren Mitte die Achse O der Drehwelle 3 ist.
(Zweiter Rotorkern 30)
Wie in 5 gezeigt, weist der zweite Rotorkern 30 eine identische Form wie der erste Rotorkern 20 auf. Der zweite Rotorkern 30 weist eine im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildete zweite Kernbasis 31 mit einem Einführungsloch 30a auf, in das die Drehwelle 3 eingeführt und befestigt ist, und weist vier zweite Klauen-Magnetpolabschnitte 32 auf, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der zweiten Kernbasis 31 angeordnet sind. Jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 ist zum Vorstehen zu einer radial äußeren Seite und Verlaufen in der axialen Richtung ausgebildet.
Zwei Umfangsendflächen 32a, 32b von jedem zweiten Klauen-Magnetpolabschnitt 32 sind flache Flächen, die in einer radialen Richtung verlaufen. Ferner ist ein Winkel jedes zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 in der Umfangsrichtung, d. h. ein Winkel zwischen den zwei Umfangsendflächen 32a, 32b, kleiner als ein Winkel eines Spalts zwischen benachbarten der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 in der Umfangsrichtung eingerichtet.
Ferner weist, wie in 2 gezeigt, eine radial äußere Fläche f2 jedes zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 zwei flache Flächen, nämlich eine erste flache Fläche f2a und eine zweite flache Fläche f2b auf.
Insbesondere ist, wie in 3 gezeigt, in der radial äußeren Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 ein Punkt, der eine lineare Mittellinie L2 schneidet, die durch eine Mittelposition des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 in der Umfangsrichtung von einer Achse O der Drehwelle 3 verläuft, als Spitze P2 bezeichnet. Eine Linie, die von der Spitze P2 in einer axialen Richtung parallel zur Achse O der Drehwelle 3 verläuft, wird als Gratlinie Lb bezeichnet (siehe 2 und 5). Unter Verwendung der Gratlinie Lb als Grenze wird Schneiden zur radial inneren Seite in einer Seite im Uhrzeigersinn und in einer Seite gegen den Uhrzeigersinn mit demselben Neigungswinkel θb (= θa) ausgeführt. Ferner wird unter Verwendung der Gratlinie Lb als Grenze eine Fläche, die in der Seite im Uhrzeigersinn geschnitten ist, als die erste flache Fläche f2a bezeichnet. Eine Fläche, die in der Seite gegen den Uhrzeigersinn geschnitten ist, wird als die zweite flache Fläche f2b bezeichnet.
Dementsprechend ist die radial äußere Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 gewölbt, sodass die Gratlinie Lb der oberste Abschnitt ist, der dem Stator 2 am nächsten ist, und die Seite im Uhrzeigersinn und die Seite gegen den Uhrzeigersinn von der Gratlinie Lb weiter entfernt vom Stator 2 sind. Das heißt, die radial äußere Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 weist eine Querschnittform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung steht, auf, die mit einer Kreisform nicht konzentrisch ist, deren Mitte die Achse O der Drehwelle 3 ist.
Ferner ist jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 des zweiten Rotorkerns 30 zwischen entsprechenden der ersten Klauen-Magnetpolabschnitten 22 angeordnet. Hier ist der zweite Rotorkern 30 derart an den ersten Rotorkern 20 gekuppelt, dass ein Ringmagnet 40 (siehe 4) (in Sandwichbauweise) zwischen der ersten Kernbasis 21 und der zweiten Kernbasis 32 in der axialen Richtung angeordnet ist.
Insbesondere ist, wie in 4 gezeigt, der Ringmagnet 40 in Sandwichbauweise zwischen einer Fläche der ersten Kernbasis 21 auf einer Seite der zweiten Kernbasis 31 (Gegenfläche 21a) und einer Fläche der zweiten Kernbasis 31 auf der Seite der ersten Kernbasis 21 (Gegenfläche 31a) angeordnet.
Die Umfangsendfläche 22a jedes ersten Klauenmagnetabschnitts 22 auf einer Seite und die Umfangsendfläche 32b jedes Klauenmagnetabschnitts 32 auf der anderen Seite sind in der axialen Richtung parallel. Daher ist ein Spalt zwischen den zwei Endflächen 22a, 32b derart ausgebildet, dass er entlang der axialen Richtung im Wesentlichen linear ist. Ferner sind die Umfangsendfläche 22b jedes ersten Klauenmagnetabschnitts 22 auf der anderen Seite und die Umfangsendfläche 32a jedes zweiten Klauenmagnetabschnitts 32 auf der einen Seite derart ausgebildet, dass sie entlang der axialen Richtung parallel sind. Daher ist ein Spalt zwischen den zwei Endflächen 22b, 32a derart ausgebildet, dass er entlang der axialen Richtung im Wesentlichen linear ist.
Wie in 4 und 5 gezeigt, ist der Ringmagnet 40, der in Sandwichbauweise zwischen dem ersten Rotorkern 20 und dem zweiten Rotorkern 30 eingelegt ist, ein ringförmiger plattenförmiger Permanentmagnet, der durch einen Neodymmagneten ausgebildet ist.
Wie in 5 gezeigt, weist der Ringmagnet 40 ein Einführungsloch 31 in seiner Mittelposition auf, in das die Drehwelle 3 eingeführt ist. Ferner berührt eine Seitenfläche 40a des Ringmagneten 40 auf einer Seite die Gegenfläche 21a der ersten Kernbasis 21. Eine Seitenfläche 40b des Ringmagneten 40 auf der anderen Seite berührt die Gegenfläche 31a der zweiten Kernbasis 31. Der Ringmagnet 40 ist in Sandwichbauweise zwischen dem ersten Rotorkern 20 und dem zweiten Rotorkern 30 eingelegt und befestigt.
Ein Außendurchmesser des Ringmagneten 40 ist derart eingerichtet, dass er konform zu einem Außendurchmesser der ersten und zweiten Kernbasis 21, 31 ist, und die Stärke ist auf eine vorgegebene Stärke eingerichtet.
Das heißt, wie in 4 gezeigt, wenn der Ringmagnet 40 zwischen dem ersten Rotorkern 20 und dem zweiten Rotorkern 30 angeordnet ist, ist eine distale Endfläche 22c jedes ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 bündig mit einer Gegenfläche 31b der zweiten Kernbasis 31, und eine distale Endfläche 32c jedes zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 ist bündig mit einer Gegenfläche 21b der ersten Kernbasis 21.
Wie in 4 gezeigt, ist der Ringmagnet 40 derart in der axialen Richtung magnetisiert, dass ein Abschnitt des ersten Rotorkerns 20 ein N-Pol (erster Magnetpol) und ein Abschnitt des zweiten Rotorkerns 30 ein S-Pol (zweiter Magnetpol) wird. Dementsprechend fungieren aufgrund des Ringmagneten 40 die ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 des ersten Rotorkerns 20 als die N-Pole (die ersten Magnetpole) und die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 des zweiten Rotorkerns 30 als die S-Pole (die zweiten Magnetpole).
Dementsprechend ist der Rotor 4 der vorliegenden Ausführungsform ein sogenannter Lundell-Rotor, der den Ringmagneten 40 verwendet. In dem Rotor 4 sind die ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, die als die N-Pole dienen, und die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32, die als die S-Pole dienen, abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet. Die Anzahl der Magnetpole ist acht.
Als nächstes wird die Betriebsweise der ersten Ausführungsform beschrieben.
Bei dem bürstenlosen Motor M wird, wenn eine dreiphasige Stromspannung an die Phasenspulen 13u, 13v, 13w, die zum Ausbilden eines drehenden Magnetfelds im Stator 2 um die Zähne 11 des Stators 2 gewickelt sind, angelegt ist, der Rotor 4, der an der Drehwelle 3 befestigt ist und auf der Innenseite des Stators 2 angeordnet ist, durch das drehende Magnetfeld gedreht.
Ferner wird, wenn keine dreiphasige Stromspannung mehr an die Phasenspulen 13u, 13v, 13w angelegt ist, das drehende Magnetfeld beseitigt, und der Rotor 4 hört auf zu drehen. Dabei hält der Rotor 4 an einer Drehposition an, in der Magnetfluss, der von den ersten Klauen-Magnetpolabschnitten 22 des ersten Rotorkerns 20 in die Zähne 11 des Statorkerns 10 fließt, und Magnetfluss, der von den Zähnen 11 des Statorkerns 10 in die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 des zweiten Rotorkerns 30 fließt, am stabilsten sind.
In diesem Falle befindet sich die Gratlinie La (Gratlinie Lb) auf der radial äußeren Fläche f1 von einem der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitten 22, 32 an einer Mittelposition in der Umfangsrichtung einer radial inneren Umfangsfläche 11a des gegenüberliegenden Zahns 11. 1 zeigt einen Fall, in dem sich die Gratlinien La auf den radial äußeren Flächen f1 der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 an der Mittelposition in der Umfangsrichtung der radial inneren Umfangsfläche 11a der gegenüberliegenden Zähne 11 befinden. In diesem Falle befindet sich, da der bürstenlose Motor M den Rotor 4 mit acht Polen und den Stator 2 mit zwölf Schlitzen aufweist, jede der Gratlinien Lb auf den radial äußeren Flächen f2 der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 an einer Mittelposition zwischen zwei Zähnen 11.
In diesem Zustand bewegt sich, wenn der Rotor 4 (die Drehwelle 3) gedreht wird, die radial äußere Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 in der Umfangsrichtung bezüglich der radial inneren Umfangsfläche 11a des gegenüberliegenden Zahns 11.
Die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 sind an den Gratlinien La, Lb, die als die Grenzen dienen, gewölbt. Daher wird eine Änderung des Magnetflusses in Begleitung der Bewegung erheblich groß im Vergleich dazu, wenn die radial äußeren Flächen der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte entlang eines Kreises ausgebildet sind, der konzentrisch mit der Achse der Drehwelle 3 ist.
Ferner steht eine Haltekraft (ein Haltemoment), die den Magnetfluss in einen stabilen Zustand zurückversetzt, in Korrelation mit Änderungen des Magnetfelds. In diesem Falle ist eine Änderung des Magnetfelds sehr groß. Daher ist die Halte kraft (das Haltemoment) groß.
Zudem weisen die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 die ersten flachen Flächen f1a, f2a auf und die zweiten flachen Flächen f1b, f2b, die symmetrisch sind und Neigungswinkel θa, θb aufweisen, die auf jeder Seite in der Umfangsrichtung mit den Gratlinien La, Lb zusammenfallen, welche als Grenzen dienen. Daher ist dieselbe Haltekraft (dasselbe Haltemoment) in jeder Drehrichtung des Rotors 4 (der Drehwelle 3) vorgesehen.
Als Nächstes werden unten die Vorteile der ersten Ausführungsform beschrieben.

(1) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Querschnittsflächen der radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 in einer senkrecht zur axialen Richtung verlaufenden Richtung keine konzentrischen Kreise, deren Mitten die Achse der Drehwelle ist. Daher variieren Spalte zwischen dem Stator 2 und den Flächen der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32, die bewirken, dass der Rotor 4 dreht. Daher treten aufgrund der Variationen große Änderungen im Magnetfeld auf und erzeugen eine Last während der Drehung. Dies erhöht das Haltemoment und erhöht die Haltekraft.
(2) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind, da die radial äußeren Flächen f1, f2 des ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 22, 32 gewölbt sind, wobei die Gratlinien La, Lb als Grenzen dienen, Änderungen im Magnetfeld groß. Dies ermöglicht, dass das Haltemoment zunimmt und die Haltekraft des bürstenlosen Motors M in einem ortsgebundenen Zustand zunimmt.
(3) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weisen die radial äußeren Flächen f1, f2 des ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 22, 32 die ersten flachen Flächen f1a, f2a und die zweiten flachen Flächen f1b, f2b mit symmetrisch identischen Neigungswinkeln θa, θb auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung auf, wobei die Gratlinien La, Lb als Grenzen dienen. Dementsprechend kann Haltemoment (Haltekraft) derselben Größenordnung in jeder Drehrichtung des Rotors 4 (der Drehwelle 3) erzeugt sein.

Zudem besteht im bürstenlosen Motor M, der zur Vorwärts- und Rückwärtsdrehung imstande ist, keine zyklische Schwankung im Rastmoment zwischen Vorwärtsdrehung und Rückwärtsdrehung.
Die erste Ausführungsform kann folgendermaßen modifiziert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform weisen die gewölbten, radial äußeren Flächen f1, f2 die ersten flachen Flächen und die zweiten flachen Flächen auf. Stattdessen können die radial äußeren Flächen f1, f2, wie in 6 gezeigt, durch die ersten flachen Flächen f1a, f2a, die zweiten flachen Flächen f1b, f2b und dritte flache Flächen f1c, f2c gewölbt sein. Es ist lediglich notwendig, dass die radial äußeren Flächen f1, f2 des ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 22, 32 bei Betrachtung in der axialen Richtung keine Fläche sind, die konzentrisch mit einem Kreis sind, dessen Mitte die Achse O der Drehwelle 3 ist.
Wie in 7A und 7B gezeigt, können im Rotor 4 Zusatzzwischenmagneten 51 zwischen den ersten Klauen-Magnetpolabschnitten 22 und den zweiten Klauen-Magnetpolabschnitten 32 angeordnet sein, und Rückseiten-Zusatzmagneten 52, 53 können auf den radial inneren Seiten der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitten 22, 32 angeordnet sein.
Hier sind die Zusatz-Zwischenpolmagneten 51 in der Richtung magnetisiert, dass Abschnitte am ersten Klauen-Magnetpolabschnitt 22 die N-Pole werden und Abschnitte an einem zweiten Klauen-Magnetpolabschnitt 32 die S-Pole werden. Die Rückseiten-Zusatzmagneten 52, die in 7A gezeigt sind, sind derart magnetisiert, dass Abschnitte an einer ersten Kernbasis 21 die N-Pole werden und Abschnitte auf einer Seite des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts die S-Pole werden. Ferner sind die Rückseiten-Zusatzmagneten 53, die in 7B gezeigt sind, derart magnetisiert, dass Abschnitte auf einer Seite der zweiten Kernbasis 31 die S-Pole werden und Abschnitte auf einer Seite des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 21 die N-Pole werden.
Dementsprechend wird durch Vorsehen dieser Zusatzmagneten 51, 52, 53 der Magnetfluss, der zwischen den ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitten 22, 32 und den Zähnen 11 des Statorkerns 10 erzeugt ist, groß, und eine Änderung im Magnetfeld kann weiter erhöht sein. Dies erhöht das Haltemoment weiter.
(Zweite Ausführungsform)
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 8 bis 14 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform weist Kennzeichen in den radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 auf, die in der ersten Ausführungsform gezeigt sind. Dementsprechend werden die kennzeichnenden Abschnitte detailliert beschrieben, und Abschnitte, die der ersten Ausführungsform entsprechen, werden aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht detailliert beschrieben.
Wie in 8 gezeigt, weist ein bürstenloser Motor M der vorliegenden Ausführungsform einen Stator 2 auf, der auf einer Innenumfangsfläche eines Motorgehäuses 1 befestigt ist, und einen Rotor 4, der einstückig mit einer Drehwelle 3 dreht und daran befestigt ist, ist auf einer Innenseite des Stators 2 angeordnet.
Der Stator 2 weist einen Statorkern 10 auf, und zwölf Zähne 11 verlaufen vom Statorkern 10. Jeder der Zähne 11 ist T-förmig, und eine Innenumfangsfläche 11a davon in einer radialen Richtung ist eine bogenförmige Fläche, die durch Ausdehnen in der axialen Richtung eines Bogens eines konzentrischen Kreises erzielt ist, der eine Mitte an einer Achse O der Drehwelle 3 aufweist. Ferner sind dreiphasige Spulen durch konzentriertes Wickeln auf die zwölf Zähne 11 gewickelt, insbesondere sind eine U-Phasenspule 13u, eine V-Phasenspule 13v und eine W-Phasenspule 13w in dieser Reihenfolge in einer Umfangsrichtung auf die Zähne 11 gewickelt.
Ferner bildet der Stator 2 durch Anlegen einer dreiphasigen Stromspannung an die obigen gewickelten jeweiligen Phasenspulen 13u, 13v, 13w ein drehendes Magnetfeld aus.
Wie in 9 bis 12 gezeigt, weist der Rotor 4, der auf der Innenseite des Stators 2 angeordnet ist, erste und zweite Rotorkerne 20, 30 und einen Ringmagneten 40 (vgl. 2 und 3) auf.
Wie in 12 gezeigt, weist der erste Rotorkern 20 eine erste Kernbasis 21 auf, die im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist, und weist vier erste Klauen-Magnetpolabschnitte 22 auf, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der ersten Kernbasis 21 angeordnet sind. Jeder der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 ist derart ausgebildet, dass er zu einer radial äußeren Seite vorsteht und in der axialen Richtung verläuft.
Ferner ist ein Winkel jedes ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 in der Umfangsrichtung, d. h. ein Winkel zwischen den zwei Umfangsendflächen 22a, 22b, kleiner als ein Winkel eines Spalts zwischen benachbarten der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 in der Umfangsrichtung eingerichtet.
Ferner weisen die radial äußeren Flächen f1 der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 eine Querschnittfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, die eine bogenförmige Fläche mit konzentrischer Kreisform mit einer Achse O der Drehwelle 3 als Mitte aufweist, auf, und zwei Nute, nämlich eine erste Zusatznut 25 und eine zweite Zusatznut 26, sind auf jeder radial äußeren Fläche f1 ausgebildet.
Insbesondere ist, wie in 10 gezeigt, in der radial äußeren Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 eine gerade Linie, die eine Mittelposition des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 in der Umfangsrichtung von der Achse O der Drehwelle 3 durchläuft, als Mittellinie L1 bezeichnet. Mit der Mittellinie L1 als Bezug sind gerade Linien, die von einer Mittelachse beabstandet durch einen Winkel θ1 auf einer Seite im Uhrzeigersinn und einer Seite gegen den Uhrzeigersinn verlaufen, jeweils als erste Linie L1a und zweite Linie L1b bezeichnet.
Hierbei wird der Winkel θ1 auf Grundlage eines Rastmomentzyklus (Winkel ϕ) unter Anwendung folgender Formel berechnet: θ1 = (1/2 + n)·ϕ
Hierbei ist n eine Ganzzahl, und in der vorliegenden Ausführungsform ist n = 0.
Im Allgemeinen ist der Zyklus ϕ des Rastmoments ein Wert, der durch Dividieren von 360 Grad durch das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl von Magnetpolen des Rotors 4 und der Anzahl von Schlitzen des Stators 2 erhalten wird.
In diesem Fall ist, da die Anzahl von Magnetpolen des Rotors 4 acht ist und die Anzahl von Schlitzen des Stators 2 zwölf ist, das kleinste gemeinsame Vielfache vierundzwanzig. Ferner ist der Zyklus ϕ des Rastmoments 15 (= 360/24) Grad.
Dementsprechend ist der Winkel θ1 7,5 (= 15/2) Grad.
Ferner sind auf der radial äußeren Fläche f1 Nute mit einer konstanten Breite in der axialen Richtung jeweils derart angeordnet, dass sie die erste Linie L1a und die zweite Linie L1b um 7,5 Grad in einer Richtung im Uhrzeigersinn und in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn mit der Mittellinie L1 als Mitte, als Mittelpositionen in der Umfangsrichtung, beabstandet aufweisen.
Ferner wird die Nut, die die erste Linie L1a als die umfängliche Mittelposition aufweist, als erste Zusatznut 25 bezeichnet und demgegenüber die Nut, die die zweite Linie L1b als umfängliche Mittelposition aufweist, als zweite Zusatznut 26 bezeichnet. Dementsprechend stimmt ein Winkel, den die erste Zusatznut 25 und die zweite Zusatznut 26 mit der Achse O der Drehwelle 3 als der Mitte ausbilden, mit dem Zyklus ϕ des Rastmoments (= 15 Grad) überein.
Das heißt, ein Winkel, der durch die Mittellinie L1 und die erste Linie L1a gebildet ist, und ein Winkel, der durch die Mittellinie L1 und die zweite Linie L1b gebildet ist, werden beide ein Halbzyklus des Zyklus ϕ des Rastmoments (7,5 Grad), und die erste Zusatznut 25 und die zweite Zusatznut 26 sind an symmetrischen Positionen mit der Mittellinie L1 als Symmetrieachse ausgebildet.
Die erste und zweite Zusatznut 25, 26 weisen einen U-förmigen Querschnitt in einer Richtung auf, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft. Bodenflächen 25a, 26a der ersten und zweiten Zusatznut 25, 26 sind flache Flächen, und jeweils im rechten Winkel zu Seitenflächen ausgebildet, die zu einer radial äußeren Seite von beiden Seiten der ersten und zweiten Zusatznut 25, 26 verlaufen.
Dementsprechend weisen, da die Bodenflächen 25a, 25b flach sind, die radial äußeren Flächen f1 der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 mit den ersten und zweiten Zusatznuten 25, 26 als Ganzes keine Querschnittform der konzentrischen Kreisform mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte in einer Richtung auf, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft.
Wie in 12 gezeigt, weist der zweite Rotorkern 30 eine identische Form wie der erste Rotorkern 20 auf. Der zweite Rotorkern 30 weist eine im Wesentlichen scheibenförmige zweite Kernbasis 31 und vier zweite Klauen-Magnetpolabschnitte 32 auf, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der zweiten Kernbasis 31 angeordnet sind. Jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 ist derart ausgebildet, dass er zur radial äußeren Seite vorsteht und in der axialen Richtung verläuft.
Endflächen 32a, 32b jedes zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 in der Umfangsrichtung sind flache Flächen, die in der radialen Richtung verlaufen. Ferner ist ein Winkel jedes zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 in der Umfangsrichtung, d. h. ein Winkel zwischen den zwei Umfangsendflächen 32a, 32b, kleiner als ein Winkel eines Spalts zwischen benachbarten der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 in der Umfangsrichtung eingerichtet.
Ferner weisen die radial äußeren Flächen f2 der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 eine Querschnittfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, die eine bogenförmige Fläche mit konzentrischer Kreisform mit einer Achse O der Drehwelle 3 als Mitte aufweist, auf, und zwei Nute, nämlich eine erste Zusatznut 35 und eine zweite Zusatznut 36, sind auf jeder radial äußeren Fläche f2 ausgebildet.
Insbesondere ist, wie in 10 gezeigt, in der radial äußeren Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 eine gerade Linie, die eine Mittelposition des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 in der Umfangsrichtung von der Achse O der Drehwelle 3 durchläuft, als Mittellinie L2 bezeichnet. Mit der Mittellinie L2 als Bezug sind gerade Linien, die von einer Mittelachse beabstandet durch einen Winkel θ1 auf einer Seite im Uhrzeigersinn und einer Seite gegen den Uhrzeigersinn verlaufen, jeweils als erste Linie L2a und zweite Linie L2b bezeichnet. Hierbei wird der Winkel θ2 auf Grundlage des Zyklus ϕ des Rastmoments unter Anwendung der folgenden Berechnungsformel, die der obigen ähnelt, berechnet: θ2 = (1/2 + n)·ϕ
Hierbei ist n eine Ganzzahl, und in der vorliegenden Ausführungsform ist n = 0. Der Zyklus ϕ des Rastmoments beträgt 15 (= 360/24) Grad, ähnlich wie oben.
Dementsprechend ist der Winkel θ2 7,5 (= 15/2) Grad, ähnlich wie oben θ1.
Ferner sind auf der radial äußeren Fläche f2 Nute mit einer konstanten Breite in der axialen Richtung jeweils derart angeordnet, dass sie die erste Linie L2a und die zweite Linie L2b um 7,5 Grad in einer Richtung im Uhrzeigersinn und in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn bezüglich der Mittellinie L2 als Mitte, als Mittelpositionen in der Umfangsrichtung, beabstandet aufweisen.
Ferner wird die Nut, die die erste Linie L2a als die umfängliche Mittelposition aufweist, als erste Zusatznut 35 bezeichnet und demgegenüber die Nut, die die zweite Linie L2b als umfängliche Mittelposition aufweist, als zweite Zusatznut 36 bezeichnet. Dementsprechend stimmt ein Winkel, den die erste Zusatznut 35 und die zweite Zusatznut 36 mit der Achse O der Drehwelle 3 als der Mitte ausbilden, mit dem Zyklus ϕ des Rastmoments (= 15 Grad) überein.
Das heißt, ein Winkel, der durch die Mittellinie L2 und die erste Linie L2a gebildet ist, und ein Winkel, der durch die Mittellinie L2 und die zweite Linie L2b gebildet ist, werden beide ein Halbzyklus des Zyklus ϕ des Rastmoments (7,5 Grad). Daher sind die erste Zusatznut 35 und die zweite Zusatznut 36 an symmetrischen Positionen mit der Mittellinie L2 als Symmetrieachse ausgebildet.
Die erste und zweite Zusatznut 35, 36 weisen einen U-förmigen Querschnitt in einer Richtung auf, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft. Bodenflächen 35a, 36a der ersten und zweiten Zusatznut 35, 36 sind flache Flächen, und jeweils im rechten Winkel zu Seitenflächen ausgebildet, die zu einer radial äußeren Seite von beiden Seiten der ersten und zweiten Zusatznut 35, 36 verlaufen.
Dementsprechend weisen, da die Bodenflächen 35a, 36a der ersten und zweiten Zusatznute 35, 36 flach sind, die radial äußeren Flächen f2 der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 mit den ersten und zweiten Zusatznuten 35, 36 als Ganzes keine Querschnittform der konzentrischen Kreisform mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte in einer Richtung auf, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft.
Ferner ist, auf dieselbe Art und Weise wie die erste Ausführungsform, im zweiten Rotorkern 30 jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 zwischen entsprechenden der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 angeordnet. Ferner wird an diesem Punkt, auf dieselbe Art und Weise wie die erste Ausführungsform, der zweite Rotorkern 30 derart am ersten Rotorkern 20 montiert, dass ein Ringmagnet 40 (vgl. 11) (in Sandwichbauweise) zwischen der ersten Kernbasis 21 und der zweiten Kernbasis 31 in der axialen Richtung angeordnet ist.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der ersten und zweiten Rotorkerne 20, 30 beschrieben.
Zunächst werden die ersten und zweiten Rotorkerne 20, 30 aus einer elektromagnetischen Stahlplatte aus einem weichen magnetischen Material ausgestanzt. Insbesondere werden die Einführungslöcher 20a, 30a, die ersten und zweiten Kernbasen 21, 31 und Abschnitte, die in der radialen Richtung von den ersten und zweiten Kernbasen 21, 31 vorstehen, durch Stanzen ausgebildet. Nach dem Stanzen werden Flächen auf einer Seite der Abschnitte, die in der radialen Richtung von den ersten und zweiten Kernbasen 21, 31 verlaufen, durch eine Pressmaschine oder dergleichen gepresst (plastisch verformt), um die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 26 auszubilden.
Ferner werden nach den somit ausgebildeten ersten Zusatznuten 25, 35 und den zweiten Zusatznuten 26, 36 die Abschnitte, die in der radialen Richtung vorstehen, in der axialen Richtung bezüglich Abschnitten, die zweipunktigen Strichpunktlinien in 13A gezeigt sind, gebogen. Dadurch sind die ersten und zweiten Rotorkerne 20, 30, die die ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 mit den ersten Zusatznuten 25, 35 und den zweiten Zusatznuten 26, 36 aufweisen, wie in 13B gezeigt ausgebildet.
Als Nächstes wird die Betriebsweise der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Im Rotor 4 sind auf der radial äußeren Fläche f1 jedes der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 die erste Zusatznut 25 und die zweite Zusatznut 26 entlang der axialen Richtung ausgebildet, und auf der radial äußeren Fläche f2 jedes der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 sind die erste Zusatznut 35 und die zweite Zusatznut 36 entlang der axialen Richtung ausgebildet. Daher werden die Querschnittsformen in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, der radial äußeren Flächen f1 der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 und der radial äußeren Flächen der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 als Ganzes keine konzentrischen Kreisformen mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte.
Daher wird, auf dieselbe Art und Weise wie die erste Ausführungsform, die oben genannte Änderung im Magnetfeld auf Grundlage der ersten Zusatznute 25, 35 und der zweiten Zusatznute 26, 36 sehr groß im Vergleich zu einer Änderung vor der Ausbildung der ersten Zusatznute 25, 35 und der zweiten Zusatznute 26, 36, und die Haltekraft (das Haltemoment) wird groß.
Zudem sind die erste Zusatznut 25 und die zweite Zusatznut 26, die auf der radial äußeren Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 ausgebildet sind, an den axial symmetrischen Positionen mit der Mittellinie L1 als der Achse ausgebildet, und der Winkel, der durch die erste Zusatznut 25 (erste Linie L1a) und die zweite Zusatznut 26 (zweite Linie L1b) gebildet ist, stimmt mit dem Zyklus ϕ (= 15 Grad) des Rastmoments überein.
Auf dieselbe Art und Weise sind die erste Zusatznut 35 und die zweite Zusatznut 36, die auf der radial äußeren Fläche f2 jedes der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 ausgebildet sind, an den axial symmetrischen Positionen mit der Mittellinie L2 als der Achse ausgebildet, und der Winkel, der durch die erste Zusatznut 35 (erste Linie L2a) und die zweite Zusatznut 36 (zweite Linie L2b) gebildet ist, stimmt mit dem Zyklus ϕ (= 15 Grad) des Rastmoments überein.
Das heißt, wie in 14 gezeigt, werden das ursprüngliche Haltemoment Ta vor der Nutausbildung, genauer vor der Ausbildung der ersten Zusatznute 25, 35 und der zweiten Zusatznute 26, 36, und das Zusatznuthaltemoment Tb zu einer identischen Phase. Daher sind das Haltemoment Ta vor der Nutausbildung und das Zusatznuthaltemoment Tb überlagert, wodurch das Gesamthaltemoment Tc, wie in 14 gezeigt, auf seinem Maximum abgeleitet werden kann.
Die zweite Ausführungsform weist zusätzlich zu Vorteil (1) der ersten Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.

(4) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 an den symmetrischen Positionen auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung mit den Mittellinien L1, L2 als ihre Achsen angeordnet aufweisen, das Haltemoment erhöht sein und die Haltekraft des bürstenlosen Motors M in einem ortsgebundenen Zustand erhöht sein.
(5) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 an den Positionen ausgebildet sind, an denen die Winkel θ1, θ2, die die obigen Nute jeweils mit den Mittellinien L1, L2 bilden, ein Halbzyklus (= ϕ/2 = 7,5 Grad) des Zyklus (Winkel ϕ) des Rastmoments werden, das größte Haltemoment Tc erzeugt werden. Ferner wird im bürstenlosen Motor M, der zur Vorwärts- und Rückwärtsdrehung imstande ist, da die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 an den axial symmetrischen Positionen ausgebildet sind, keine zyklische Schwankung im Rastmoment zwischen dem Fall der Vorwärtsdrehung und dem Fall der Rückwärtsdrehung erzeugt.
(6) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die elektromagnetische Stahlplatte, die aus dem weichen magnetischen Material ausgebildet ist, durch Stanzen verarbeitet, und die ersten und zweiten Rotorkerne 20, 30, die ersten und zweiten Kernbasen 21, 31 und die Abschnitte, die in der radialen Richtung von den ersten und zweiten Kernbasen 21, 31 verlaufen, werden durch Stanzen ausgebildet. Ferner werden durch Biegen der Abschnitte, die in der radialen Richtung verlaufen, in der axialen Richtung die ersten und zweiten Rotorkerne 20, 30 mit den ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitten 22, 32 ausgebildet.

Hierbei werden vor dem Biegen die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 durch Pressen von Flächen auf einer Seite der Abschnitte, die in der radialen Richtung von den ersten und zweiten Kernbasen 21, 31 verlaufen, durch die Pressmaschine oder dergleichen ausgebildet.
Dementsprechend können die ersten und zweiten Rotorkerne 20, 30 durch drei Schritte des Stanzverarbeitens, des Pressverarbeitens und des Biegeverarbeitens hergestellt werden, wodurch niedrige Herstellungskosten der ersten und zweiten Rotorkerne 20, 30 erzielt sind.
Die zweite Ausführungsform kann folgendermaßen modifiziert werden.
Wie in 15A und 15B gezeigt, können in dem Rotor 4, der in der zweiten Ausführungsform gezeigt ist, ähnlich dem Rotor 4, der in 7A und 7B gezeigt ist, Zusatzzwischenmagneten 51 zwischen den ersten Klauen-Magnetpolabschnitten 22 und den zweiten Klauen-Magnetpolabschnitten 32 angeordnet sein, und Rückseiten-Zusatzmagneten 52, 53 können auf den radial inneren Seiten der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitten 22, 32 angeordnet sein. Endflächen der Zusatz-Zwischenpolmagneten 51 auf der radial äußeren Seite werden im Wesentlichen bündig mit den radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32, und die Bodenflächen 35a, 36a der ersten Zusatznute 35 und der zweiten Zusatznute 36 sind stattdessen auf der radial inneren Seite als die Endflächen der Zusatz-Zwischenpolmagneten 51 auf der radial äußeren Seite angeordnet.
Daher kann, wie der Rotor 4, der in 7 gezeigt ist, das Haltemoment weiter erhöht sein.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten Linien L1a und L2a und die zweiten Linien L1b und L2b, die die umfänglichen Mittelpositionen der ersten Zusatznute 25, 35 und der zweiten Zusatznute 26, 36 bestimmen, auf Grundlage des Zyklus des Rastmoments (Winkel ϕ) bestimmt. Alternativ können Positionen, die aus den ersten Linien L1a, L2a und den zweiten Linien L2a, L2b abgeleitet sind, als die Mittelpositionen der ersten Zusatznute 25, 35 und der zweiten Zusatznute 26, 36 eingerichtet sein. In diesem Falle kann, obwohl das Haltemoment klein wird, eine Größenordnung des Haltemoments angepasst werden.
Ferner können die Positionen, die von den ersten Linien L1a, L1b und den zweiten Linien L2a, L2b abgeleitet sind, Positionen sein, die symmetrisch von den ersten Linien L1a, L1b und den zweiten Linien L2a, L2b auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung beabstandet sind. In diesem Falle kann die Größenordnung des Haltemoments ebenfalls angepasst werden.
In der zweiten bis vierten Ausführungsform sind die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 durch elastisches Verformen (Pressen) ausgebildet. Alternativ kann ein Material der Abschnitte, an denen die Nute ausgebildet werden sollen, ausgetauscht werden. Hierbei bedeutet das Austauschen von Material beispielsweise das Ausbilden der ersten und zweiten Rotorkerne 20, 30 durch ein magnetisches Verbundmaterial und Laserbestrahlen der Abschnitte, an denen die Nute ausgebildet werden sollen, sodass nur Verbindungsabschnitte des magnetischen Verbundmaterials entmagnetisiert werden, um den magnetischen Widerstand davon zu erhöhen. Dadurch können ähnliche Vorteile wie die Zusatznute erzielt werden.
(Dritte Ausführungsform)
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 16 und 17 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform besteht lediglich ein Unterschied in Konfigurationen von ersten Zusatznuten 25, 35 und zweiten Zusatznuten 26, 36, die auf radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 ausgebildet sind, welche in der zweiten Ausführungsform gezeigt sind. Dementsprechend wird der Unterschied beschrieben.
Wie in 16 gezeigt, sind auf einer radial äußeren Fläche f1 jedes der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 des ersten Rotorkerns 20 eine erste linksseitige Zusatznut 25L und eine erste rechtsseitige Zusatznut 25R auf beiden Seiten in einer Umfangsrichtung mit einer ersten Linie L1a als axiale Symmetrieachse und eine erste linksseitige Zusatznut 26L und eine erste rechtsseitige Zusatznut 26R auf beiden Seiten in einer Umfangsrichtung mit einer zweiten Linie L1b als axiale Symmetrieachse ausgebildet.
Dementsprechend sind vier Zusatznute 25L, 25R, 26L, 26R auf jeder radial äußeren Fläche f1 ausgebildet.
Insbesondere weisen die erste linksseitige Zusatznut 25L und die erste rechtsseitige Zusatznut 25R des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 eine konstante Breite mit geraden Linien auf, die jeweils von einer Achse O beabstandet von der ersten Linie L1a als die Mittellinie durch einen identischen vorgegebenen Winkel Δθ zu beiden Seiten in der Umfangsrichtung als Mittelpositionen in der Umfangsrichtung verlaufen. Die erste linksseitige Zusatznut 25L und die erste Rechtsseitige Zusatznut 25R sind Nute, die jeweils in einer axialen Richtung angeordnet sind.
Ferner ist in 16 die Nut der ersten Linie L1a auf einer Seite im Uhrzeigersinn als die erste linksseitige Zusatznut 25L bezeichnet, und demgegenüber die Nut der ersten Linie L1a auf einer Seite gegen den Uhrzeigersinn als die erste rechtsseitige Zusatznut 25R bezeichnet.
Hierbei ist der Winkelversatz Δ0 derart eingerichtet, dass die folgende Beziehung erfüllt ist: (1/4 + n)·ϕ < Δθ < (3/4 + n)·ϕ
Hierbei wird, da n = 0, (15/4) Grad < Δθ < (45/4) Grad, d. h., 3,75 Grad < Δθ < 11,25 Grad erhalten. Ferner sind die geraden Linien, die von der Achse O verlaufen, innerhalb dieses Bereichs eingerichtet.
Auf dieselbe Art und Weise weisen die erste linksseitige Zusatznut 26L und die erste rechtsseitige Zusatznut 26R des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 eine konstante Breite mit geraden Linien auf, die jeweils von einer Achse O beabstandet von der ersten Linie L1b als die Mittellinie durch einen identischen vorgegebenen Winkel Δθ zu beiden Seiten in der Umfangsrichtung als Mittelpositionen in der Umfangsrichtung verlaufen. Die erste linksseitige Zusatznut 26L und die erste Rechtsseitige Zusatznut 26R sind Nute, die jeweils in einer axialen Richtung angeordnet sind.
Ferner ist in 16 die Nut der zweiten Linie L1b auf der Seite im Uhrzeigersinn als die zweite linksseitige Zusatznut 26L bezeichnet, und demgegenüber die Nut der zweiten Linie L1b auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn als die zweite rechtsseitige Zusatznut 26R bezeichnet.
Andererseits sind, wie in 16 gezeigt, auf einer radial äußeren Fläche f2 jedes der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 des zweiten Rotorkerns 30 eine erste linksseitige Zusatznut 35L und eine erste rechtsseitige Zusatznut 35R auf beiden Seiten in einer Umfangsrichtung mit einer ersten Linie L2a als axiale Symmetrieachse und eine zweite linksseitige Zusatznut 36L und eine zweite rechtsseitige Zusatznut 36R auf beiden Seiten in einer Umfangsrichtung mit einer zweiten Linie L2b als axiale Symmetrieachse ausgebildet.
Dementsprechend sind vier Zusatznute 35L, 35R, 36L, 36R auf jeder radial äußeren Fläche f2 ausgebildet.
Die erste linksseitige Zusatznut 35L und die erste rechtsseitige Zusatznut 35R des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 weisen eine konstante Breite mit geraden Linien auf, die jeweils von einer Achse O beabstandet von der ersten Linie L2a als die Mittellinie durch den oben genannten Winkelversatz Δθ zu beiden Seiten in der Umfangsrichtung als Mittelpositionen in der Umfangsrichtung verlaufen. Die erste linksseitige Zusatznut 35L und die erste rechtsseitige Zusatznut 35R sind jeweils in der axialen Richtung angeordnet.
Ferner ist in 16 die Nut der ersten Linie L2a auf der Seite im Uhrzeigersinn als die erste linksseitige Zusatznut 35L bezeichnet, und demgegenüber die Nut der ersten Linie L2a auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn als die erste rechtsseitige Zusatznut 35R bezeichnet.
Auf dieselbe Art und Weise weisen die zweite linksseitige Zusatznut 36L und die zweite rechtsseitige Zusatznut 36R des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 eine konstante Breite mit geraden Linien auf, die jeweils von einer Achse O beabstandet von der zweiten Linie L2b als die Mittellinie durch den oben genannten Winkelversatz Δθ zu beiden Seiten in der Umfangsrichtung als Mittelpositionen in der Umfangsrichtung verlaufen. Die zweite linksseitige Zusatznut 36L und die zweite rechtsseitige Zusatznut 36R sind jeweils in der axialen Richtung angeordnet.
Ferner ist in 16 die Nut der zweiten Linie L2b auf der Seite im Uhrzeigersinn als die zweite linksseitige Zusatznut 36L bezeichnet, und demgegenüber die Nut der zweiten Linie L2b auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn als die zweite rechtsseitige Zusatznut 36R bezeichnet.
Ferner ist offensichtlich, dass die ersten und zweiten Rotorkerne 20, 30 der vorliegenden Ausführungsform durch das Herstellungsverfahren hergestellt werden können, das in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist.
Als Nächstes wird die Betriebsweise der dritten Ausführungsform beschrieben.
In einem Rotor 4 sind die ersten linksseitigen und rechtsseitigen Zusatznute 25L, 25R und die zweiten linksseitigen und rechtsseitigen Zusatznute 26L, 26R auf der radial äußeren Fläche f1 jeder der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 zum Verlaufen in der axialen Richtung ausgebildet. Zudem sind die ersten linksseitigen und rechtsseitigen Zusatznute 35L, 35R und die zweiten linksseitigen und rechtsseitigen Zusatznute 36L, 36R auf der radial äußeren Fläche f2 jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 zum Verlaufen in der axialen Richtung ausgebildet. Daher weisen die radial äußeren Flächen f1 der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 und die radial äußeren Flächen f2 der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 als Ganzes keine Querschnittfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die eine konzentrische Kreisfläche mit der Achse O einer Drehwelle 3 als Mitte wird.
Daher wird, wie die zweite Ausführungsform, im Vergleich zu dem Fall vor dem Ausbilden der ersten linksseitigen Zusatznute 25L, 35L und der rechtsseitigen Zusatznute 26R, 36R eine Änderung im Magnetfeld sehr groß und die Haltekraft (das Haltemoment) wird groß.
Ferner sind die ersten linksseitigen und rechtsseitigen Zusatznute 25L, 25R, die auf der radial äußeren Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 ausgebildet sind, in axial symmetrischen Positionen mit der Mittellinie L1 als Achse ausgebildet. Ferner sind die ersten linksseitigen und rechtsseitigen Zusatznute 25L, 25R an axial symmetrischen Positionen mit der ersten Linie L1a als Achse und die zweiten linksseitigen und rechtsseitigen Zusatznute 26L, 26R an axial symmetrischen Positionen mit der zweiten Linie L1b als Achse ausgebildet.
Auf dieselbe Art und Weise sind die ersten linksseitigen und rechtsseitigen Zusatznute 35L, 35R, die auf der radial äußeren Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 ausgebildet sind, in axial symmetrischen Positionen mit der Mittellinie 12 als Achse ausgebildet. Ferner sind die ersten linksseitigen und rechtsseitigen Zusatznute 35L, 35R an axial symmetrischen Positionen mit der ersten Linie L2a als Achse und die zweiten linksseitigen und rechtsseitigen Zusatznute 36L, 36R an axial symmetrischen Positionen mit der zweiten Linie L2b als Achse ausgebildet.
Dementsprechend stimmt ein Haltemomentzyklus Tb aufgrund der vier Zusatznute 25L, 25R, 26L, 26R, die auf der radial äußeren Fläche f1 ausgebildet sind, und die vier Zusatznute 35L, 35R, 36L, 36R, die auf der radial äußeren Fläche f2 ausgebildet sind, mit dem Rastmomentzyklus überein.
Daher kann das Gesamthaltemoment Tc mit einer großen Größenordnung gezogen werden, wie die zweite Ausführungsform.
Wenn nur die erste linksseitige Zusatznut 25L und die zweite linksseitige Zusatznut 26L auf der radial äußeren Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 ausgebildet sind und nur die erste linksseitige Zusatznut 35L und die zweite linksseitige Zusatznut 36L auf der radial äußeren Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 ausgebildet sind, liegt Haltemoment Tb1 vor, das in 17 gezeigt ist.
Das heißt, das Haltemoment Tb1 wird in diesem Falle kleiner als das Haltemoment Tb, wenn die vier Zusatznute 25L, 25R, 26L, 26R auf der radial äußeren Fläche f1 und die vier Zusatznute 35L, 35R, 36L, 36R auf der radial äußeren Fläche f2 ausgebildet sind.
Im Gegensatz dazu liegt, wenn nur die erste rechtsseitige Zusatznut 25R und die zweite rechtsseitige Zusatznut 26R auf der radial äußeren Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 ausgebildet sind und nur die erste rechtsseitige Zusatznut 35R und die zweite rechtsseitige Zusatznut 36R auf der radial äußeren Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 ausgebildet sind, Haltemoment Tb2 vor, der in 17 gezeigt ist.
Das heißt, das Haltemoment Tb2 wird in diesem Falle kleiner als das Haltemoment Tb, wenn die vier Zusatznute 25L, 25R, 26L, 26R auf der radial äußeren Fläche f1 und die vier Zusatznute 35L, 35R, 36L, 36R auf der radial äußeren Fläche f2 ausgebildet sind.
Das heißt, obwohl die Zunahme des Haltemoments durch die Nutausbildung erzielt ist, ist er in der Größenordnung klein. Dementsprechend kann in einem Fall, in dem die Größenordnung des Haltemoments angepasst werden soll, die Anpassung durch Weglassen jener der Zusatznuten auf jeder der Seiten ausgeführt werden.
Daher weist die dritte Ausführungsform dieselben Vorteile wie die zweite Ausführungsform auf.
(Vierte Ausführungsform)
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 18 bis 21 eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform besteht ein Unterschied in Konfigurationen von ersten Zusatznuten 25, 35 und zweiten Zusatznuten 26, 36, die auf radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 ausgebildet sind, welche in der zweiten Ausführungsform gezeigt sind. Dementsprechend wird der Unterschied beschrieben.
Wie in 18 bis 21 gezeigt, weist der Rotor 4, der auf der Innenseite des Stators 2 angeordnet ist, erste und zweite Rotorkerne 20, 30 und einen Ringmagneten 40 (vgl. 20 und 21) auf.
(Erster Rotorkern 20)
Wie in 21 gezeigt, weist der erste Rotorkern 20 eine erste Kernbasis 21 auf, die im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist, und weist vier erste Klauen-Magnetpolabschnitte 22 auf, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der ersten Kernbasis 21 ausgerichtet sind. Jeder der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 ist derart ausgebildet, dass er zu einer radial äußeren Seite vorsteht und in der axialen Richtung verläuft.
Ferner ist ein Winkel jedes ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 in der Umfangsrichtung, d. h. ein Winkel zwischen den zwei Umfangsendflächen 22a, 22b kleiner als ein Winkel eines Spalts zwischen benachbarten der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 in der Umfangsrichtung eingerichtet.
Ferner weist die radial äußere Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 eine bogenförmige Fläche mit einer Querschnittform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die konzentrisch mit einem Kreis ist, dessen Mitte die Achse O der Drehwelle 3 ist.
In der vorliegenden Ausführungsform weist die radial äußere Fläche f1 ein Paar erste Zusatznute 25x, 25y auf, die an beiden Endabschnitten in einer axialen Richtung des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 angeordnet sind, welche identisch mit einer axialen Richtung der ersten Zusatznut 25 ist, die in der zweiten Ausführungsform ausgebildet ist. Auf dieselbe Art und Weise weist die radial äußere Fläche f1 ein Paar zweite Zusatznute 26x, 26y auf, die an beiden Endabschnitten in einer axialen Richtung des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 angeordnet sind, welche identisch mit einer axialen Richtung der zweiten Zusatznut 26 ist, die in der zweiten Ausführungsform ausgebildet ist.
Das heißt, das Paar erste Zusatznute 25x, 25y ist beabstandet ohne Verbindung miteinander in der axialen Richtung ausgebildet, und das Paar zweite Zusatznute 26x, 26y ist beabstandet ohne Verbindung miteinander in der axialen Richtung ausgebildet.
Ferner sind die Nutflächen der ersten Zusatznute 25x, 25y und der zweiten Zusatznute 26x, 26y bogenförmige Flächen, von denen eine Querschnittsfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, zu einem Bogen wird.
Dementsprechend weist die radial äußere Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 mit den ersten Zusatznuten 25x, 25y und den zweiten Zusatznuten 26x, 26y eine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, einer konzentrischen Kreisform mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte auf. Die radial äußere Fläche f1 als Ganzes wird jedoch nicht zu einer derartigen konzentrischen Kreisform.
(Zweiter Rotorkern 30)
Wie in 21 gezeigt, weist der zweite Rotorkern 30 eine identische Form wie der erste Rotorkern 20 auf. Der zweite Rotorkern 30 eine im Wesentlichen scheibenförmige zweite Kernbasis 31 und vier zweite Klauen-Magnetpolabschnitte 32, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der zweiten Kernbasis 31 angeordnet sind. Die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 sind derart ausgebildet, dass sie zu einer radial äußeren Seite vorstehen und in der axialen Richtung verlaufen.
Endflächen 32a, 32b jedes zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 in der Umfangsrichtung sind flache Flächen, die in der radialen Richtung verlaufen. Ferner ist ein Winkel jedes zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 in der Umfangsrichtung, d. h. ein Winkel zwischen den zwei Endflächen 32a, 32b kleiner als ein Winkel eines Spalts zwischen benachbarten der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 in der Umfangsrichtung eingerichtet.
Ferner weist die radial äußere Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 eine bogenförmige Fläche mit einer Querschnittform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die konzentrisch mit einem Kreis ist, dessen Mitte die Achse O der Drehwelle 3 ist.
In der vorliegenden Ausführungsform weist die radial äußere Fläche f2 ein Paar erster Zusatznute 35x, 35y auf, die an beiden Endabschnitten in einer axialen Richtung des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 angeordnet sind, welche identisch mit einer axialen Richtung der ersten Zusatznut 35 ist, die in der zweiten Ausführungsform ausgebildet ist. Auf dieselbe Art und Weise weist die radial äußere Fläche f2 ein Paar zweite Zusatznute 36x, 36y auf, die an beiden Endabschnitten in einer axialen Richtung des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 angeordnet sind, welche identisch mit einer axialen Richtung der zweiten Zusatznut 36 ist, die in der zweiten Ausführungsform ausgebildet ist.
Das heißt, das Paar erste Zusatznute 335x, 35y ist beabstandet ohne Verbindung miteinander in der axialen Richtung ausgebildet, und das Paar zweite Zusatznute 36x, 36y ist beabstandet ohne Verbindung miteinander in der axialen Richtung ausgebildet.
Ferner sind Nutflächen der ersten Zusatznute 35x, 35y und der zweiten Zusatznute 36x, 36y bogenförmige Flächen, von denen eine Querschnittsfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, zu einem Bogen wird.
Dementsprechend weist die radial äußere Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 mit den ersten Zusatznuten 35x, 35y und den zweiten Zusatznuten 36x, 36y eine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, einer konzentrischen Kreisform mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte auf. Die radial äußere Fläche f2 als Ganzes wird jedoch nicht zu einer derartigen konzentrischen Kreisform.
Ferner ist, wie die zweite Ausführungsform, im zweiten Rotorkern 30 jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 zwischen den jeweiligen entsprechenden der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 angeordnet. Ferner ist, wie die zweite Ausführungsform, der zweite Rotorkern 30 derart an den ersten Rotorkern 20 montiert, dass ein Ringmagnet 40 (vgl. 20) (in Sandwichbauweise) zwischen der ersten Kernbasis 21 und der zweiten Kernbasis 31 in der axialen Richtung angeordnet ist.
Ferner ist offensichtlich, dass die ersten und zweiten Rotorkerne 20, 30 der vorliegenden Ausführungsform durch das Herstellungsverfahren hergestellt werden können, das in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist.
Als Nächstes wird die Betriebsweise der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
In dem Rotor 4 weist die radial äußere Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 das Paar erster Zusatznute 25x, 25y auf, die an den beiden Endabschnitten des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 in der axialen Richtung angeordnet sind, und das Paar zweiter Zusatznute 26x, 26y auf, die an den beiden Endabschnitten des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 in der axialen Richtung angeordnet sind.
Ferner weist im Rotor 4 die radial äußere Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 das Paar erster Zusatznute 35x, 35y auf, die an den beiden Endabschnitten des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 in der axialen Richtung angeordnet sind, und das Paar zweiter Zusatznute 36x, 36y auf, die an den beiden Endabschnitten des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 in der axialen Richtung angeordnet sind.
Daher weist die radial äußere Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 die Querschnittsfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, am mittleren Abschnitt in der axialen Richtung der konzentrischen Kreisform auf, die die Achse O der Drehwelle 3 als Mitte aufweist. Die radial äußere Fläche f1 als Ganzes wird jedoch nicht zu einer derartigen konzentrischen Kreisfläche. Gleicherweise weist die radial äußere Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 die Querschnittsfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, am mittleren Abschnitt in der axialen Richtung der konzentrischen Kreisform auf, die die Achse O der Drehwelle 3 als Mitte aufweist. Die radial äußere Fläche f2 als Ganzes wird jedoch nicht zu einer derartigen konzentrischen Kreisfläche.
Daher wird, wie die zweite Ausführungsform, die Änderung im Magnetfeld wie oben angegeben auf Grundlage der ersten Zusatznute 25x, 25y, 35x, 35y und der zweiten Zusatznute 26x, 26y, 36x, 36y sehr groß im Vergleich zu dem Fall vor der Ausbildung der ersten Zusatznute 25x, 25y, 35x, 35y und der zweiten Zusatznute 26x, 26y, 36x, 36y, und die Haltekraft (das Haltemoment) wird groß.
Zudem sind das Paar der ersten Zusatznute 25x, 25y und das Paar der zweiten Zusatznute 26x, 26y, die auf der radial äußeren Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 ausgebildet sind, an den axial symmetrischen Positionen mit der Mittellinie L1 als Achse ausgebildet, und die Winkel, die durch das Paar der ersten Zusatznute 25x, 25y (erste Linie L1a) und das Paar der zweiten Zusatznute 26x, 26y (zweite Linie L1b) gebildet sind, sind konform zum Zyklus ϕ (= 15 Grad) des Rastmoments.
Gleicherweise sind das Paar der ersten Zusatznute 35x, 35y und das Paar der zweiten Zusatznute 36x, 36y, die auf der radial äußeren Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 ausgebildet sind, an den axial symmetrischen Positionen mit der Mittellinie L2 als Achse ausgebildet, und die Winkel, die durch das Paar der ersten Zusatznute 35x, 35y (erste Linie L2a) und das Paar der zweiten Zusatznute 36x, 36y (zweite Linie L2b) gebildet sind, sind konform zum Zyklus ϕ (= 15 Grad) des Rastmoments.
Dementsprechend überlagert, wie die zweite Ausführungsform, das Zusatznuthaltemoment (das dem Zusatznuthaltemoment Tb in 14 entspricht) das Haltemoment vor der Nutausbildung (das dem Haltemoment Ta vor der Nutausbildung entspricht), und das Gesamthaltemoment (das dem Gesamthaltemoment Tc in 14 entspricht) kann zu seinem Maximum gezogen sein.
Ferner können Längen in der axialen Richtung des Paars der ersten Zusatznute 25x, 25y und des Paars der zweiten Zusatznute 26x, 26y, die jeweils an den beiden Endabschnitten in der axialen Richtung des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 ausgebildet sind, angemessen geändert sein. Gleicherweise können Längen in der axialen Richtung des Paars der ersten Zusatznute 35x, 35y und des Paars der zweiten Zusatznute 36x, 36y, die jeweils an den beiden Endabschnitten in der axialen Richtung des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 ausgebildet sind, angemessen geändert sein. Durch angemessenes Ändern dieser Längen in der axialen Richtung kann eine Größenordnung des Haltemoments angepasst sein.
Die vierte Ausführungsform weist neben Vorteil (1) der ersten Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.

(7) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weisen die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 die Paare der ersten Zusatznute 25x, 25y und 35x, 35y auf und die Paare der zweiten Zusatznute 26x, 26y und 36x, 36y, die an den symmetrischen Positionen auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung mit den Mittellinien L1, L2 als Achsen angeordnet sind. Daher kann das Haltemoment erhöht sein und die Haltekraft des bürstenlosen Motors M in einem ortsgebundenen Zustand erhöht sein.
(8) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da die Paare der ersten Zusatznute 25x, 25y und 35x, 35y und die Paare der zweiten Zusatznute 26x, 26y und 36x, 36y an den Positionen angeordnet sind, an denen die Winkel θ1, θ2, die die Nute jeweils mit den Mittellinien L1, L2 bilden, ein Halbzyklus (= ϕ/2 = 7,5 Grad) des Zyklus (Winkel ϕ) des Rastmoments werden, das Gesamthaltemoment einer großen Größenordnung erzeugt werden.

Ferner wird im bürstenlosen Motor M, der zur Vorwärts- und Rückwärtsdrehung imstande ist, da die Paare der ersten Zusatznute 25x, 25y und 35x, 35y und die Paare der zweiten Zusatznute 26x, 26y und 36x, 36y an den axial symmetrischen Positionen ausgebildet sind, keine zyklische Schwankung im Rastmoment zwischen dem Fall der Vorwärtsdrehung und dem Fall der Rückwärtsdrehung erzeugt.

(9) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind das Paar der ersten Zusatznute 25x, 25y und das Paar der zweiten Zusatznute 26x, 26y jeweils an den beiden Endabschnitten in der axialen Richtung des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 ausgebildet. Gleicherweise sind das Paar der ersten Zusatznute 35x, 35y und das Paar der zweiten Zusatznute 36x, 36y jeweils an den beiden Endabschnitten in der axialen Richtung des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 ausgebildet.

Dementsprechend können die Längen dieser Paare der ersten Zusatznute 25x, 25y und 35x, 35y und Paare der zweiten Zusatznute 26x, 26y und 36x, 36y in der axialen Richtung angemessen geändert sein, und die Größenordnung des Haltemoments kann durch angemessenes Ändern dieser Längen in der axialen Richtung angepasst sein.

(10) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten Zusatznute 25x, 25y, 35x, 35y und die Paare der zweiten Zusatznute 26x, 26y und 36x, 36y jeweils in einem begrenzten Bereich ausgebildet, nämlich in den beiden Endabschnitten in der axialen Richtung der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32.

Dementsprechend kann eine Größenänderung, die nach dem Ausbilden der ersten Zusatznute 25x, 25y, 35x, 35y und der Paare der zweiten Zusatznute 26x, 26y und 36x, 36y durch elastische Verformung (Pressen) erzeugt ist, klein hergestellt sein.
Die vierte Ausführungsform kann folgendermaßen modifiziert werden.
Die Paare der ersten Zusatznute 25x, 25y und 35x, 35y und die Paare der zweiten Zusatznute 26x, 26y und 36x, 36y der vierten Ausführungsform können auf die dritte Ausführungsform angepasst werden. Das heißt, die die Paare der ersten Zusatznute 25x, 25y und 35x, 35y und die Paare der zweiten Zusatznute 26x, 26y und 36x, 36y können jeweils in derselben axialen Richtung wie die vier Zusatznute 25L, 25R, 26L, 26R auf der radial äußeren Fläche f1 und die vier Zusatznute 35L, 35R, 36L, 36R auf der radial äußeren Fläche f2 in der dritten Ausführungsform ausgebildet sein.
Wie in 22 gezeigt, können die Paare der ersten Zusatznute 25x, 25y und 35x, 35y und die Paare der zweiten Zusatznute 26x, 26y und 36x, 36y derart ausgebildet sein, dass ihre Tiefe in der radialen Richtung zum Endabschnitt in der axialen Richtung hin tiefer wird. Daher kann eine feinere Anpassung der Größenordnung des Haltemoments erzielt sein.
Ferner kann in der vierten Ausführungsform, obgleich der Querschnitt in einer Richtung, die orthogonal zur axialen Richtung verläuft, der Paare der ersten Zusatznute 25x, 25y, 35x, 35y und der Paare der zweiten Zusatznute 26x, 26y, 36x, 36y ein Bogen ist, dieser U-förmig sein.
Wie in 23 gezeigt, kann die radial äußere Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 eine erste Zusatznut 25z, die an einem mittleren Abschnitt in der axialen Richtung angeordnet ist, wobei die axiale Richtung identisch zum Paar der ersten Zusatznute 25x, 25y ist, und eine zweite Zusatznut 26z aufweisen, die an einem mittleren Abschnitt in der axialen Richtung angeordnet ist, wobei die axiale Richtung identisch zum Paar der zweiten Zusatznute 26x, 26y ist.
Gleicherweise kann die radial äußere Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 eine erste Zusatznut 35z, die an einem mittleren Abschnitt in der axialen Richtung angeordnet ist, wobei die axiale Richtung identisch zum Paar der ersten Zusatznute 35x, 35y ist, und eine zweite Zusatznut 36z aufweisen, die an einem mittleren Abschnitt in der axialen Richtung angeordnet ist, wobei die axiale Richtung identisch zum Paar der zweiten Zusatznute 36x, 36y ist.
Daher weist die radial äußere Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22, die die erste Zusatznut 25z und die zweite Zusatznut 26z aufweist, die Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, an den beiden Endabschnitte in der axialen Richtung einer konzentrischen Kreisform mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte auf, wobei die radial äußere Fläche f1 als Ganzes jedoch keine derartige konzentrische Kreisfläche wird.
Gleicherweise weist die radial äußere Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32, die die erste Zusatznut 35z und die zweite Zusatznut 36z aufweist, die Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, an den beiden Endabschnitte in der axialen Richtung einer konzentrischen Kreisform mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte auf. Die radial äußere Fläche f2 als Ganzes wird jedoch keine derartige konzentrische Kreisfläche.
Dies erzielt dieselben Vorteile wie die vierte Ausführungsform.
Die ersten Zusatznute 25z, 35z und die zweiten Zusatznute 26z, 36z, die in 23 gezeigt sind, können als anderes Beispiel der dritten Ausführungsform implementiert sein.
(Fünfte Ausführungsform)
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 24 bis 29 eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform weist Kennzeichen in den radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 auf, die in der ersten Ausführungsform gezeigt sind. Dementsprechend werden die kennzeichnenden Abschnitte detailliert beschrieben, und Abschnitte, die der ersten Ausführungsform entsprechen, werden aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht detailliert beschrieben.
Wie in 24 gezeigt, weist der bürstenlose Motor M der vorliegenden Ausführungsform einen Stator 2 und einen Rotor 4 auf, der an einer Drehwelle 3, welche auf einer Innenseite des Stators 2 angeordnet ist, befestigt ist und einstückig damit dreht.
der Stator 2 weist einen Statorkern 10 auf, und zwölf Zähne 11 verlaufen vom Statorkern 10. Jeder der Zähne 11 ist ein T-förmiger Zahn, und eine Innenumfangsfläche 11a davon in einer radialen Richtung ist eine bogenförmige Fläche, welche durch Ausdehnen eines Bogens eines konzentrischen Kreises mit einer Mitte an einer Achse O der Drehwelle 3 in der axialen Richtung erzielt ist. Ferner sind dreiphasige Spulen durch konzentrische Wicklung auf die zwölf Zähne 11 gewickelt, insbesondere sind eine U-Phasenspule 13u, eine V-Phasenspule 13v und eine W-Phasenspule 13w in dieser Reihenfolge in einer Umfangsrichtung jeden der Zähne 11 in einer Umfangsrichtung gewickelt.
Ferner ist im Stator 2 ein drehendes Magnetfeld durch Anlegen einer dreiphasigen Stromspannung an diese derart gewickelten Phasenspulen 13u, 13v, 13w ausgebildet.
Wie in 26 bis 28 gezeigt, weist der Rotor 4, der auf der Innenseite des Stators 2 angeordnet ist, erste und zweite Rotorkerne 20, 30, einen Ringmagneten 40, Zusatz-Zwischenpolmagneten 51 und Rückseiten-Zusatzmagneten 52, 53 auf.
(Erster Rotorkern 20)
Wie in 27 gezeigt, weist der erste Rotorkern 20 eine erste Kernbasis 21 auf, die im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist, und vier erste Klauen-Magnetpolabschnitte 22 auf, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der ersten Kernbasis 21 angeordnet sind. Jeder der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 ist derart ausgebildet, dass er zu einer radial äußeren Seite vorsteht und in der axialen Richtung verläuft. Hier ist bei jedem der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 ein Abschnitt, der zu einer radial äußeren Seite von einer Außenumfangsfläche 21c der ersten Kernbasis 21 vorsteht, als erster Basisabschnitt 23 bezeichnet, und ein distaler Endabschnitt, der in einer axialen Richtung gebogen ist, ist als erster Magnetpolabschnitt 24 bezeichnet.
Beide Endflächen 22a, 22b in einer Umfangsrichtung des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 mit dem ersten Basisabschnitt 23 und dem ersten Magnetpolabschnitt 24 sind flache Flächen, die in der radialen Richtung verlaufen. Ferner ist ein Winkel jedes ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 in der Umfangsrichtung, das heißt ein Winkel zwischen den zwei Umfangsendflächen 22a, 22b, kleiner als ein Winkel eines Spalts zwischen benachbarten der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 in der Umfangsrichtung eingerichtet.
Ferner weist, wie in 27 gezeigt, eine radial äußere Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 (ersten Magnetpolabschnitts 24) eine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die keine konzentrische Kreisform mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte wird.
Insbesondere ist, wie in 25 gezeigt, ein Spalt (Luftspalt) zwischen einem Endabschnitt auf einer Seite im Uhrzeigersinn der radial äußeren Fläche f1 und einer radial inneren Umfangsfläche 11a eines entsprechenden der Zähne 11 als erster Luftspalt G1 bezeichnet. Demgegenüber ist ein Spalt (Luftspalt) zwischen dem anderen Endabschnitt auf einer Seite gegen den Uhrzeigersinn der radial äußeren Fläche f1 und einer radial inneren Umfangsfläche 11a eines entsprechenden der Zähne 11 als zweiter Luftspalt G2 bezeichnet. Ferner lässt die radial äußere Fläche f1 des ersten Magnetpolabschnitts 24 den ersten Luftspalt G1 schmaler als den zweiten Luftspalt G2 sein und weist eine bogenförmige Fläche von einem Endabschnitt auf der Seite im Uhrzeigersinn zum anderen Endabschnitt auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn auf.
Das heißt, die radial äußeren Flächen f1 der ersten Magnetpolabschnitte 24 sind derart ausgebildet, dass die Spalte (Luftspalte) zwischen den radial inneren Umfangsflächen 11a der Zähne 11 zur Seite gegen den Uhrzeigersinn hin länger werden. Dementsprechend werden die radial äußeren Flächen f1 keine bogenförmigen Flächen mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte.
Ferner ist, wenn der erste Luftspalt G1 mit α mm und der zweite Luftspalt G2 mit β mm angenommen wird, 1,0 < α/β ≤ 5,0 erfüllt.
(Zweiter Rotorkern 30)
Wie in 27 gezeigt, weist der zweite Rotorkern 20 eine identische Form wie der erste Rotorkern 20 auf. Der zweite Rotorkern 30 weist eine zweite Kernbasis 31 auf, die im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist, und vier zweite Klauen-Magnetpolabschnitte 32 auf, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der zweiten Kernbasis 31 angeordnet sind. Die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 sind derart ausgebildet, dass sie zu einer radial äußeren Seite vorstehen und in der axialen Richtung verlaufen. Hier ist bei jedem der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 ein Abschnitt, der zu einer radial äußeren Seite von einer Außenumfangsfläche 31c der zweiten Kernbasis 31 vorsteht, als zweiter Basisabschnitt 33 bezeichnet, und ein distaler Endabschnitt, der in einer axialen Richtung gebogen ist, ist als zweiter Magnetpolabschnitt 34 bezeichnet.
Beide Endflächen 32a, 32b in einer Umfangsrichtung des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 mit dem zweiten Basisabschnitt 33 und dem zweiten Magnetpolabschnitt 34 sind flache Flächen, die in der radialen Richtung verlaufen. Ferner ist ein Winkel jedes zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 in der Umfangsrichtung, das heißt ein Winkel zwischen den zwei Umfangsendflächen 32a, 32b in der Umfangsrichtung, kleiner als ein Winkel eines Spalts zwischen benachbarten der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 in der Umfangsrichtung eingerichtet.
Ferner weist, wie in 27 gezeigt, eine radial äußere Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 (zweiten Magnetpolabschnitts 34) eine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die keine konzentrische Kreisform mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte wird.
Insbesondere ist, wie in 25 gezeigt, ein Spalt (Luftspalt) zwischen einem Endabschnitt auf der Seite im Uhrzeigersinn der radial äußeren Fläche f2 und der radial inneren Umfangsfläche 11a eines entsprechenden der Zähne 11 als erster Luftspalt G1 bezeichnet, wie beim ersten Magnetpolabschnitt 24. Demgegenüber ist ein Spalt (Luftspalt) zwischen dem anderen Endabschnitt auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn der radial äußeren Fläche f2 und der radial inneren Umfangsfläche 11a eines entsprechenden der Zähne 11 als zweiter Luftspalt G2 bezeichnet, wie beim ersten Magnetpolabschnitt 24. Ferner lässt die radial äußere Fläche f2 des zweiten Magnetpolabschnitts 34 den ersten Luftspalt G1 schmaler als den zweiten Luftspalt G2 sein und weist eine bogenförmige Fläche von dem einem Endabschnitt auf der Seite im Uhrzeigersinn zum anderen Endabschnitt auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn auf.
Das heißt, die radial äußeren Flächen f2 der zweiten Magnetpolabschnitte 34 sind derart ausgebildet, dass die Spalte (Luftspalte) zwischen den radial inneren Umfangsflächen 11a der Zähne 11 zur Seite gegen den Uhrzeigersinn hin länger werden. Dementsprechend werden die radial äußeren Flächen f2 keine bogenförmigen Flächen mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte.
Ferner ist, wenn der erste Luftspalt G1 mit α mm und der zweite Luftspalt G2 mit β mm angenommen wird, 1,0 < α/β ≤ 5,0 erfüllt, wie beim ersten Magnetpolabschnitt 24.
Ferner ist, gleicherweise wie die erste Ausführungsform, beim zweiten Rotorkern 30 jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 zwischen jeweils entsprechenden der ersten Klauenmagnetabschnitte 22 angeordnet. Dabei ist, wie in 20 gezeigt, der zweite Rotorkern 30, auf dieselbe Art und Weise wie die zweite Ausführungsform, derart an den ersten Rotorkern 20 montiert, dass ein Ringmagnet 40 (vgl. 20) (in Sandwichbauweise) zwischen der ersten Kernbasis 21 und der zweiten Kernbasis 31 in der axialen Richtung angeordnet ist.
Wie in 28A und 28B gezeigt, sind im Rotor 4 die Zusatz-Zwischenpolmagneten 51 zwischen den ersten Klauen-Magnetpolabschnitten 22 und den zweiten Klauen-Magnetpolabschnitten 32 angeordnet, und die Rückseiten-Zusatzmagneten 52, 53 sind jeweils an den radial inneren Seiten der ersten und zweiten Magnetpolabschnitten 24, 34 angeordnet.
Hier ist eine Magnetisierungsrichtung der Zusatz-Zwischenpolmagneten 51 derart magnetisiert, dass ein erster Klauen-Magnetpolabschnitt 22 ein N-Pol wird und ein zweiter Klauen-Magnetpolabschnitt 32 ein S-Pol wird. Demgegenüber sind die Rückseiten-Zusatzmagneten 52, die in 28A gezeigt sind, derart magnetisiert, dass Abschnitte an einer ersten Kernbasis 21 die N-Pole werden und Abschnitte am zweiten Klauen-Magnetpolabschnitt 32 die S-Pole werden. Ferner sind die Rückseiten-Zusatzmagneten 53, die in 28B gezeigt sind, derart magnetisiert, dass Abschnitte an einer zweiten Kernbasis 31 die AS-Pole werden und Abschnitte am ersten Klauen-Magnetpolabschnitt 22 die N-Pole werden.
Als Nächstes wird die Betriebsweise der fünften Ausführungsform beschrieben.
Nun verschwindet bei dem bürstenlosen Motor, der dreht, wenn das Anlegen der dreiphasigen Stromspannung an die jeweiligen Phasenspulen 13u, 13v, 13w gestoppt wird, das drehende Magnetfeld und der Rotor 4 hält seine Drehung an. Hier hält der Rotor 4 an einer Drehposition an, wo Magnetfluss, der von den ersten Magnetpolabschnitten 24 des ersten Rotorkerns 20 in die Zähne 11 des Statorkerns fließt, und Magnetfluss, der von den Zähnen 11 des Statorkerns 10 in die zweiten Magnetpolabschnitte 34 des zweiten Rotorkerns 30 fließt, jeweils ihre stabilisiertesten Zustände erreichen.
Das heißt, in diesem Falle sind die radial äußeren Flächen f1 (radial äußeren Flächen f2) von einem der ersten und zweiten Magnetpolabschnitten 24, 34 derart positioniert, dass sie den radial inneren Umfangsflächen 11a der Zähne 11 jeweils gegenüberliegen. 24 zeigt einen Fall, in dem die radial äußeren Flächen f1 der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 den radial inneren Umfangsflächen 11a der Zähne 11 jeweils gegenüberliegen. In diesem Falle befindet sich, da der bürstenlose Motor M ein Motor ist, der den Rotor mit acht Polen den Stator 2 mit zwölf Schlitzen aufweist, jede der radial äußeren Flächen der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 34 an einer Mittelposition zwischen benachbarten der Zähne 11.
In diesem Zustand dreht, wenn der Rotor 4 (die Drehwelle 3) im Uhrzeigersinn gedreht wird, jede radial äußere Fläche f1 der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 24 im Uhrzeigersinn bezüglich der radial inneren Umfangsfläche 11a eines entsprechenden der Zähne 11.
Die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 24, 34 weisen die bogenförmigen Flächen auf, mit denen die Spalte (Luftspalte) zwischen den radial inneren Umfangsflächen 11a der Zähne 11 zum anderen Endabschnitt auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn hin länger werden. Anders gesagt wird ein Außendurchmesser jeder der radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 34 von einem ersten Endabschnitt in der Umfangsrichtung zu einem zweiten Endabschnitt hin kürzer. Daher nimmt der Magnetfluss, der die Drehung im Uhrzeigersinn begleitet, allmählich ab. Dementsprechend wird, da das Arbeiten zu einem Ursprungszustand des Magnetflusses, d. h. der Magnetfluss mit großer Größenordnung bewirkt ist, die Haltekraft (das Haltemoment) bezüglich der Drehung im Uhrzeigersinn groß.
Im Gegensatz dazu dreht, wenn der Rotor 4 (die Drehwelle 3) gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, jede der radial äußeren Flächen f1 der ersten Magnetpolabschnitte 24 gegen den Uhrzeigersinn bezüglich der radial inneren Umfangsfläche 11a eines entsprechenden der Zähne 11. Hier nimmt der Magnetfluss, der die Drehung gegen den Uhrzeigersinn begleitet, allmählich zu. Dementsprechend, da der Magnetfluss größer als der Ursprungsmagneffluss mit großer Größenordnung wird, ändert sich die Haltekraft (das Haltemoment) bezüglich der Drehung gegen den Uhrzeigersinn nicht.
Dementsprechend sind die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Magnetpolabschnitte 24, 34 in bogenförmigen Flächen ausgebildet, deren Spalte (Luftspalte) zwischen den radial inneren Umfangsflächen 11a der Zähne 11 zum anderen Endabschnitt auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn länger werden. Infolgedessen wird bezüglich der Drehrichtung des Rotors 4 das Haltemoment bezüglich der Drehung im Uhrzeigersinn größer als die Haltekraft (das Haltemoment) bezüglich der Drehung gegen den Uhrzeigersinn.
29 ist ein Schaubild, das ein Bewertungsergebnis des Haltemoments Tx1 zeigt, wenn die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Magnetpolabschnitte 24, 34 in bogenförmigen Flächen ausgebildet sind, deren Spalte (Luftspalte) zwischen den radial inneren Umfangsflächen 11a der Zähne 11 zum anderen Endabschnitt auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn länger werden. Das hierin erhaltene Haltemoment Tx1 ist Haltemoment, wenn der erste Luftspalt G1 als a mm angenommen ist, der zweite Luftspalt G2 als β mm angenommen ist und (α/β) = 5,0 ist.
Ferner zeigt das Haltemoment Tx2 bezüglich eines Drehwinkels, das in 29 gezeigt ist, Haltemoment in dem Fall, in dem die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Magnetpolabschnitte 24, 34 die konzentrischen Kreisformen mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte aufweisen. Anders gesagt ist das Haltemoment Tx2 Haltemoment, wenn der erste Luftspalt G1 als α mm angenommen ist, der zweite Luftspalt G2 als β mm angenommen wird und (α/β) = 1,0 ist.
Wie aus 29 ersichtlich, versteht es sich bezüglich des Haltemoments Tx22 in dem Fall, in dem die radial äußeren Flächen f1, f2 die konzentrischen Kreisformen mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte aufweisen, dass das Haltemoment Tx1 der vorliegenden Ausführungsform große Haltekraft (Haltemoment) im Uhrzeigersinn aufweist. Im Gegensatz dazu versteht es sich gegen den Uhrzeigersinn bezüglich des Haltemoments Tx2, dass das Haltemoment Tx1 der vorliegenden Ausführungsform kleine Haltekraft (Haltemoment) aufweist.
Das heißt, beim Einrichten des ersten Luftspalts G1 als α mm und des zweiten Luftspalts G2 als β mm mit dem ersten Luftspalt G1 und dem zweiten Luftspalt G2 in einem Bereich von 1,0 < (α/β) ≤ 5,0, kann das Haltemoment bezüglich der Drehung im Uhrzeigersinn derart erhöht sein, dass es größer als das Haltemoment bezüglich der Drehung gegen den Uhrzeigersinn ist, ohne die Leistungsabgabe erheblich zu verringern.
Ferner versteht es sich, wie aus dem Haltemoment Tx1 in 29 ersichtlich, da die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Magnetpolabschnitte 24, 34 mit den kreisförmigen Bogenflächen, d. h. durch gleichmäßige Linien, ausgebildet sind, dass sich die Haltekraft (das Haltemoment) im Uhrzeigersinn bezüglich des Drehwinkel gleichmäßig ändert.
Die fünfte Ausführungsform weist neben Vorteil (1) der ersten Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.

(11) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Magnetpolabschnitte 24, 34 in den bogenförmigen Flächen ausgebildet, deren Spalte (Luftspalte) zwischen den radial inneren Umfangsflächen 11a der Zähne 11 zum anderen Endabschnitt auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn hin länger werden. Dementsprechend kann in der Drehrichtung des Rotors 4 die Haltekraft bezüglich der Drehung im Uhrzeigersinn derart erhöht sein, dass sie größer als die Haltekraft (das Haltemoment) bezüglich der Drehung gegen den Uhrzeigersinn ist. Zudem kann, da die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Magnetpolabschnitte 24, 34 in den bogenförmigen Flächen, d. h. in gekrümmten Formen, ausgebildet sind, die Haltekraft (das Haltemoment) bezüglich der Drehung im Uhrzeigersinn gleichmäßig bezüglich des Drehwinkels geändert sein.
(12) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind, wenn der erste Luftspalt G1 als α mm angenommen ist und der zweite Luftspalt G2 als β mm angenommen ist, der erste Luftspalt G1 und der zweite Luftspalt G2 im Bereich von 1,0 < (α/β) ≤ 5,0 eingerichtet. Dementsprechend kann das Haltemoment bezüglich der Drehung im Uhrzeigersinn derart erhöht sein, dass es größer als das Haltemoment bezüglich der Drehung gegen den Uhrzeigersinn ist, ohne die Leistungsabgabe erheblich zu verringern.
(13) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, da die Zusatzmagneten 51, 52, 53 im Rotor 4 vorgesehen sind, der Magnetfluss, der zwischen den ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitten 22, 32 und den Zähnen 11 des Statorkerns 10 erzeugt ist, groß, und eine Änderung im Magnetfeld kann weiter vergrößert sein, wodurch die Haltekraft (das Haltemoment) weiter erhöht sein kann.

Zudem kann die fünfte Ausführungsform folgendermaßen modifiziert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Magnetpolabschnitte 24, 34 in den bogenförmigen Flächen ausgebildet, deren Spalte (Luftspalte) zwischen den radial inneren Umfangsflächen 11a der Zähne 11 zum anderen Endabschnitt auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn hin länger werden.
Im Gegensatz dazu können bogenförmige Flächen konfiguriert sein, kann konfiguriert sein, deren Spalte zwischen den radial inneren Umfangsflächen 11a der Zähne 11 zum einen Endabschnitt auf der Seite im Uhrzeigersinn hin in den radial äußeren Flächen f1, f2 länger werden.
In diesem Falle kann in der Drehrichtung des Rotors 4 die Haltekraft bezüglich der Drehung gegen den Uhrzeigersinn derart erhöht sein, dass sie größer als die Haltekraft (das Haltemoment) bezüglich der Drehung im Uhrzeigersinn ist.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Querschnittsflächen in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, der radial äußeren Flächen f1, f2 in den bogenförmigen Flächen ausgebildet, deren Luftspalte zwischen den radial inneren Umfangsflächen 11a der Zähne 11 zum anderen Endabschnitt der Seite gegen den Uhrzeigersinn länger werden, d. h. in nichtlinearen Flächen. Alternativ können die Querschnittsflächen in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, der radial äußeren Flächen in Querschnittsflächen ausgebildet sein, die durch Verbinden der beiden Endabschnitte in der Umfangsrichtung durch eine gerade Linie (linear) und durch flache Flächen erzielt sein, deren Luftspalte zwischen den radial inneren Umfangsflächen 11a der Zähne 11 zum anderen Endabschnitt auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn hin länger werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Zusatz-Zwischenpolmagneten 51 zwischen den ersten Klauen-Magnetpolabschnitten 22 und den zweiten Klauen-Magnetpolabschnitten 32 angeordnet, und die Rückseiten-Zusatzmagneten 52, 53 sind jeweils auf den radial inneren Seiten der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 angeordnet. Dieses Zwischenschalten von Magneten kann jedoch ausgelassen werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Magnetpolabschnitte 24, 34 in den bogenförmigen Flächen ausgebildet, deren Luftspalte zwischen den radial inneren Umfangsflächen 11a der Zähne 11 zum Endabschnitt auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn größer werden. Alternativ können die radial äußeren Flächen f1, f2 stufenförmige Flächen aufweisen.
Beispielsweise ist, wie in 30 gezeigt, in der radial äußeren Fläche f1 des ersten Magnetpolabschnitts 24 eine gerade Linie, die eine Mittelposition in der Umfangsrichtung des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 von der Achse O der Drehwelle 3 durchläuft, als Mittellinie L1 bezeichnet. Ferner weist die radial äußere Fläche f1 eine erste bogenförmige Fläche f1x auf der Seite im Uhrzeigersinn auf und eine zweite bogenförmige Fläche f1y auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn mit der Mittellinie L1 als Grenze. Die ersten bogenförmigen Flächen f1x und die zweiten bogenförmigen Flächen f1y sind zwei konzentrische Kreise mit Stufen und mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitten. Das heißt, ein Außendurchmesser der zweiten bogenförmigen Flächen f1y ist kürzer als ein Außendurchmesser der ersten bogenförmigen Flächen fix. Anders gesagt weist die radial äußere Fläche f1 einen Außendurchmesser auf, der vom einen Endabschnitt zum anderen Endabschnitt in der Umfangsrichtung Stufe um Stufe kürzer wird.
Ferner wird ein Luftspalt zwischen der ersten bogenförmigen Fläche f1x auf der Seite im Uhrzeigersinn und der radial inneren Umfangsfläche 11a von einem entsprechenden der Zähne 11 kleiner als der Luftspalt zwischen der zweiten bogenförmigen Fläche f1y auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn und der radial inneren Fläche 11a eines entsprechenden der Zähne 11.
Gleicherweise ist in der radial äußeren Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 eine gerade Linie, die eine Mittelposition in der Umfangsrichtung des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 von der Achse O der Drehwelle 3 durchläuft, als Mittellinie L2 bezeichnet. Ferner weist die radial äußere Fläche f2 eine erste bogenförmige Fläche f2x auf der Seite im Uhrzeigersinn auf und eine zweite bogenförmige Fläche f2y auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn mit der Mittellinie L2 als Grenze. Die ersten bogenförmigen Flächen f2x und die zweiten bogenförmigen Flächen f2y sind zwei konzentrische Kreise mit Stufen und mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitten. Das heißt, ein Außendurchmesser der zweiten bogenförmigen Flächen f2y ist kürzer als ein Außendurchmesser der ersten bogenförmigen Flächen f2x. Anders gesagt weist die radial äußere Fläche f2 einen Außendurchmesser auf, der vom einen Endabschnitt zum anderen Endabschnitt in der Umfangsrichtung Stufe um Stufe kürzer wird.
Ferner wird ein Luftspalt zwischen der ersten bogenförmigen Fläche f2x auf der Seite im Uhrzeigersinn und der radial inneren Umfangsfläche 11a eines Zahns 11 kleiner als der Luftspalt zwischen der zweiten bogenförmigen Fläche f2y auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn und der radial inneren Fläche 11a des Zahns 11.
Bei einer derartigen Konfiguration kann in der Drehrichtung des Rotors 4 die Haltekraft bezüglich der Drehung im Uhrzeigersinn ebenfalls erhöht sein, sodass sie größer als die Haltekraft (das Haltemoment) bezüglich der Drehung gegen den Uhrzeigersinn ist.
(Sechste Ausführungsform)
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 31 bis 35 eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In der zweiten Ausführungsform sind die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 jeweils auf den radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 ausgebildet. Die vorliegende Ausführungsform weist dahingehend Kennzeichen auf, dass Abschnitte, die den ersten Zusatznuten 25, 35 und den zweiten Zusatznuten 26, 36 entsprechen, durch separate Glieder ausgebildet sind.
Dementsprechend wird in der vorliegenden Ausführungsform in Rotor 4, der den kennzeichnenden Abschnitt aufweist, detailliert beschrieben, und detaillierte Beschreibungen von mit der zweiten Ausführungsform gemeinsamen Abschnitten werden aus Gründen der Beschreibungsübersichtlichkeit ausgelassen.
Wie in 31 und 33 gezeigt, weist der Rotor 4, der auf einer Innenseite eines Stators 2 angeordnet ist (vgl. 8 der zweiten Ausführungsform), erste und zweite Rotorkerne 20, 30, einen Ringmagneten 40, erste und zweite Rückseiten-Zusatzmagneten 55, 56 und erste und zweite Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 auf. Ferner ist, wie in 31 gezeigt, ein Haltekraftausbildungs-Teil 60 an der Außenumfangsfläche des Rotors 4 in der radialen Richtung angebracht.
(Erster Rotorkern 20)
Wie in 35 gezeigt, weist der erste Rotorkern 20 eine erste Kernbasis 21 auf, die im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist und ein Einführungsloch 20a aufweist, in das die Drehwelle 3 eingeführt und befestigt ist, und weist mehrere (vier in der vorliegenden Ausführungsform) erster Klauen-Magnetpolabschnitte 22 auf, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der ersten Kernbasis 21 angeordnet sind. Jeder der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 ist derart ausgebildet, dass er zu einer radial äußeren Seite vorsteht und in der axialen Richtung verläuft. Hier ist in jedem der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 ein Abschnitt, der von einer Außenumfangsfläche 21c der ersten Kernbasis 21 zu einer radial äußeren Seite vorsteht, als erster Basisabschnitt 23 bezeichnet, und ein distaler Endabschnitt, der in einer axialen Richtung gebogen ist, ist als erster Magnetpolabschnitt 24 bezeichnet.
Beide Endflächen 22a, 22b in einer Umfangsrichtung des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22, der den ersten Basisabschnitt 23 und den ersten Magnetpolabschnitt 24 aufweist, sind flache Flächen, die in der radialen Richtung verlaufen. Ferner ist ein Winkel jedes ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 in der Umfangsrichtung, d. h. ein Winkel zwischen den zwei umfänglichen Endflächen 22a, 22b, derart eingerichtet, dass er kleiner als ein Winkel eines Spalts zwischen benachbarten der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 in der Umfangsrichtung ist.
Ferner weist, wie in 35 gezeigt, eine radial äußere Fläche f1 des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 eine bogenförmige Fläche mit einer Querschnittsfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die eine konzentrische Kreisform mit einer Achse O der Drehwelle 3 als Mitte wird. Das heißt, die ersten und zweiten Zusatznute 25, 26 sind, ungleich der zweiten Ausführungsform, nicht auf der radial äußeren Fläche f1 der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet, und die radial äußere Fläche f1 ist eine konzentrische kreisförmige Bogenfläche mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte.
(Zweiter Rotorkern 30)
Wie in 35 gezeigt, weist der zweite Rotorkern 30 eine identische Form wie der erste Rotorkern 20 auf. Der zweite Rotorkern 30 weist eine zweite Kernbasis 31 auf, die im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist und ein Einführungsloch 30a aufweist, in das die Drehwelle 3 eingeführt und befestigt ist, und weist vier zweite Klauen-Magnetpolabschnitte 32 auf, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der zweiten Kernbasis 31 angeordnet sind. Jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 ist derart ausgebildet, dass er zu einer radial äußeren Seite vorsteht und in der axialen Richtung verläuft. Hier ist in jedem der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 ein Abschnitt, der von einer Außenumfangsfläche 31c der zweiten Kernbasis 31 zu einer radial äußeren Seite vorsteht, als zweiter Basisabschnitt 33 bezeichnet, und ein distaler Endabschnitt, der in einer axialen Richtung gebogen ist, ist als zweiter Magnetpolabschnitt 34 bezeichnet.
Endflächen 32a, 32b in einer Umfangsrichtung des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32, der den zweiten Basisabschnitt 33 und den zweiten Magnetpolabschnitt 34 aufweist, sind flache Flächen, die in der radialen Richtung verlaufen. Ferner ist ein Winkel jedes zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 in der Umfangsrichtung, d. h. ein Winkel zwischen den zwei umfänglichen Endflächen 32a, 32b, derart eingerichtet, dass er kleiner als ein Winkel eines Spalts zwischen benachbarten der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 in der Umfangsrichtung ist.
Ferner weist eine radial äußere Fläche f2 des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 eine bogenförmige Fläche mit einer Querschnittsfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die mit einem Kreis konzentrisch ist, dessen Mitte die Achse O der Drehwelle 3 ist. Das heißt, die ersten und zweiten Zusatznute 35, 36 sind, ungleich der zweiten Ausführungsform, nicht auf der radial äußeren Fläche f2 der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet, und die radial äußere Fläche f2 ist eine konzentrische kreisförmige Bogenfläche mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte.
Ferner ist, wie die zweite Ausführungsform, im zweiten Rotorkern jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 zwischen den entsprechenden der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 angeordnet. Dabei ist, in die zweite Ausführungsform, jeder zweite Rotorkern 30 derart an den ersten Rotorkern 20 montiert, dass der Ringmagnet 40 (vgl. 33) (in Sandwichbauweise) zwischen der ersten Kernbasis 21 und der zweiten Kernbasis 31 in der axialen Richtung angeordnet ist.
(Ringmagnet 40)
Wie in 33 und 35 gezeigt, ist der Ringmagnet 40, der in Sandwichbauweise zwischen dem ersten Rotorkern 20 und dem zweiten Rotorkern 30 angeordnet ist, ein scheibenförmiger Permanentmagnet, der durch einen Neodymmagneten ausgebildet ist.
Wie in 35 gezeigt, weist der Ringmagnet 40 ein Einführungsloch 31 in seiner Mittelposition auf, in das die Drehwelle 3 eingeführt ist. Ferner berührt eine Seitenfläche 40a des Ringmagneten 40 auf einer Seite die Gegenfläche 21a der ersten Kernbasis 21, bzw. eine Seitenfläche 40b des Ringmagneten 40 auf der anderen Seite berührt die Gegenfläche 31a der zweiten Kernbasis 31, und der Ringmagnet 40 ist in Sandwichbauweise zwischen dem ersten Rotorkern 20 und dem zweiten Rotorkern 30 eingelegt und befestigt.
Ein Außendurchmesser des Ringmagneten 40 ist derart eingerichtet, dass er konform zu einem Außendurchmesser der ersten und zweiten Kernbasis 21, 31 ist, und eine Stärke davon ist auf eine vorgegebene Stärke eingerichtet.
Das heißt, wie in 33 gezeigt, wenn der Ringmagnet 40 zwischen dem ersten Rotorkern 20 und dem zweiten Rotorkern 30 angeordnet ist, sind eine distale Endfläche 22c jedes ersten Magnetpolabschnitts 24 und eine Gegenfläche 31b der zweiten Kernbasis 31 bündig miteinander. Gleicherweise sind eine distale Endfläche 32c jedes zweiten Magnetpolabschnitts 34 und eine Gegenfläche 21b der ersten Kernbasis 21 bündig miteinander. Ferner ist eine Außenumfangsfläche 40c des Ringmagneten 40 mit Außenumfangsflächen 21c, 31c der ersten und zweiten Kernbasen 21, 31 bündig.
Wie in 33 gezeigt, ist der Ringmagnet 40 derart in der axialen Richtung magnetisiert, dass ein Abschnitt des ersten Rotorkerns 20 ein N-Pol (erster Magnetpol) und ein Abschnitt des zweiten Rotorkerns 30 ein S-Pol (zweiter Magnetpol) wird. Dementsprechend fungieren aufgrund des Ringmagneten 40 die ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 des ersten Rotorkerns 20 als die N-Pole (die ersten Magnetpole) und die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32 des zweiten Rotorkerns 30 als die S-Pole (die zweiten Magnetpole).
Dementsprechend ist der Rotor 4 der vorliegenden Ausführungsform ein sogenannter Lundell-Rotor, der den Ringmagneten 40 verwendet. In dem Rotor 4 sind die ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, die als die N-Pole dienen, und die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 32, die als die S-Pole dienen, abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet, und die Anzahl der Magnetpole wird acht Magnetpole.
(Erste und zweite Rückseiten-Zusatzmagneten 55, 56)
Wie in 33 gezeigt, sind die ersten Rückseiten-Zusatzmagneten 55 auf Rückflächen 24a der ersten Magnetpolabschnitte 24 angeordnet, insbesondere in Räumen, die die durch die Außenumfangsfläche 31c der zweiten Kernbasis 31, die Außenumfangsfläche 40c des Ringmagneten 40 und eine Fläche 23a des ersten Basisabschnitts 23 auf einer Seite des zweiten Rotorkerns 30 definiert sind.
Jeder der ersten Rückseiten-Zusatzmagneten 55 weist eine im Wesentlichen rechteckige Quaderform auf, deren Querschnitt in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, eine Sektorform ist, und er ist, um Leckmagnetfluss an diesem Abschnitt zu verringern, derart in der radialen Richtung magnetisiert, dass ein Abschnitt davon in Kontakt mit der Rückfläche 24a des ersten Magnetpolabschnitts der N-Pol wird, wie der erste Klauen-Magnetpolabschnitt 22, und ein Abschnitt in Kontakt mit der zweiten Kernbasis 31 der S-Pol wird, wie die zweite Kernbasis 31.
Wie in 33 gezeigt, sind die zweiten Rückseiten-Zusatzmagneten 56 auf Rückflächen 34a der zweiten Magnetpolabschnitte 34/radial innere Flächen) angeordnet, insbesondere in Räumen, die die durch die Außenumfangsfläche 21c der ersten Kernbasis 21, die Außenumfangsfläche 40c des Ringmagneten 40 und eine Fläche 33a des zweiten Basisabschnitts 33 auf einer Seite des ersten Rotorkerns 20 definiert sind.
Jeder der zweiten Rückseiten-Zusatzmagneten 56 weist eine im Wesentlichen rechteckige Quaderform auf, deren Querschnitt in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, eine Sektorform ist, und er ist, um Leckmagnetfluss an diesem Abschnitt zu verringern, derart in der radialen Richtung magnetisiert, dass ein Abschnitt davon in Kontakt mit der Rückfläche 34a des zweiten Magnetpolabschnitts 34 der S-Pol wird, wie der zweite Klauen-Magnetpolabschnitt 32, und ein Abschnitt in Kontakt mit der ersten Kernbasis 21 der N-Pol wird, wie die erste Kernbasis 21.
(Erste und zweite Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58)
Wie in 34 gezeigt, sind die ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 jeweils zwischen den ersten Klauenpolmagnetabschnitten 22 mit den ersten Rückseiten-Zusatzmagneten 55 und den zweiten Klauen-Magnetpolabschnitten 32 mit den zweiten Rückseiten-Zusatzmagneten 56 in der Umfangsrichtung angeordnet.
Insbesondere ist jeder der ersten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57 zwischen einer flachen Fläche, die durch eine Umfangsendfläche 22a des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 und eine Umfangsendfläche des ersten Rückseiten-Zusatzmagneten 55 ausgebildet ist, und einer flachen Fläche angeordnet, die durch die andere Umfangsendfläche 32b des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 und eine Umfangsendfläche des zweiten Rückseiten-Zusatzmagneten 56 ausgebildet ist.
Gleicherweise ist jeder der zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 58 zwischen einer flachen Fläche, die durch die andere Umfangsendfläche 22b des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 und eine Umfangsendfläche des ersten Rückseiten-Zusatzmagneten 55 ausgebildet ist, und einer flachen Fläche angeordnet, die durch eine Umfangsendfläche 32a des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 und eine Umfangsendfläche des zweiten Rückseiten-Zusatzmagneten 56 ausgebildet ist.
Ferner sind die ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 in der Umfangsrichtung derart magnetisiert, dass sie dieselben Polaritäten wie die ersten bzw. zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 aufweisen (der Abschnitt auf der Seite des ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 wird der N-Pol, und der Abschnitt auf der Seite des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 wird der S-Pol.
(Haltekraftausbildungs-Teil 60)
Das Haltekraftausbildungs-Teil 60 ist an der radial äußeren Fläche des Rotors 4 angebracht.
Wie in 31 bis 34 gezeigt, ist das Haltekraftausbildungs-Teil 60 in der vorliegenden Ausführungsform aus einer elektromagnetischen Stahlplatte ausgebildet, die aus einem weichen magnetischen Material konfiguriert ist. Ferner kann das Haltekraftausbildungs-Teil 60 aus einem magnetischen Verbundmaterial ausgebildet sein. Das Haltekraftausbildungs-Teil 60 ist zylinderförmig ausgebildet, und eine radial innere Fläche davon ist unter Druck an der radial äußeren Fläche des Rotors 4 angebracht, wenn die ersten und zweiten Rotorkerne 20, 30, der Ringmagnet 40, die ersten und zweiten Rückseiten-Zusatzmagneten 55, 56 und die ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 montiert sind. Ferner ist das Haltekraftausbildungs-Teil 60 einstückig am Rotor 4 befestigt und bezüglich des Rotors 40 nicht verschoben. Zudem weist das zylinderförmige Haltekraftausbildungs-Teil 60 eine axiale Länge auf, die mit der axialen Länge des Rotors 4 übereinstimmt.
Ferner weist die radial äußere Fläche f3 des Haltekraftausbildungs-Teils 60 eine bogenförmige Fläche mit einer Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die konzentrisch mit einem Kreis ist, dessen Mitte die Achse O der Drehwelle 3 ist. Ferner ist in der radial äußeren Fläche f3 jede räumlich begrenzte Fläche, die der radial äußeren Fläche f1 des ersten Magnetpolabschnitts 24 gegenüberliegt, eine erste Seitenfläche f3a mit großem Durchmesser, die einen großen Durchmesser aufweist. In jeder der Seitenflächen 3a mit großem Durchmesser sind zwei Nute, nämlich eine erste Nut 61 und eine zweite Nut 62, angeordnet.
Insbesondere ist, wie in 32 gezeigt, in jeder der Seitenflächen f3a mit großem Durchmesser eine gerade Linie, die eine Mitte p in der Umfangsrichtung der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22 von der Achse O der Drehwelle 3 durchläuft, als Mittellinie L1 bezeichnet. Mit der Mittellinie L1 als Bezug sind gerade Linien, die von der Achse O auf der Seite im Uhrzeigersinn sowie auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn durch einen Winkel θ1 beabstandet sind, jeweils als erste Linie L1a und zweite Linie L1b bezeichnet.
Hierbei wird der Winkel θ1 auf Grundlage eines Rastmomentzyklus (Winkel ϕ) unter Anwendung der folgenden Rechenformel berechnet. θ1 = (1/2 + n)·ϕ
Hierbei ist n eine Ganzzahl, und in der vorliegenden Ausführungsform ist n = 0.
Im Allgemeinen ist der Zyklus des Rastmoments ein Wert, der durch Dividieren von 360 Grad durch das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl von Magnetpolen des Rotors 4 und der Anzahl von Schlitzen des Stators 2 erhalten wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird, da die Anzahl der Magnetpole des Rotors 4 acht ist und die Anzahl der Schlitze des Stators 2 zwölf ist, das kleinste gemeinsame Vielfache vierundzwanzig. Ferner wird der Zyklus des Rastmoments 15 (= 360/24) Grad.
Dementsprechend wird der Winkel θ1 7,5 (= 15/2) Grad.
Ferner sind in jeder der ersten Seitenflächen f3a mit großem Durchmesser die erste Linie L1a und die zweite Linie L1b, die von der Mittellinie L1 als die Mitte im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn jeweils um 7,5 Grad verschoben sind, spezifiziert. Ferner sind jeweils Nute mit einer konstanten Breite in der axialen Richtung angeordnet, jeweils mit der ersten Linie L1a und der zweiten Linie L1b als Mittelpositionen in der Umfangsrichtung.
Ferner ist die Nut, die die erste Linie L1a als Umfangsmittelposition aufweist, als die erste Nut 61 bezeichnet, und demgegenüber ist die Nut, die die Linie L1b als Umfangsmittelposition aufweist, als die zweite Nut 62 bezeichnet. Dementsprechend stimmt ein Winkel, den die erste Nut 61 und die zweite Nut 62 mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte bilden, mit einem Rastmomentzyklus ϕ (= 15 Grad) überein.
Das heißt, ein Winkel, der durch die Mittellinie L1 und die erste Linie L1a gebildet ist, und ein Winkel, der durch die Mittellinie L1 und die zweite Linie L1b gebildet ist, werden beide ein Halbzyklus ϕ des Rastmoments (= 7,5 Grad), und daher sind die erste Nut 61 und die zweite Nut 62 an symmetrischen Positionen mit der Mittellinie L1 als Symmetrieachse ausgebildet.
Ferner wird, da jede der ersten Seitenflächen f3 mit großem Durchmesser die angeordneten ersten und zweiten Nute 61, 62 aufweist, eine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, als Ganzes keine konzentrische Bogenform mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte.
Demgegenüber ist in der radial äußeren Fläche f3 des Haltekraftausbildungs-Teils 60 jede räumlich begrenzte Fläche, die der radial äußeren Fläche f2 des zweiten Magnetpolabschnitts 34 gegenüberliegt, eine zweite Seitenfläche f3b mit großem Durchmesser, die einen großen Außendurchmesser aufweist, in derselben Form wie die erste Seitenfläche f3a mit großem Durchmesser. In jeder der zweiten Seitenflächen f3b mit großem Durchmesser sind zwei Nute, nämlich eine erste Nut 63 und eine zweite Nut 64 angeordnet.
Insbesondere ist, wie in 32 gezeigt, in jeder der zweiten f3b mit großem Durchmesser eine gerade Linie, die eine Mittelposition p in der Umfangsrichtung des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 von der Achse O der Drehwelle 3 durchläuft, als Mittellinie L2 bezeichnet. Mit der Mittellinie L2 als Bezug sind gerade Linien, die von der Achse O auf der Seite im Uhrzeigersinn bzw. auf der Seite gegen den Uhrzeigersinn durch einen Winkel θ2 beabstandet sind, jeweils als erste Linie L2a und zweite Linie L2b bezeichnet.
Hierbei wird der Winkel θ2 auf Grundlage eines Rastmomentzyklus (Winkel ϕ) unter Anwendung der folgenden Rechenformel berechnet. θ2 = (1/2 + n)·ϕ
Hierbei ist n eine Ganzzahl, und in der vorliegenden Ausführungsform ist n = 0.
Im Allgemeinen ist der Zyklus ϕ des Rastmoments ein Wert, der durch Dividieren von 360 Grad durch das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl von Magnetpolen des Rotors 4 und der Anzahl von Schlitzen des Stators 2 erhalten wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird, da die Anzahl der Magnetpole des Rotors 4 acht ist und die Anzahl der Schlitze des Stators 2 zwölf ist, das kleinste gemeinsame Vielfache vierundzwanzig. Ferner wird der Zyklus ϕ des Rastmoments 15 (= 360/24) Grad.
Dementsprechend wird der Winkel θ2 7,5 (= 15/2) Grad.
Ferner sind in jeder der zweiten Seitenflächen f3b mit großem Durchmesser die erste Linie L2a und die zweite Linie L2b, die von der Mittellinie L1 als die Mitte im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn jeweils um 7,5 Grad verschoben sind, spezifiziert. Ferner sind jeweils Nute mit einer konstanten Breite in der axialen Richtung angeordnet, jeweils mit der ersten Linie L2a und der zweiten Linie L2b als Mittelpositionen in der Umfangsrichtung.
Ferner ist die Nut, die die erste Linie L2a als Umfangsmittelposition aufweist, als die erste Nut 63 bezeichnet, und demgegenüber ist die Nut, die die Linie L2b als Umfangsmittelposition aufweist, als die zweite Nut 64 bezeichnet. Dementsprechend stimmt ein Winkel, den die erste Nut 63 und die zweite Nut 64 mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte bilden, mit einem Rastmomentzyklus ϕ (= 15 Grad) überein.
Das heißt, ein Winkel, der durch die Mittellinie L2 und die erste Linie L2a gebildet ist, und ein Winkel, der durch die Mittellinie L2 und die zweite Linie L2b gebildet ist, werden beide ein Halbzyklus ϕ des Rastmoments (= 7,5 Grad), und daher sind die erste Nut 63 und die zweite Nut 64 an symmetrischen Positionen mit der Mittellinie L2 als Symmetrieachse ausgebildet.
Ferner wird, da jede der zweiten Seitenflächen f3b mit großem Durchmesser die angeordneten ersten und zweiten Nute 63, 64 aufweist, eine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, als Ganzes keine konzentrische Bogenform mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte.
Ferner weisen in der radial äußeren Fläche f3 des Haltekraftausbildungs-Teils 60 Abschnitte der radial äußeren Fläche f3 zwischen den abwechselnd ausgebildeten ersten und zweiten Seitenflächen f3a, f3b mit großem Durchmesser erhöhten Magnetwiderstand durch Entmagnetisierung durch Laserbestrahlung auf. Daher ist Leckmagnetfluss vom Abschnitt der ersten Seitenfläche f3a mit großem Durchmesser zum Abschnitt der zweiten Seitenfläche f3b mit großem Durchmesser im Haltekraftausbildungs-Teil 60 verhindert.
Als Nächstes wird die Betriebsweise der sechsten Ausführungsform beschrieben.
Die ersten und zweiten Seitenflächen f3a, f3b mit großem Durchmesser sind auf der radial äußeren Fläche f3 des Haltekraftausbildungs-Teils 60 ausgebildet, das an der Außenumfangsfläche des Rotors 4 angebracht ist, und die ersten Nute 61, 62 und die zweiten Nute 63, 64 sind auf den ersten und zweiten Seitenflächen f3a, f3b mit großem Durchmesser ausgebildet. Daher weist die radial äußeren Fläche f3 des Haltekraftglieds 60 als Ganzes keine Querschnittform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die konzentrisch mit einem Kreis ist, dessen Mitte die Achse O der Drehwelle 3 ist.
Daher wird, wie die zweite Ausführungsform, eine Änderung im Magnetfeld auf Grundlage der ersten Nute 61, 63 und der zweiten Nute 62, 64, die auf den ersten und zweiten Seitenflächen f3a, f3b mit großem Durchmesser ausgebildet sind, sehr groß, und die Haltekraft (das Haltemoment) wird groß.
Zudem sind die erste Nut 61 und die zweite Nut 62, die auf der ersten Seitenfläche f3a mit großem Durchmesser ausgebildet sind, an den axial symmetrischen Positionen mit der Mittellinie L1 als der Achse ausgebildet und derart ausgebildet, dass der Winkel, der durch die erste Nut 61 (erste Linie L1a) und die zweite Nut 62 (zweite Linie L1b) gebildet ist, mit dem Zyklus ϕ (= 15 Grad) des Rastmoments übereinstimmt.
Gleichweise sind die erste Nut 63 und die zweite Nut 64, die auf der zweiten Seitenfläche f3b mit großem Durchmesser ausgebildet sind, an den axial symmetrischen Positionen mit der Mittellinie L2 als der Achse ausgebildet und derart ausgebildet, dass der Winkel, der durch die erste Nut 63 (erste Linie L2a) und die zweite Nut 64 (zweite Linie L2b) gebildet ist, mit dem Zyklus ϕ (= 15 Grad) des Rastmoments übereinstimmt.
Dementsprechend kann das Gesamthaltemoment Tc, das in der zweiten Ausführungsform gezeigt ist, auf sein Maximum getrieben sein.
Die sechste Ausführungsform weist neben Vorteil (1) der ersten Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.

(14) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Haltekraftausbildungs-Teil 60 an der radial äußeren Fläche des Rotors 4 angebracht. Ferner sind die ersten und zweiten Seitenflächen f3a, f3b mit großem Durchmesser auf der radial äußeren Fläche f3 des Haltekraftausbildungs-Teils 60 ausgebildet, und die ersten Nute 61, 63 und die zweiten Nute 62, 64 sind n den symmetrischen Positionen auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung mit den Mittellinien L1, L2 als die Achsen auf den ersten und zweiten Seitenflächen f3a, f3b mit großem Durchmesser ausgebildet. Infolgedessen schwanken, einfach durch Passen des Haltekraftausbildungs-Teils 60 auf den Rotor 4, die Spalte zwischen den räumlich begrenzten Flächen und dem Stator 2 jeweils, wenn der Rotor 4 dreht. Dementsprechend ist die Änderung im Magnetfeld in Begleitung der Schwankung in hohem Grade erzeugt, was zu einer Last auf die Drehung führt. Daher kann das Haltemoment erhöht sein und die Haltekraft des bürstenlosen Motors M in einem ortsgebundenen Zustand erhöht sein.
(15) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da die ersten Nute 61, 63 und die zweiten Nute 62, 64 an den Positionen ausgebildet sind, an denen die Winkel θ1, θ2, die jeweils mit den Mittellinien L1, L2 gebildet sind, ein Halbzyklus (= ϕ/2 = 7,5 Grad) des Zyklus (Winkel ϕ) des Rastmoments werden, das größte des Gesamthaltemoments Tc erzeugt sein.

Ferner besteht im bürstenlosen Motor M, der zur Vorwärts- und Rückwärtsdrehung imstande ist, da die ersten Nute 61, 63 und die zweiten Nute 62, 64 an den axial symmetrischen Positionen ausgebildet sind, keine zyklische Schwankung im Rastmoment, das in beiden Fällen der Vorwärtsdrehung und Rückwärtsdrehung erzeugt ist.

(16) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform überdeckt das Haltekraftausbildungs-Teil 60 durch Anbringen des Haltekraftausbildungs-Teils 60 an der radial äußeren Fläche des Rotors 4 die radial äußeren Flächen der ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58. Dementsprechend ist das Haltekraftausbildungs-Teil 60 an die radial äußeren Flächen der ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 gepresst. Daher besteht, selbst wenn Zentrifugalkraft auf die ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 ausgeübt ist, keine Gefahr, dass die ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 aus den ersten und zweiten Rotorkernen 20, 30 herausspringen.
(17) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann durch einfache Montage des Haltekraftausbildungs-Teils 60 an einen allgemein bekannten Rotor 4 das Haltemoment erhöht sein und die Haltekraft des bürstenlosen Motors M in einem ortsgebundenen Zustand erhöht sein.

Zudem müssen zum Anpassen einer Größenordnung des Haltemoments Größen und dergleichen der ersten Nute 61, 63 und der zweiten Nute 62, 64, die auf den ersten und zweiten Seitenflächen f3a, f3b ausgebildet sind, lediglich angepasst werden. Das heißt, das Haltemoment kann durch Ändern einer Gestaltung nur des Haltekraftausbildungs-Teils 60 verschiedenartig eingerichtet sein.
Zudem kann die sechste Ausbildungsform folgendermaßen modifiziert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten und zweiten Seitenflächen f3a, f3b mit großem Durchmesser auf der radial äußeren Fläche f3 ausgebildet, und die ersten Nute 61, 63 und die zweiten Nute 62, 64 sind auf den Seitenflächen f3a, f3b mit großem Durchmesser ausgebildet. Als Alternative zu den ersten Nuten 61, 63 und den zweiten Nuten 62, 64 können Vorsprünge (Vorstände) derart ausgebildet sein, dass sie in der axialen Richtung auf den ersten und zweiten Seitenflächen f3a, f3b mit großem Durchmesser an den Positionen ausgebildet sind, an denen die ersten Nute 61, 63 und die zweiten Nute 62, 64 ausgebildet sind. Dadurch können der obigen Ausführungsform ähnliche Vorteile erzielt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform kann jede der Seitenflächen f3a, f3b mit großem Durchmesser durch Ändern ihrer Formen zu den Formen, die in der ersten bis fünften Ausführungsform gezeigt sind, modifiziert werden. Dadurch können der jeweiligen ersten bis fünften Ausführungsform ähnliche Vorteile erzielt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform weist das Haltekraftausbildungs-Teil 60 die zylindrische Form auf. Als Alternative dazu kann, wie in 36 und 37 gezeigt, ein Zylinder 65 mit Boden benutzt sein, der durch Schließen einer der Öffnungen des Haltekraftausbildungs-Teils 60 erzielt ist. Das heißt, ein Einführungsloch 66a, durch das die Drehwelle 3 eingeführt ist, ist an der Bodenwand 66 des Zylinders 65 mit Boden ausgebildet. Ferner ist der Rotor 4 in einer Innenfläche des Zylinders 65 mit Boden eingefasst. Hierbei ist die radial äußere Fläche des Rotors 4 unter Druck an einer radial inneren Fläche des Zylinders 65 mit Boden angebracht. Infolgedessen ist der Zylinder 65 mit Boden einstückig am Rotor 4 befestigt.
Ferner weist eine radial äußere Fläche f3 des Zylinders 65 mit Boden erste und zweite Seitenflächen f3a, f3b mit großem Durchmesser auf, die an jeweiligen räumlich begrenzten Flächen angeordnet sind, welche jeweils den radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Magnetpolabschnitte 24, 34 gegenüberliegen, und die ersten Nute 61, 63 und die zweiten Nute 62, 64 sind jeweils auf den ersten und zweiten Seitenflächen f3a, f3b mit großem Durchmesser ausgebildet.
Dadurch kann das Haltemoment erhöht sein, und die Haltekraft des bürstenlosen Motors M kann im ortsgebundenen Zustand erhöht sein.
Ferner ist die andere der Öffnungen des Zylinders 65 mit Boden, der den Rotor 4 einfasst, durch eine Abdeckplatte 67 mit einem Einführungsloch 67a in ihrer Mitte verschlossen. Die Abdeckplatte 67 ist durch einen Klebstoff an den Rotor 4 angehaftet und befestigt.
Daher sind die radial äußeren Flächen der ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 durch die radial innere Fläche des Zylinders 65 mit Boden gepresst. Daher besteht, selbst wenn Zentrifugalkraft durch die Drehung auf die ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 ausgeübt ist, keine Gefahr, dass die die ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 aus den ersten und zweiten Rotorkernen 20, 30 herausspringen.
Zudem werden, da beide Flächen des Rotors 4 in der axialen Richtung durch die Abdeckplatte 67 und die Bodenwand 66 des Zylinders 65 mit Boden abgedeckt sind, die ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 wie auch die ersten und zweite Rückseiten-Zusatzmagneten 55, 56 nicht beschädigt, und ein Bruchstück davon springt nicht in der axialen Richtung heraus.
Hinsichtlich der Abschnitte, an denen die ersten Nute 61, 63 und die zweiten Nute 62, 64 auf den ersten und zweiten Seitenflächen f3a, f3b mit großem Durchmesser des Haltekraftausbildungs-Teils 60 in der sechsten Ausführungsform ausgebildet sind, kann ein Material dieser Abschnitte ausgetauscht sein, wie die Modifikation der zweiten Ausführungsform.
(Siebte Ausführungsform)
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 38 bis 40 eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform weicht von der sechsten Ausführungsform in dem Abschnitt ab, der dem Haltekraftausbildungs-Teil 60 entspricht, und weist Kennzeichen in diesem Abschnitt auf.
Dementsprechend wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Haltekraftausbildungs-Teil 60, das eine andere Konfiguration aufweist, detailliert beschrieben, und Abschnitte, die dieselben wie in der sechsten Ausführungsform sind, werden aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht beschrieben.
Wie in 38 und 39 gezeigt, ist ein Haltekraftausbildungs-Teil 60 an einem Rotor 4 angebracht.
Das Haltekraftausbildungs-Teil 60 weist eine erste Platte 71 auf, die am ersten Rotorkern 20 angeordnet ist, und eine zweite Platte 72, die am zweiten Rotorkern 30 angeordnet ist. Die ersten und zweiten Platten 71, 72 sind in der vorliegenden Ausführungsform aus einer elektromagnetischen Stahlplatte ausgebildet, die aus einem weichen magnetischen Material konfiguriert ist. Ferner können die ersten und zweiten Platten 71, 72 durch ein magnetisches Verbundmaterial ausgebildet sein.
(Erste Platte 71)
Die erste Platte 71 ist scheibenförmig ausgebildet und weist ein Einführungsloch 71a an ihrem Mittelabschnitt auf, in das die Drehwelle 3 eingeführt ist. Ein Außendurchmesser der ersten Platte ist identisch mit Außendurchmessern von radial äußeren Flächen f1, f2 erster und zweiter Magnetpolabschnitte 24, 34.
Ferner ist ein Paar erster und zweiter Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 entlang der radial äußeren Fläche f1 an einem Außenumfangs-Abschnitt der ersten Platte 71 an Positionen vorgesehen, die der radial äußeren Fläche f1 von jedem der ersten Magnetpolabschnitte 24 entspricht. Die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 sind jeweils derart ausgebildet, dass sie zur zweiten Platte 72 hin verlaufen, die am zweiten Rotorkern 30 angeordnet ist.
Presspasshaken 73a, 74a sind jeweils an distalen Endabschnitten der ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 vorgesehen. Ferner ist die erste Platte 71, wie in 38 gezeigt, mit der zweiten Platte 72 durch Presspassen von jedem der Presspasshaken 73a, 74a zur Ineingriffnahme eines Außenumfangs-Abschnitts der zweiten Platte 72 verbunden.
(Zweite Platte 72)
Die zweite Platte 72 ist scheibenförmig ausgebildet und weist ein Einführungsloch 72a an ihrem Mittelabschnitt auf, in das die Drehwelle 3 eingeführt ist. Ein Außendurchmesser der zweiten Platte 72 ist identisch mit Außendurchmessern von radial äußeren Flächen f1, f2 erster und zweiter Magnetpolabschnitte 24, 34.
Ferner ist ein Paar erster und zweiter Haltekraftausbildungs-Stangen 75, 76 entlang der radial äußeren Fläche f2 an einem Außenumfangs-Abschnitt der zweiten Platte 72 an Positionen vorgesehen, die der radial äußeren Fläche f2 von jedem der zweiten Magnetpolabschnitte 34 entspricht. Die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 sind jeweils derart ausgebildet, dass sie zur ersten Platte 71 hin verlaufen, die am ersten Rotorkern 20 angeordnet ist.
Presspasshaken 75a, 76a sind jeweils an distalen Endabschnitten der ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 vorgesehen. Ferner ist die zweite Platte 72, wie in 38 gezeigt, mit der ersten Platte 71 durch Presspassen von jedem der Presspasshaken 73a, 74a zur Ineingriffnahme eines Außenumfangs-Abschnitts der ersten Platte 71 verbunden.
Das heißt, der Rotor 4 ist in Sandwichbauweise zwischen die erste Platte 71 und die zweite Platte 72 eingelegt, und sie drehen einstückig mit dem Rotor 4.
Als Nächstes werden angeordnete Positionen der ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74, die auf der ersten Platte 71 auf den radial äußeren Flächen f1 der ersten Magnetpolabschnitte 24 vorgesehen sind, beschrieben.
Wie in 40 gezeigt, ist in jeder der radial äußeren Flächen f1 eine gerade Linie, die eine Mittelposition in der Umfangsrichtung eines ersten Klauen-Magnetpolabschnitts 22 von einer Achse O der Drehwelle 3 durchläuft, als eine Mittellinie L1 bezeichnet. Mit der Mittellinie L1 als Bezug sind gerade Linien, die von einer Mittelachse beabstandet durch einen Winkel θ1 auf einer Seite im Uhrzeigersinn wie auch einer Seite gegen den Uhrzeigersinn verlaufen, jeweils als erste Linie L1a und zweite Linie L1b bezeichnet.
Hierbei wird der Winkel θ1 auf Grundlage eines Rastmomentzyklus (Winkel ϕ) unter Anwendung folgender Formel berechnet. θ1 = (1/2 + n)·ϕ
Hierbei ist n eine Ganzzahl, und in der vorliegenden Ausführungsform ist n = 0.
Im Allgemeinen ist der Zyklus ϕ des Rastmoments ein Wert, der durch Dividieren von 360 Grad durch das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl von Magnetpolen des Rotors 4 und der Anzahl von Schlitzen des Stators 2 erhalten wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird, da die Anzahl der Magnetpole des Rotors 4 acht ist und die Anzahl der Schlitze des Stators 2 zwölf ist, das kleinste gemeinsame Vielfache vierundzwanzig. Ferner wird der Zyklus ϕ des Rastmoments 15 (= 360/24) Grad.
Dementsprechend wird der Winkel θ1 7,5 (= 15/2) Grad.
Hierbei sind in jeder der ersten Seitenflächen f1 die erste Linie L1a und die zweite Linie L1b, die von der Mittellinie L1 als die Mitte im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn jeweils um 7,5 Grad verschoben sind, spezifiziert. Ferner sind die Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74, die auf der ersten Platte 71 vorgesehen sind, auf der radial äußeren Fläche f1 und in der axialen Richtung angeordnet, die die erste Linie L1a und die zweite Linie L1b senkrecht schneidet. Dementsprechend stimmt ein Winkel, den die erste Haltekraftausbildungs-Stange 73 und die zweite Haltekraftausbildungs-Stange 74 mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte bilden, mit dem Zyklus ϕ des Rastmoments überein (= 15 Grad).
Das heißt, ein Winkel, der durch die Mittellinie L1 und die erste Linie L1a gebildet ist, und ein Winkel, der durch die Mittellinie L1 und die zweite Linie L1b gebildet ist, werden beide ein Halbzyklus des Zyklus ϕ des Rastmoments (= 7,5 Grad), und daher sind die erste Haltekraftausbildungs-Stange 73 und die zweite Haltekraftausbildungs-Stange 74 an symmetrischen Positionen ausgebildet, mit der gerade Linie in der axialen Richtung, die die Mittellinie L1 senkrecht schneidet, als Symmetrieachse.
Als Nächstes werden angeordnete Positionen der ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 75, 76, die auf der zweiten Platte 72 auf den radial äußeren Flächen f2 der zweiten Magnetpolabschnitte 34 vorgesehen sind, beschrieben.
Wie in 40 gezeigt, ist in jeder der radial äußeren Flächen f2 eine gerade Linie, die eine Mittelposition in der Umfangsrichtung eines zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts 32 von einer Achse O der Drehwelle 3 durchläuft, als eine Mittellinie L2 bezeichnet. Mit der Mittellinie L2 als Bezug sind gerade Linien, die von einer Mittelachse beabstandet durch einen Winkel θ2 auf einer Seite im Uhrzeigersinn wie auch einer Seite gegen den Uhrzeigersinn verlaufen, jeweils als erste Linie L2a und zweite Linie L2b bezeichnet.
Hierbei wird der Winkel θ2 auf Grundlage eines Rastmomentzyklus (Winkel ϕ) unter Anwendung folgender Formel berechnet. θ2 = (1/2 + n)·ϕ
Hierbei ist n eine Ganzzahl, und in der vorliegenden Ausführungsform ist n = 0.
Im Allgemeinen ist der Zyklus ϕ des Rastmoments ein Wert, der durch Dividieren von 360 Grad durch das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl von Magnetpolen des Rotors 4 und der Anzahl von Schlitzen des Stators 2 erhalten wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird, da die Anzahl der Magnetpole des Rotors 4 acht ist und die Anzahl der Schlitze des Stators 2 zwölf ist, das kleinste gemeinsame Vielfache vierundzwanzig. Ferner wird der Zyklus ϕ des Rastmoments 15 (= 360/24) Grad.
Dementsprechend wird der Winkel θ2 7,5 (= 15/2) Grad.
Hierbei sind in jeder der ersten Seitenflächen f2 die erste Linie L2a und die zweite Linie L2b, die von der Mittellinie L2 als die Mitte im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn jeweils um 7,5 Grad verschoben sind, spezifiziert. Ferner sind die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 75, 76, die auf der zweiten Platte 72 vorgesehen sind, auf der radial äußeren Fläche f2 und in der axialen Richtung angeordnet, die die erste Linie L2a und die zweite Linie L2b senkrecht schneidet. Dementsprechend stimmt ein Winkel, den die erste Haltekraftausbildungs-Stange 75 und die zweite Haltekraftausbildungs-Stange 76 mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte bilden, mit dem Zyklus ϕ des Rastmoments überein (= 15 Grad).
Das heißt, ein Winkel, der durch die Mittellinie L2 und die erste Linie L2a gebildet ist, und ein Winkel, der durch die Mittellinie L2 und die zweite Linie L2b gebildet ist, werden beide ein Halbzyklus des Zyklus ϕ des Rastmoments (= 7,5 Grad), und daher sind die erste Haltekraftausbildungs-Stange 75 und die zweite Haltekraftausbildungs-Stange 76 an symmetrischen Positionen ausgebildet, mit der gerade Linie in der axialen Richtung, die die Mittellinie L2 senkrecht schneidet, als Symmetrieachse.
Als Nächstes wird eine Betriebsweise der siebten Ausführungsform beschrieben.
Die erste Platte 71 und die zweite Platte 72 sind über die ersten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 und die zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 74, 76 miteinander verbunden, wobei der Rotor 4 dazwischen in Sandwichbauweise eingelegt ist. Ferner sind die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 der ersten Platte 71 auf der radial äußeren Fläche f1 von jedem der Magnetpolabschnitte 24 angeordnet, und die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 75, 76 der zweiten Platte 72 sind auf der radial äußeren Fläche f2 von jedem der zweiten Magnetpolabschnitte 34 angeordnet.
Daher weisen die radial äußeren Flächen f1, f2 Querschnittsflächen in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die aufgrund der ersten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 75 und der zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 74, 76 offensichtlich keine konzentrischen Kreisflächen mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitten werden.
Daher wird eine Änderung im Magnetfeld, wie oben beschrieben, aufgrund der ersten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 75 und der zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 64, 76, die auf jeder der radial äußeren Flächen f1, f2 angeordnet sind, sehr groß, und die Haltekraft (das Haltemoment) wird groß.
Zudem sind die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 der ersten Platte 71 an den axial symmetrischen Positionen mit der Mittellinie L1 als der Achse ausgebildet und derart ausgebildet, dass der Winkel, den die erste Haltekraftausbildungs-Stange 73 und die zweite Haltekraftausbildungs-Stange 74 bilden, mit dem Zyklus ϕ des Rastmoments (= 15 Grad) übereinstimmt.
Gleicherweise sind die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 75, 76 der zweiten Platte 72 an den axial symmetrischen Positionen mit der Mittellinie 12 als der Achse ausgebildet und derart ausgebildet, dass der Winkel, den die erste Haltekraftausbildungs-Stange 75 und die zweite Haltekraftausbildungs-Stange 76 bilden, mit dem Zyklus ϕ des Rastmoments (= 15 Grad) übereinstimmt.
Dementsprechend kann das Gesamthaltemoment Tc an seinem Maximum abgeleitet werden, wie in der zweiten Ausführungsform.
Die siebte Ausführungsform weist neben Vorteil (1) der ersten Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.

(18) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 der ersten Platte 71 auf der radial äußeren Fläche f1 von jedem der ersten Magnetpolabschnitte 24 angeordnet, und die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 75, 76 der zweiten Platte 72 sind auf der radial äußeren Fläche f2 von jedem der zweiten Magnetpolabschnitte 34 angeordnet. Wenn der Rotor 4 dreht, schwanken daher Spalte zwischen den radial äußeren Flächen f1, f2 und einem Stator 2 offensichtlich. Daher wird die Änderung im Magnetfeld in Begleitung der Schwankung erheblich erzeugt und wird eine Last während der Drehung. Daher ist das Haltemoment erhöht und die Haltekraft kann erhöht sein.

Ferner sind die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74, die auf der radial äußeren Fläche f1 von jedem der ersten Magnetpolabschnitte 24 angeordnet sind, derart hergestellt, dass sie eine identische Polarität wie die ersten Magnetpolabschnitte 24 aufweisen (N-Pole), und die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 75, 76, die auf der radial äußeren Fläche f2 von jedem der Magnetpolabschnitte 34 angeordnet sind, sind derart hergestellt, dass sie eine identische Polarität wie die zweiten Magnetpolabschnitte 34 aufweisen (S-Pole). Dementsprechend kann, da die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 auf den radial äußeren Flächen f1 und die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 75, 76 auf den radial äußeren Flächen beabstandet angeordnet sein, Kurzschlussmagnetfluss verhindert. Dementsprechend kann die Zunahme des Haltemoments erzielt sein, und die Leistungsabgabe kann ebenfalls beibehalten sein.
Zudem sind die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 der ersten Platte 71 an den symmetrischen Positionen auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung mit der Mittellinie L1 als die Achse angeordnet, und die die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 75, 76 der zweiten Platte 72 sind an den symmetrischen Positionen auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung mit der Mittellinie L2 als die Achse angeordnet.
Infolgedessen kann das Haltemoment erhöht sein, und die Haltekraft des bürstenlosen Motors M kann in einem ortsgebundenen Zustand erhöht sein.

(19) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da die ersten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 75 und die zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 74, 76 jeweils an den Positionen ausgebildet sind, an denen die Winkel θ1, θ2, die durch diese Stangen und Mittellinien L1, L2 definiert sind, ein Halbzyklus des Zyklus des Rastmoments werden (Winkel ϕ) (= ϕ/2 = 7,5 Grad), das größte Gesamthaltemoment Tc erzeugt sein.

Zudem besteht, da die ersten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 75 und die zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 74, 76 an den axialsymmetrischen Positionen ausgebildet sind, im bürstenlosen Motor M, der zur Vorwärts- und Rückwärtsdrehung imstande ist, keine zyklische Schwankung im Rastmoment, das in beiden Fällen de Vorwärtsdrehens und des Rückwärtsdrehens erzeugt ist.

(20) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden, da beide Außenflächen des Rotors 4 durch die ersten und zweiten Platten 71, 72 abgedeckt sind, die ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 und die ersten und zweiten Rückseiten-Zusatzmagneten 55, 56 nicht beschädigt, und ein Bruchstück davon springt nicht in der axialen Richtung heraus.
(21) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann mit einer einfachen Montage der ersten Platte 71 und der zweiten Platte 72 auf einen herkömmlichen Rotor 4 das Haltemoment erhöht sein, und die Haltekraft des bürstenlosen Motors M kann in einem ortsgebundenen Zustand erhöht sein.

Zudem müssen bezüglich des herkömmlichen Rotors 4 zum Anpassen einer Größenordnung des Haltemoments Größen, Positionen und dergleichen der ersten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 75 und der zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 74, 76, die auf den ersten und zweiten Platten 71, 72 ausgebildet sind, einfach angepasst werden. Das heißt, das Haltemoment kann durch Ändern einer Gestaltung von lediglich den ersten und zweiten Platten 71, 72 verschiedenartig angepasst sein.

(22) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, da die erste Platte 71 und die zweite Platte 72 mit derselben Form und aus demselben Material ausgebildet sind, die Montage der ersten Platte 71 und der zweiten Platte 72 leicht, und die Bauteilezahl kann verringert sein.

Die siebte Ausführungsform kann folgendermaßen modifiziert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 auf der ersten Platte 71 vorgesehen und die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 75, 76 auf der zweiten Platte 72 vorgesehen. Als Alternative dazu können, wie in 41 und 42 gezeigt, beispielsweise die ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 von der ersten Platte 71 weggelassen sein. Dann können die weggelassenen ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 der ersten Platte 71 ebenfalls auf der zweiten Platte 72 vorgesehen sein.
In der vorliegenden Ausführungsform ist jede der radial äußeren Flächen f1, f2 mit zwei Haltekraftausbildungs-Stangen angeordnet, nämlich den ersten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 75 und den zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 74, 76. Die Anzahl ist jedoch nicht auf zwei beschränkt, und es können eine oder drei oder mehr der Haltekraftausbildungs-Stangen angeordnet sein.
Wie bei den Modifikationen der zweiten und fünften Ausführungsform kann ein Material der ersten und zweiten Haltekraftausbildungs-Stangen 73, 74 in der siebten Ausführungsform ausgetauscht sein.
In der ersten bis siebten Ausführungsform weist der bürstenlose Motor M acht Pole und zwölf Schlitze auf. Dies kann ein bürstenloser Zweipol- und Dreischlitz-Motor sein, beispielsweise ein bürstenloser Motor mit zehn Polen und fünfzehn Schlitzen.
(Achte Ausführungsform)
Es wird nun unter Bezugnahme auf 43 bis 49 eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 43 gezeigt, weist ein bürstenloser Motor M einen Stator 2 auf, der an einer Innenfläche eines Motorgehäuses 1 befestigt ist, und ein sogenannter Lundell-Rotor 4, der an einer Drehwelle 3 befestigt ist und einstückig mit der Drehwelle 3 dreht, ist innerhalb des Stators 2 angeordnet. Die Drehwelle 3 ist eine magnetisierte Edelstahlwelle und bezüglich des Motorgehäuses 1 durch Lager (nicht gezeigt), die im Motorgehäuse 1 vorgesehen sind, drehbar gestützt ist.
(Stator 2)
Der Stator 2 weist einen zylindrischen Statorkern 10 auf, und eine Außenumfangsfläche des Statorkerns 10 ist an einer Innenumfangsfläche des Motorgehäuses 1 befestigt. Mehrere Zähne 11 sin in einer Umfangsrichtung in gleichen Zwischenräumen auf einer Innenseite des Statorkerns 10 angeordnet. Die Zähne 11 verlaufen zu einer radial inneren Seite hin und in einer axialen Richtung. Jeder der Zähne 11 ist T-förmig, und eine Innenumfangsfläche 11a davon in einer radialen Richtung ist eine bogenförmige Fläche, die durch Ausdehnen eines Bogens eines konzentrischen Kreises mit einer Achse O der Drehwelle 3 als Mitte in der axialen Richtung erzielt ist.
Ein Schlitz 12 ist zwischen benachbarten der Zähne 11 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl der Zähne 11 zwölf, und die Anzahl der Schlitze 12 ist zwölf, identisch mit der Anzahl der Zähne 11. Dreiphasige Spulen sind als konzentrierte Wicklung auf die zwölf Zähne 11 gewickelt; insbesondere sind eine U-Phasenspule 13u, eine V-Phasenspule 13v und eine W-Phasenspule 13w in dieser Reihenfolge auf jeden der Zähne 11 in einer Umfangsrichtung gewickelt.
Ferner ist durch Anlegen einer dreiphasigen Stromquellenspannung an die so gewickelten, jeweiligen Phasenspulen 13u, 13v, 13 ein drehendes Magnetfeld ausgebildet, und dadurch ist bewirkt, dass der Rotor 4, der auf der Innenseite des Stators 2 angeordnet und an der Drehwelle 3 befestigt ist, vorwärts (im Uhrzeigersinn in 43) und rückwärts (gegen den Uhrzeigersinn in 43) zu drehen.
Wie in 43 gezeigt, weist die Innenumfangsfläche 11a jeden Zahns 11 eine zahnseitige Zusatznut 15 auf. Insbesondere ist, wie in 44 gezeigt, auf der Innenumfangsfläche 11a jedes Zahns 11 eine gerade Linie, die eine Mittelposition in der Umfangsrichtung jedes der der Zähne 11 von der Achse O der Drehwelle 3 durchläuft, als Mittellinie Lk bezeichnet. Mit der Mittellinie Lk als Bezug ist die zahnseitige Zusatznut 15 mit einem U-förmigen Querschnitt in der axialen Richtung angeordnet. Die zahnseitige Zusatznut 15 weist ihre U-förmige Querschnittsform in einer Richtung auf, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft. Eine Bodenfläche 15a jeder zahnseitigen Zusatznut 15 ist eine flache Fläche und rechtwinklig zu Seitenflächen ausgebildet, die auf der radial inneren Seite von beiden Seiten der zahnseitigen Zusatznute 15 verlaufen.
Infolgedessen weisen die Innenumfangsflächen 11a mit den Bodenflächen 15a der zahnseitigen Zusatznute 15 als Ganzes keine Querschnittsfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die mit einem Kreis konzentrisch ist, dessen Mitte die Achse O der Drehwelle 3 ist.
(Rotor 4)
Wie in 45A bis 47 gezeigt, ist der Lundell-Rotor 4, der auf der Innenseite des Stators 2 angeordnet ist, ein Rotor mit der Anzahl von acht Magnetpolen und weist erste und zweite Rotorkerne 20, 30 und einen Feldmagneten 40 auf.
(Erster Rotorkern 20)
Wie in 48 gezeigt, ist der erste Rotorkern 20 aus einer elektromagnetischen Stahlplatte ausgebildet, die aus einem weichen magnetischen Material konfiguriert ist, und weist eine scheibenförmige erste Kernbasis 21 auf, an der ein Einführungsloch 20a zum Einführen und Anhaften der Drehwelle 3 ausgebildet ist. Mehrere (vier in der vorliegenden Ausführungsform) erste Klauenmagnetpole 22 sind in gleichen Zwischenräumen auf einer Außenumfangsfläche 21c der ersten Kernbasis 21 ausgebildet. Jeder der ersten Klauenmagnetpole 22 ist derart ausgebildet, dass er zu einer radial äußeren Seite vorsteht und in der axialen Richtung verläuft. Hier ist in jedem ersten Klauenmagnetpol 22 ein Abschnitt, der von der Außenumfangsfläche 21c der ersten Kernbasis 21 zur radial äußeren Seite vorsteht, als erster Basisabschnitt 23 bezeichnet, und ein distaler Endabschnitt, der in der axialen Richtung gebogen ist, ist als erster Magnetpolabschnitt 24 bezeichnet.
Beide Endflächen 22a, 22b in der Umfangsrichtung jedes ersten Klauenmagnetpols 22 mit dem ersten Basisabschnitt 23 und dem ersten Magnetpolabschnitt 24 sind flache Flächen, die in der radialen Richtung verlaufen. Ferner ist ein Winkel jedes ersten Klauenmagnetpols 22 in der Umfangsrichtung, das heißt ein Winkel zwischen den zwei Umfangsendflächen 22a, 22b, kleiner als ein Winkel eines Spalts zwischen benachbarten der ersten Klauenmagnetpole 22 in der Umfangsrichtung eingerichtet.
Ferner weist, wie in 46 gezeigt, eine radial äußere Fläche f1 jedes ersten Magnetpolabschnitts 24 eine bogenförmige Fläche auf, die durch Ausdehnen eines Bogens des konzentrischen Kreises mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte in der axialen Richtung erzielt ist. Ferner ist eine radial innere Fläche f1d jedes ersten Magnetpolabschnitts 24 eine bogenförmige Fläche, die durch Ausdehnen eines Bogens des konzentrischen Kreises mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte in der axialen Richtung erzielt ist. Dementsprechend wird eine Querschnittsfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, eine Sektorform.
(Zweiter Rotorkern Core 30)
Wie in 48 gezeigt, ist der zweite Rotorkern 30 aus einem identischen Material und weist eine identische Form wie der erste Rotorkern 20 auf und weist eine scheibenförmige zweite Kernbasis 31 auf, an der ein Einführungsloch 30a zum Einführen und Anhaften der Drehwelle 3 ausgebildet ist. Vier erste Klauenmagnetpole 32 sind in gleichen Zwischenräumen auf einer Außenumfangsfläche 31c der ersten zweiten 31 ausgebildet. Jeder der ersten Klauenmagnetpole 32 ist derart ausgebildet, dass er zu einer radial äußeren Seite vorsteht und in der axialen Richtung verläuft. Hier ist in jedem zweiten Klauenmagnetpol 32 ein Abschnitt, der von der Außenumfangsfläche 31c der ersten Kernbasis 31 zur radial äußeren Seite vorsteht, als zweiter Basisabschnitt 33 bezeichnet, und ein distaler Endabschnitt, der in der axialen Richtung gebogen ist, ist als zweiter Magnetpolabschnitt 34 bezeichnet.
Endflächen 32a, 32b in der Umfangsrichtung jedes zweiten Klauenmagnetpols 32, der aus dem zweiten Basisabschnitt 33 und dem zweiten Magnetpolabschnitt 34 ausgebildet ist, sind flache Flächen, die in der radialen Richtung verlaufen. Ferner ist ein Winkel jedes zweiten Klauenmagnetpols 32 in der Umfangsrichtung, das heißt ein Winkel zwischen den zwei Umfangsendflächen 32a, 32b, kleiner als ein Winkel eines Spalts zwischen benachbarten der zweiten Klauenmagnetpole 32 in der Umfangsrichtung eingerichtet.
Ferner ist, wie in 46 gezeigt, eine radial äußere Fläche f2 jedes zweiten Magnetpolabschnitts 34 eine bogenförmige Fläche, die durch Ausdehnen eines Bogens des konzentrischen Kreises mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte in der axialen Richtung erzielt ist. Ferner ist eine radial innere Fläche f2d jedes zweiten Magnetpolabschnitts 34 eine bogenförmige Fläche, die durch Ausdehnen eines Bogens des konzentrischen Kreises mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte in der axialen Richtung erzielt ist. Dementsprechend wird eine Querschnittsfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, des zweiten Magnetpolabschnitts 34 eine Sektorform.
Ferner ist im zweiten Rotorkern 30 jeder der zweiten Klauenmagnetpole 32 zwischen benachbarten der ersten Klauenmagnetpole 22 angeordnet. Hier ist der zweite Rotorkern 30 derart am ersten Rotorkern 20 montiert, dass der Feldmagnet 40 (vgl. 47) (in Sandwichbauweise) zwischen der ersten Kernbasis 21 und der zweiten Kernbasis 31 in der axialen Richtung angeordnet ist.
(Feldmagnet 40)
Wie in 47 und 48 gezeigt, ist der Feldmagnet 40, der in Sandwichbauweise zwischen dem ersten Rotorkern 20 und dem zweiten Rotorkern 30 angeordnet ist, ein scheibenförmiger Permanentmagnet, der durch einen Neodymmagneten ausgebildet ist.
Wie in 48 gezeigt, weist der Feldmagnet 40 ein Einführungsloch 41 in seiner Mittelposition auf, in das die Drehwelle 3 eingeführt ist. Ferner berührt eine Seitenfläche 40a des Feldmagneten 40 auf einer Seite die Gegenfläche 21a der ersten Kernbasis 21, und eine Seitenfläche 40b des Feldmagneten 40 auf der anderen Seite berührt die Gegenfläche 31a der zweiten Kernbasis 31, und der Feldmagnet 40 ist in Sandwichbauweise zwischen dem ersten Rotorkern 20 und dem zweiten Rotorkern 30 eingelegt und befestigt.
Ein Außendurchmesser des Feldmagneten 40 ist derart eingerichtet, dass er konform zu einem Außendurchmesser der ersten und zweiten Kernbasis 21, 31 ist, und eine Stärke davon ist auf eine vorgegebene Stärke eingerichtet.
Das heißt, wie in 47 gezeigt, wenn der Feldmagnet 40 zwischen dem ersten Rotorkern 20 und dem zweiten Rotorkern 30 angeordnet ist, sind eine distale Endfläche 22c jedes ersten Klauenmagnetpols 22 (Magnetpolabschnitts 24) und eine Gegenfläche 31b der zweiten Kernbasis 31 bündig miteinander. Gleicherweise sind eine distale Endfläche 32c jedes zweiten Klauenmagnetpols 32 (zweiten Magnetpolabschnitts 34) und eine Gegenfläche 21b der ersten Kernbasis 21 bündig miteinander. Ferner wird eine Außenumfangsfläche 40c des Feldmagneten 40 mit den Außenumfangsflächen 21c, 31c der ersten und zweiten Kernbasen 21, 31 bündig.
Wie in 47 gezeigt, ist der Feldmagnet 40 derart in der axialen Richtung magnetisiert, dass ein Abschnitt des ersten Rotorkerns 20 ein N-Pol (erster Magnetpol) und ein Abschnitt des zweiten Rotorkerns 30 ein S-Pol (zweiter Magnetpol) wird.
Dementsprechend fungieren aufgrund des Feldmagneten 40 die ersten Klauenmagnetpole 22 des ersten Rotorkerns 20 als die N-Pole (erste Magnetpole) und die zweiten Klauenmagnetpole 32 des zweiten Rotorkerns 30 als die S-Pole (zweite Magnetpole).
Dementsprechend ist der Rotor 4 der vorliegenden Ausführungsform ein sogenannter Lundell-Rotor, der den Feldmagneten 40 verwendet. Ferner sind in dem Rotor 4 die ersten Klauenmagnetpole 22 als die N-Pole und die zweiten Klauenmagnetpole 32 als die S-Pole abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet, und die Anzahl der Magnetpole wird acht Magnetpole.
Ferner ist der bürstenlose Motor M, da die Anzahl der Magnetpole des Rotors 4 acht ist und die Anzahl der Zähne 11 (Schlitze 12) des Stators 2 zwölf ist, ein bürstenloser Motor mit 2N-Polen und 3N-Schlitzen (wobei N eine Ganzzahl ist).
Als Nächstes wird die Betriebsweise der achten Ausführungsform beschrieben.
Wenn nun im bürstenlosen Motor M eine dreiphasige Stromspannung an die jeweiligen Phasenspulen 13u, 13v, 13w des Statorkerns 10 zum Ausbilden eines drehenden Magnetfelds im Stator 2 angelegt ist, dreht der Rotor 4, der an der Drehwelle 3 befestigt ist und auf der Innenseite des Stators 2 angeordnet ist, aufgrund des drehenden Magnetfelds.
Ferner verschwindet, wenn das Anlegen der dreiphasigen Stromspannung an die jeweiligen Phasenspulen 13u, 13v, 13w gestoppt wird, das drehende Magnetfeld und der Rotor 4 hält seine Drehung an. Hier hält der Rotor 4 an einer Drehposition an, wo Magnetfluss, der von den ersten Magnetpolabschnitten 24 des ersten Rotorkerns 20 in die Zähne 11 des Statorkerns 30 fließt, und Magnetfluss, der von den Zähnen 11 des Statorkerns 10 in die zweiten Magnetpolabschnitte 34 des zweiten Rotorkerns 30 fließt, jeweils ihre stabilisiertesten Zustände erreichen.
Diese Anhalteposition ist dort, wo die radial äußere Fläche f1 (radial äußere Fläche f2) von einem der ersten und zweiten Magnetpolabschnitte 24, 34 der Innenumfangsfläche 11a von je zwei anderen der Zähne 11 zugekehrt ist, die auf der Außenseite angeordnet sind. Insbesondere stimmt die Mittellinie Lk, die die Umfangsrichtungsmittelposition der zahnseitigen Zusatznut 15 der je zwei anderen der Zähne 11 schneidet, mit der Mittellinie L1, die in 46 gezeigt ist, überein, welche die Mittelposition in der Umfangsrichtung der des ersten Magnetpolabschnitts 24 von der Achse O der Drehwelle 3 durchläuft (oder mit der Mittellinie 12 die die Mittelposition in der Umfangsrichtung des zweiten Magnetpolabschnitts 34 von der Achse O der Drehwelle 3 in der radial äußeren Fläche f2 des zweiten Magnetpolabschnitts 34 durchläuft).
43 zeigt einen Fall, in dem die radial äußere Fläche f1 des ersten Magnetpolabschnitts 24 der radial inneren Umfangsfläche 11a des entsprechenden gegenüberliegenden der Zähne 11 zugekehrt ist und die Mittellinie L1 der radial äußeren Fläche f1 des ersten Magnetpolabschnitts 24 mit der Mittellinie Lk der radial inneren Umfangsfläche 11a des entsprechenden gegenüberliegenden der Zähne 11 übereinstimmt.
Hier befindet sich, da der bürstenlose Motor M ein Motor mit acht Polen im Rotor 4 und zwölf Schlitzen im Stator 2 ist, die Mittellinie 12 auf der radial äußeren Fläche f2 jedes zweiten Magnetpolabschnitts 34 an der Mittelposition zwischen benachbarten der Zähne 11.
In diesem Zustand bewegt sich, wenn der Rotor 4 (die Drehwelle 3) gedreht wird, die radial äußere Fläche f1 des ersten Magnetpolabschnitts 24 in der Umfangsrichtung bezüglich der radial inneren Umfangsfläche 11a des entsprechenden gegenüberliegenden der Zähne 11.
Hier wird, da die zahnseitige Zusatznut 15 auf der Innenumfangsfläche 11a jedes der Zähne 11 ausgebildet ist, als Ganzes eine Querschnittsfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, der Innenumfangsflächen 11a der Zähne 11 kein konzentrischer Kreis mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte. Daher wird eine Änderung im Magnetfluss in Begleitung der Bewegung sehr groß im Vergleich zu Innenumfangsflächen von Zähnen, die ohne die darauf ausgebildeten zahnseitigen Zusatznute 15 ein konzentrischer Kreis mit einer Achse der Drehwelle 3 als Mitte werden.
Haltekraft (Haltemoment), die versucht, zu einem Ursprungszustand des Magnetflusses, der stabilisiert wurde, zurückzukehren, wirkt der Änderung im Magnetfeld entgegen. Infolgedessen wird in einem derartigen Falle die Haltekraft (das Haltemoment) groß, da die Änderung im Magnetfeld sehr groß ist.
49 zeigt einen Vergleich des Haltemoments Ta, das durch einen Versuch in dem Falle ohne die zahnseitigen Zusatznute 15 auf den Innenumfangsflächen 11a der Zähne 11 erzielt ist, und des Haltemoments T1 in dem Falle mit den zahnseitigen Zusatznuten 15.
Aus 49 geht hervor, dass das Haltemoment T1 im Falle mit den zahnseitigen Zusatznuten 15 größer als das Haltemoment Ta im Falle ohne die zahnseitigen Zusatznute 15 wird.
Zudem sind die zahnseitigen Zusatznute 15 derart ausgebildet, dass die Mittelpositionen der Bodenflächen 15a davon auf den Mittellinien Lk angeordnet sind. Dementsprechend weist der Rotor 4 dieselbe Haltekraft (Haltemoment) in beiden Drehrichtungen des Rotors 4 (der Drehwelle 3) auf.
Die achte Ausführungsform weist neben Vorteil (1) der ersten Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.

(23) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, da die zahnseitige Zusatznut 115 auf der Innenumfangsfläche 11a von jedem der Zähne 11 ausgebildet ist, die Querschnittsfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, der Innenumfangsflächen 11a der Zähne 11 nicht der konzentrische Kreis mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte. Daher kann das Haltemoment erhöht sein und die Haltekraft des bürstenlosen Motors M in einem ortsgebundenen Zustand erhöht sein.
(24) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da die zahnseitigen Zusatznute 15, die auf den Innenumfangsflächen 11a der Zähne 11 ausgebildet sind, die Form mit den Mittellinien Lk der Innenumfangsflächen 11a als Mitte aufweisen, dieselbe Haltekraft (Haltemoment) in beiden Drehrichtungen des Rotors 4 (der Drehwelle 3) erzeugt sein.

(Neunte Ausführungsform)
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 50 bis 52 eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 50 gezeigt, ist ein bürstenloser Motor M der neunten Ausführungsform durch Ausbilden von Zusatznuten auf ersten und zweiten Klauenmagnetpolen 22, 32 eines Rotors 4 gekennzeichnet. Insbesondere sind erste und zweite Zusatznute 25, 26 als rotorseitige Zusatznute auf einer Außenfläche f1 jedes ersten Magnetpolabschnitts 24 ausgebildet und erste und zweite Zusatznute 35, 36 als rotorseitige Zusatznute auf einer Außenfläche f2 jedes zweiten Magnetpolabschnitts 34 ausgebildet. Dementsprechend wird dieser kennzeichnende Abschnitt detailliert beschrieben, und die Beschreibung von anderen Bauteilen wird aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen.
(Erster Rotorkern 20)
Wie in 51 gezeigt, weisen die radial äußeren Flächen f1 der ersten Magnetpolabschnitte 24 der ersten Klauenmagnetpole 22 eine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die eine bogenförmige Fläche eines konzentrischen Kreises mit einer Achse O einer Drehwelle 3 als Mitte aufweist, und zwei Nute, nämlich eine erste Zusatznut 25 und eine zweite Zusatznut 26, sind auf jeder radial äußeren Fläche f1 ausgebildet.
Insbesondere ist, wie in 51 gezeigt, in der radial äußeren Fläche f1 jedes ersten Magnetpolabschnitts 24 eine gerade Linie, die eine Mittelposition in einer Umfangsrichtung des ersten Magnetpolabschnitts 24 von der Achse O der Drehwelle 3 durchläuft, als Mittellinie 11 bezeichnet. Mit der Mittellinie 11 als Bezug, sind gerade Linien, die von der Achse O durch einen Winkel 81 auf einer Seite im Uhrzeigersinn und einer Seite gegen den Uhrzeigersinn beabstandet sind, jeweils als erste Linie 11a und L1b bezeichnet.
Hierbei wird der Winkel θ1 auf Grundlage eines Zyklus ϕ (Winkel ϕ) eines Rastmoments (Haltemoments) unter Anwendung der folgenden Rechenformel berechnet. θ1 = (1/2 + n)·ϕ
Hierbei ist n eine Ganzzahl, und in der vorliegenden Ausführungsform ist n = 0.
Im Allgemeinen ist der Zyklus ϕ des Rastmoments ein Wert, der durch Dividieren von 360 Grad durch das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl von Magnetpolen des Rotors 4 und der Anzahl von Schlitzen des Stators 2 erhalten wird.
In diesem Fall ist, da die Anzahl von Magnetpolen des Rotors 4 acht ist und die Anzahl von Schlitzen des Stators 2 zwölf ist, das kleinste gemeinsame Vielfache vierundzwanzig. Ferner ist der Zyklus ϕ des Rastmoments 15 (= 360/24) Grad.
Dementsprechend wird der Winkel θ1 7,5 (= 15/2) Grad.
Ferner sind in jeder der radial äußeren Flächen f1 die erste Linie L1a und die zweite Linie L1b, die von der Mittellinie L1 als die Mitte im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn jeweils um 7,5 Grad verschoben sind, spezifiziert. Ferner sind Nute mit einer konstanten Breite in der axialen Richtung jeweils mit der ersten Linie L1a und der zweiten Linie L1b als Mittelpositionen in der Umfangsrichtung angeordnet.
Ferner ist die Nut, die die erste Linie L1a als umfängliche Mittelposition aufweist, als erste Zusatznut 25 bezeichnet, und die Nut, die die zweite Linie L1 b als die umfängliche Mittelposition aufweist, ist als zweite Zusatznut 26 bezeichnet. Dementsprechend stimmt ein Winkel, den die erste Zusatznut 25 und die zweite Zusatznut 26 mit der Achse O der Drehwelle 3 als der Mitte bilden, mit dem Zyklus ϕ des Rastmoments (= 15 Grad) überein.
Das heißt, ein Winkel, der durch die Mittellinie L1 und die erste Linie L1a gebildet ist, und ein Winkel, der durch die Mittellinie und die zweite Linie L1b gebildet ist, werden beide ein Halbzyklus des Zyklus ϕ des Rastmoments (= 7,5 Grad), und die erste Zusatznut 25 und die zweite Zusatznut 26 sind an symmetrischen Positionen mit der Mittellinie L1 als Symmetrieachse ausgebildet.
Die ersten und zweiten Zusatznute 25, 26 weisen U-förmige Querschnittsflächen in einer Richtung auf, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft. Bodenflächen 25a, 26a der ersten und zweiten Zusatznute 25, 26 sind flache Flächen und sind rechtwinklig zu Seitenflächen ausgebildet, die von den ersten und zweiten Zusatznuten 25, 26 zu einer radial äußeren Seite verlaufen.
Dementsprechend wird, da Bodenflächen 25a, 26a der ersten und zweiten Zusatznute 25, 26 eine plane Form aufweisen, eine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, kein konzentrischer Bogen mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte. Infolgedessen weisen die radial äußeren Flächen f1 mit den Bodenflächen 25a, 26a der ersten und zweiten Zusatznute 25, 26 der ersten Magnetpolabschnitte 24 als Ganzes keine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die konzentrisch mit einem Kreis ist, dessen Mitte die Achse O der Drehwelle 3 ist.
(Zweiter Rotorkern 30)
Wie in 51 gezeigt, weisen die radial äußeren Flächen f2 der zweiten Magnetpolabschnitte 34 der zweiten Klauenmagnetpole 32 eine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die eine bogenförmige Fläche eines konzentrischen Kreises mit einer Achse O einer Drehwelle 3 als Mitte aufweist, und zwei Nute, nämlich eine erste Zusatznut 35 und eine zweite Zusatznut 36, sind auf jeder radial äußeren Fläche f2 ausgebildet.
Insbesondere ist, wie in 51 gezeigt, in der radial äußeren Fläche f2 jedes zweiten Magnetpolabschnitts 34 eine gerade Linie, die eine Mittelposition in einer Umfangsrichtung des zweiten Magnetpolabschnitts 34 von der Achse O der Drehwelle 3 durchläuft, als Mittellinie L2 bezeichnet. Mit der Mittellinie L2 als Bezug, sind gerade Linien, die von der Achse O durch einen Winkel θ1 auf einer Seite im Uhrzeigersinn und einer Seite gegen den Uhrzeigersinn beabstandet sind, jeweils als erste Linie L2a und L2b bezeichnet.
Hierbei wird der Winkel θ2 auf Grundlage des Zyklus ϕ des Rastmoments (Haltemoments) unter Anwendung der folgenden Rechenformel, die der obigen gleicht, berechnet. θ2 = (1/2 + n)·ϕ
Hierbei ist n eine Ganzzahl, und in der vorliegenden Ausführungsform ist n = 0. Zudem ist der Zyklus ϕ des Rastmoments 15 (= 360/24) Grad, ähnlich wie oben.
Dementsprechend wird der Winkel θ2 7,5 (= 15/2) Grad.
Ferner sind in jeder der radial äußeren Flächen f2 die erste Linie L2a und die zweite Linie L2a, die von der Mittellinie L2 als die Mitte im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn jeweils um 7,5 Grad verschoben sind, spezifiziert. Ferner sind Nute mit einer konstanten Breite in der axialen Richtung jeweils mit der ersten Linie L2a und der zweiten Linie L2b als Mittelpositionen in der Umfangsrichtung angeordnet.
Ferner ist die Nut, die die erste Linie L2a als umfängliche Mittelposition aufweist, als erste Zusatznut 35 bezeichnet, und die Nut, die die zweite Linie L2b als die umfängliche Mittelposition aufweist, ist als zweite Zusatznut 36 bezeichnet. Dementsprechend stimmt ein Winkel, den die erste Zusatznut 35 und die zweite Zusatznut 36 mit der Achse O der Drehwelle 3 als der Mitte bilden, mit dem Zyklus ϕ des Rastmoments (= 15 Grad) überein.
Das heißt, ein Winkel, der durch die Mittellinie L2 und die erste Linie L2a gebildet ist, und ein Winkel, der durch die Mittellinie L2 und die zweite Linie L2b gebildet ist, werden beide ein Halbzyklus des Zyklus ϕ des Rastmoments (= 7,5 Grad), und die erste Zusatznut 35 und die zweite Zusatznut 36 sind an symmetrischen Positionen mit der Mittellinie L2 als Symmetrieachse ausgebildet.
Die ersten und zweiten Zusatznute 35, 36 weisen U-förmige Querschnittsflächen in einer Richtung auf, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft. Bodenflächen 35a, 36a der ersten und zweiten Zusatznute 35, 36 sind flache Flächen und sind rechtwinklig zu Seitenflächen ausgebildet, die von beiden Seiten der ersten und zweiten Zusatznute 35, 36 zur radial äußeren Seite verlaufen.
Dementsprechend wird, da Bodenflächen 35a, 36a der ersten und zweiten Zusatznute 35, 36 eine plane Form aufweisen, eine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, kein konzentrischer Bogen mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte. Infolgedessen weisen die radial äußeren Flächen f2 mit den Bodenflächen 35a, 36a der ersten und zweiten Zusatznute 35, 36 der zweiten Magnetpolabschnitte 34 als Ganzes keine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die konzentrisch mit einem Kreis ist, dessen Mitte die Achse O der Drehwelle 3 ist.
Ferner ist im zweiten Rotorkern 30 jeder der zweiten Klauenmagnetpole 32 zwischen jeweiligen entsprechenden der ersten Klauenmagnetpole 22 angeordnet. Dabei ist, wie in der zweiten Ausführungsform, der zweite Rotorkern 30 derart am ersten Rotorkern 20 montiert, dass der Feldmagnet 40 (in Sandwichbauweise) zwischen der ersten Kernbasis 21 und der zweiten Kernbasis 31 in der axialen Richtung angeordnet ist.
Als Nächstes wird die Betriebsweise der neunten Ausführungsform beschrieben.
In dem bürstenlosen Motor M dreht, wenn eine dreiphasige Stromspannung zum Ausbilden eines drehenden Magnetfelds im Stator 2 an jeweilige Phasenspulen 13u, 13v, 13w des Statorkerns 10 angelegt ist, der Rotor 4, der an der Drehwelle 3 befestigt ist und auf der Innenseite des Stators 2 angeordnet ist, aufgrund des drehenden Magnetfelds.
Ferner verschwindet, wenn das Anlegen der dreiphasigen Stromspannung an die jeweiligen Phasenspulen 13u, 13v, 13w gestoppt wird, das drehende Magnetfeld und der Rotor 4 hält seine Drehung an. Hier hält der Rotor 4 an einer Drehposition an, wo Magnetfluss, der von den ersten Magnetpolabschnitten 24 des ersten Rotorkerns 20 in die Zähne 11 des Statorkerns 10 fließt, und Magnetfluss, der von den Zähnen 11 des Statorkerns 10 in die zweiten Magnetpolabschnitte 34 des zweiten Rotorkerns 30 fließt, jeweils ihre stabilisiertesten Zustände erreichen.
Gleicherweise wie in der achten Ausführungsform ist die radial äußere Fläche f1 (radial äußere Fläche f2) von einem der ersten und zweiten Magnetpolabschnitte 24, 34 der Innenumfangsfläche 11a von je zwei anderen der Zähne 11, die auf der Außenseite angeordnet sind, zugekehrt.
In diesem Zustand bewegt sich, wenn der Rotor 4 (die Drehwelle 3) gedreht wird, die radial äußere Fläche f1 des ersten Magnetpolabschnitts 24 in der Umfangsrichtung bezüglich der radial inneren Umfangsfläche 11a des entsprechenden gegenüberliegenden der Zähne 11.
Hierbei wird, da die zahnseitigen Zusatznute 25 auf den Innenumfangsflächen 11a der Zähne 11 ausgebildet sind, Haltekraft (Haltemoment T1) auf dieselbe Art und Weise wie in der achten Ausführungsform ausgeübt.
Zudem wird, da die ersten und zweiten Zusatznute 25, 26 auf den radial äußeren Flächen f1 der ersten Magnetpolabschnitte 24 ausgebildet sind, als Ganzes die Querschnittsform der radial äußeren Flächen f1 der ersten Magnetpolabschnitte 24 in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, nicht der konzentrische Kreis mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte. Gleicherweise wird, da die ersten und zweiten Zusatznute 35, 36 auf den radial äußeren Flächen f2 der zweiten Magnetpolabschnitte 34 ausgebildet sind, als Ganzes die Querschnittsform der radial äußeren Flächen f2 der zweiten Magnetpolabschnitte 34 in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, nicht der konzentrische Kreis mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte.
Daher wird die Änderung im Magnetfluss in Begleitung der Bewegung erheblich groß im Vergleich zu den radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Magnetpolabschnitte 24, 34 der achten Ausführungsform, die die konzentrischen Kreise mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitten aufweisen. Infolgedessen wird die Änderung im Magnetfeld sehr groß, und die Haltekraft (das Haltemoment) wird groß.
Zudem sind die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 jeweils an den symmetrischen Positionen mit den Mittellinien L1, L2 als Symmetrieachsen ausgebildet. Dementsprechend weist der Rotor 4 dieselbe Haltekraft (Haltemoment) in beiden Drehrichtungen des Rotors 4 (der Drehwelle 3) auf.
Das heißt, der Winkel, der durch die erste Zusatznut 25 (erste Linie L1a) und die zweite Zusatznut 26 (zweite Linie L1b) gebildet ist, stimmt mit dem Zyklus ϕ des Rastmoments (= 15 Grad) überein. Gleicherweise stimmt der Winkel, der durch die erste Zusatznut 35 (erste Linie L2a) und die zweite Zusatznut 36 (zweite Linie L2b) gebildet ist, mit dem Zyklus ϕ des Rastmoments (= 15 Grad) überein.
Dementsprechend weist die Haltekraft (das Haltemoment) in dem Falle mit den ersten Zusatznuten 25, 35 und den zweiten Zusatznuten 26, 36 dieselbe Phase wie die Haltekraft (das Haltemoment) in dem Falle ohne die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 auf.
Infolgedessen sind die Haltekraft (das Haltemoment T1) auf Grundlage der zahnseitigen Zusatznute 15, die auf den Innenumfangsflächen 11a der Zähne ausgebildet sind, und die Haltekraft (das Haltemoment Tb (vgl. 52)) auf Grundlage der ersten Zusatznute 26, 36, auf den radial äußeren Flächen f1, f2 ausgebildet sind, überlagert. Dadurch wird die Haltekraft (das Haltemoment T2 (vgl. 52)) größer als die Haltekraft (das Haltemoment T1) größer als in der achten Ausführungsform.
52 zeigt das Haltemoment T2, das durch einen Versuch in dem Falle erzielt ist, in dem der bürstenlose Motor M die zahnseitigen Zusatznute 15, die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 aufweist. Hier zeigt das Haltemoment Tb, das in 52 gezeigt ist, ein Haltemoment an, das erzeugt ist, wenn die zahnseitigen Zusatznute 15, die auf den Innenumfangsflächen 11a der Zähne 11 ausgebildet werden sollen, nicht ausgebildet sind, und die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 auf den radial äußeren Flächen f1, f2 ausgebildet sind.
Dementsprechend versteht es sich, wie aus 52 ersichtlich, dass das Haltemoment T2 in dem Falle, in dem die Zusatznute jeweils auf den Innenumfangsflächen 11a der Zähne 11 und den radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Magnetpolabschnitte 24, 34 ausgebildet sind, im Vergleich zum Haltemoment Ta in dem Fall ohne die Zusatznute auf den Innenumfangsflächen 11a der Zähne 11 und den radial äußeren Flächen f1, f2 der Magnetpolabschnitte 24, 34 viel größer ist. Zudem versteht es sich, dass das Haltemoment T2 größer als das Haltemoment T1 der achten Ausführungsform ist.
Die neunte Ausführungsform weist neben den Vorteilen der achten Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.

(25) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 an den symmetrischen Positionen auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung mit den Mittellinien L1, L2 als Mitten aufweisen, das Haltemoment erhöht sein, und die Haltekraft des bürstenlosen Motors M kann in einem ortsgebundenen Zustand erhöht sein.
(26) Gemäß der neunten Ausführungsform kann, da die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 an den Positionen ausgebildet sind, an denen die Winkel θ1, θ2, die jeweils zwischen den Mittellinien L1, L2 gebildet sind, ein Halbzyklus (Winkel ϕf) des Rastmoments (= ϕ/2 = 7,5 Grad) werden, der größte des Gesamthaltemoments Tc erzeugt sein.

Zudem kann, da die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 an den axial symmetrischen Positionen ausgebildet sind, im bürstenlosen Motor M, der zur Vorwärtsdrehung und zur Rückwärtsdrehung imstande ist, dieselbe Haltekraft (Haltemoment) in beiden Drehrichtungen des Rotors 4 (der Drehwelle 3) erzeugt sein.
Die achte und neunte Ausführungsform können folgendermaßen modifiziert werden.
In der achten und neunten Ausführungsform stimmt bei der zahnseitigen Zusatznut 15, die jeweils auf der Innenumfangsfläche 11a von jedem der Zähne 11 ausgebildet ist, die Mittelposition in der Umfangsrichtung der Bodenfläche 15a davon mit der Mittellinie Lk überein. Als Alternative dazu kann die zahnseitige Zusatznut 15 dort ausgebildet sein, wo die Mittelposition in der Umfangsrichtung der Bodenfläche 15a im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn entlang der Umfangsrichtung mit der Mittellinie Lk als Mitte abgelenkt ist.
In diesem Falle ist unter der Annahme eines Winkels, der durch die Mittellinie Lk von der Achse O der Drehwelle, die eine mittige Position in der Umfangsrichtung einer radial inneren Umfangsfläche von jedem der Zähne 11 schneidet, und die gerade Linie von der Achse O der Drehwelle, die die mittige Position in der Umfangsrichtung der Bodenfläche 15a der Zusatznut 15 schneidet, gebildet ist, als θs, die zahnseitige Zusatznut 15 an einer Position ausgebildet, die in der Umfangsrichtung innerhalb folgenden Bereichs abgelenkt ist: –(360/ϕ)/(Nr/2) ≤ θs ≤ (360/ϕ)/(Nr/2).
Daher wird das Haltemoment größer als in dem Fall ohne die zahnseitige Zusatznut 15 auf der Innenumfangsfläche 11a.
Hier ist ϕ der Zyklus ϕ des Rastmoments, und in der vorliegenden Ausführungsform wird ein Wert, der durch Dividieren von 360 Grad durch das kleinste gemeinsame Vielfache der Zahl der Magnetpole des Rotors 4 und der Zahl der Schlitze des Stators 2 erzielt ist, daher ϕ = 15 (= 360/24) Grad.
Infolgedessen wird, wenn die zahnseitige Zusatznut 15 an der Position innerhalb des Bereichs von –24/(Nr/2) ≤ θs ≤ 24/(Nr/2) ausgebildet ist, das Haltemoment größer als in dem Fall ohne die zahnseitige Zusatznut 15 auf der Innenumfangsfläche 11a.
Hierbei ist Nr die Anzahl von Magnetpolen des Rotors 4. Dementsprechend wird Nr/2 = 8/2 = 4 erzielt. Daher wird, wenn θs in einem Bereich von –6 Grad ≤ θs ≤ 6 Grad eingerichtet ist, das Haltemoment größer als in dem Fall ohne die zahnseitige Zusatznut 15 auf der Innenumfangsfläche 11a.
Ferner kann, da die zahnseitige Zusatznut 15 an der Position ausgebildet ist, an der die Mittelposition in der Umfangsrichtung der Bodenfläche 15a im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn entlang der Umfangsrichtung mit der Mittellinie Lk als Mitte abgelenkt ist, eine Größe des Haltemoments angepasst werden.
In der achten und neunten Ausführungsform ist die zahnseitige Zusatznut 15 auf der Innenumfangsfläche 11a von jedem der Zähne 11 ausgebildet, und daher weisen die Innenumfangsflächen 11a als Ganzes nicht die Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, die der konzentrische Kreis mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte wird. Als Alternative dazu kann die Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, der Innenumfangsflächen 11a der Zähne 11 zu einer elliptischen Form oder einer V-Nut-Form ausgebildet sein, sodass die Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, als Ganzes nicht der konzentrische Kreis mit der Achse O der Drehwelle 3 als Mitte wird.
In der achten und neunten Ausführungsform ist eine zahnseitige Zusatznut 15 auf der Innenumfangsfläche 11a von jedem der Zähne 11 ausgebildet. Als Alternative dazu können mehrere zahnseitige Zusatznute 15 auf jeder Innenumfangsfläche 11a ausgebildet sein. In diesem Falle kann, wenn sie an axial symmetrischen Positionen auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung mit der Mittellinie Lk als Symmetrieachse vorgesehen sind, dieselbe Haltekraft (Haltemoment) in beiden Drehrichtungen des Rotors 4 erzeugt sein. In dieser Konfiguration sollte man erkennen, dass die zahnseitigen Zusatznute 15, die auf der Mittellinie Lk positioniert sind, auf der Innenumfangsfläche 11a ausgebildet sein können.
In der neunten Ausführungsform sind die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 jeweils auf den radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 ausgebildet. Die ersten Zusatznute 25, 35 und die zweiten Zusatznute 26, 36 sind an den axial symmetrischen Positionen auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung mit den Mittellinien L1, L2 als Mitten ausgebildet. Das heißt, wie in 51 gezeigt, in den ersten Klauen-Magnetpolabschnitten 22 sind die ersten und zweiten Zusatznute 25, 26 an den Positionen ausgebildet, die jeweils die ersten und zweiten Linien L1a, L1b schneiden. Ferner sind in den zweiten Klauen-Magnetpolabschnitten 32 die ersten und zweiten Zusatznute 35, 36 an den Positionen ausgebildet, die jeweils die ersten und zweiten Linien L2a, L2b schneiden.
Ein Paar Zusatznute können auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung mit den ersten und zweiten Linien L1a, L1b in den ersten Klauenmagnetpolen 22 und den ersten und zweiten Linien L2a, L2b in den zweiten Klauenmagnetpolen 32 als Bezug ausgebildet sein.
Insbesondere ist hinsichtlich jeder ersten Linie L1a in den ersten Klauenmagnetpolen 22 ein Paar Zusatznute an den Positionen ausgebildet, die axial symmetrisch im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn entlang der Umfangsrichtung mit der ersten Linie L1a als Mitte werden. Ferner ist hinsichtlich jeder zweiten Linie L1b in den ersten Klauenmagnetpolen 22 ein Paar Zusatznute an den Positionen ausgebildet, die axial symmetrisch im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn entlang der Umfangsrichtung mit der ersten Linie L1b als Mitte werden.
Gleicherweise Insbesondere ist hinsichtlich jeder ersten Linie L2a in den zweiten Klauenmagnetpolen 32 ein Paar Zusatznute an den Positionen ausgebildet, die axial symmetrisch im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn entlang der Umfangsrichtung mit der ersten Linie L2a als Mitte werden. Ferner ist hinsichtlich jeder zweiten Linie L2b in den zweiten Klauenmagnetpolen 32 ein Paar Zusatznute an den Positionen ausgebildet, die axial symmetrisch im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn entlang der Umfangsrichtung mit der ersten Linie L2b als Mitte werden.
Hierbei sind Winkel θr, die durch eine gerade Linie, die von der Mittelachse O verläuft, und die Mittelposition jedes Paars der Zusatznute in der Umfangsrichtung schneidet, und den entsprechenden Linien L1a, L2a, L1b, L2b gebildet sind, identisch. Ferner ist der Winkel θr derart eingerichtet, dass die folgende Bezugsgleichung erfüllt ist. (1/4 + n)·ϕ < θr < (3/4 + n)·ϕ
Hierbei ist n eine Ganzzahl, und n = O.
Dementsprechend ist, (1/4)·ϕ < θr < (3/4)·ϕ)
erfüllt. Ferner ist ϕ der Zyklus (Winkel) des Rastmoments, und ϕ = 15 Grad.
Infolgedessen ist 3,75 Grad < θr < 11,25 Grad
erfüllt. Ferner sind die Paare von Zusatznuten, die axial symmetrisch mit den jeweils entsprechenden Linien L1a, L1b, L2a, L2b als den Mitten sind, in diesem Bereich ausgebildet.
Dementsprechend sind in diesem Falle vier Zusatznute auf jedem der ersten und zweiten Klauenmagnetpolen 22, 32 ausgebildet. Ferner werden die radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 kein konzentrischer Kreis mit der Achse O als Mitte, sodass das Haltemoment erhöht sein kann.
Ferner ist für jeden ersten Klauenmagnetpol 22 ein Paar von Zusatznuten an den axial symmetrischen Positionen mit den ersten und zweiten Linien L1a, L1b als Mitten ausgebildet und für die zweiten jeden zweiten Klauenmagnetpol 32 ein Paar von Zusatznuten an den axial symmetrischen Positionen mit den ersten und zweiten Linien L2a, L2b als Mitten ausgebildet. Ferner kann, da der Zyklus des Haltemoments, das durch die vier Zusatznute, welche auf jeder der radial äußeren Flächen f1, f2 der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 ausgebildet sind, erzeugt ist, mit dem Rastmoment übereinstimmt, ein großes Haltemoment gezogen werden.
Wie in 53 bis 54B gezeigt, können hinsichtlich des bürstenlosen Motors M, der in der neunten Ausführungsform gezeigt ist, die ersten und zweiten Rückseiten-Zusatzmagneten 55, 56 jeweils auf den radial inneren Flächen f1d, f2d der ersten und zweiten Magnetpolabschnitte 24 vorgesehen sein, und die ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 können jeweils zwischen den ersten Klauenmagnetpolen 22 und den zweiten Klauenmagnetpolen 32 in der Umfangsrichtung ausgebildet sein.
Insbesondere ist, wie in 54B gezeigt, jeder Rückseiten-Zusatzmagnet 55 auf einer radial inneren Fläche f1d des ersten Magnetpolabschnitts 24 in einem Raum angeordnet, der durch eine Außenumfangsfläche 31c der zweiten Kernbasis 31, eine Außenumfangsfläche 40c des Feldmagneten 40 und eine Fläche des ersten Basisabschnitts 23 auf einer Seite des zweiten Rotorkerns 30 definiert ist. Ferner ist, wie in 54A gezeigt, jeder erste Rückseiten-Zusatzmagnet 55 auf einer radial inneren Fläche f2d des zweiten Magnetpolabschnitts 34 in einem Raum angeordnet, der durch eine Außenumfangsfläche 11c der ersten Kernbasis 21, die Außenumfangsfläche 40c des Feldmagneten 40 und eine Fläche des zweiten Basisabschnitts 33 auf einer Seite des ersten Rotorkerns 20 definiert ist.
Ferner ist im ersten Rückseiten-Zusatzmagneten 55, um Leckmagnetfluss an diesem Abschnitt zu verringern, ein Abschnitt in Kontakt mit der radial inneren Fläche f1d des ersten Klauenmagnetpols 22 (ersten Magnetpolabschnitts 24) als der N-Pol magnetisiert, wie der erste Klauenmagnetpol 22, und ein Abschnitt in Kontakt mit der zweiten Kernbasis 31 als der S-Pol magnetisiert, wie die zweite Kernbasis 31. Ferner ist im zweiten Rückseiten-Zusatzmagneten 56, um Leckmagnetfluss an diesem Abschnitt zu verringern, ein Abschnitt in Kontakt mit der radial inneren Fläche f2d des zweiten Klauenmagnetpols 32 (zweiten Magnetpolabschnitts 34) als der S-Pol magnetisiert, wie der zweite Klauenmagnetpol 32, und ein Abschnitt in Kontakt mit der ersten Kernbasis 21 als der N-Pol magnetisiert, wie die erste Kernbasis 21.
Wie in 54A, 54B gezeigt, ist der erste Zusatz-Zwischenpolmagnet 57 zwischen einer flachen Fläche, die durch eine Umfangsendfläche 22a des ersten Klauenmagnetpols 22 und eine Umfangsendfläche des ersten Rückseiten-Zusatzmagneten 55 ausgebildet ist, und einer flachen Fläche angeordnet, die durch die andere Umfangsendfläche 32b des zweiten Klauenmagnetpols 32 und eine Umfangsendfläche des zweiten Rückseiten-Zusatzmagneten 56 ausgebildet ist. Ferner ist der zweite Zusatz-Zwischenpolmagnet 58 zwischen einer flachen Fläche, die durch die andere Umfangsendfläche 22b des ersten Klauenmagnetpols 22 und eine Umfangsendfläche des ersten Rückseiten-Zusatzmagneten 55 ausgebildet ist, und einer flachen Fläche angeordnet, die durch eine Umfangsendfläche 32a des zweiten Klauenmagnetpols 32 und eine Umfangsendfläche des zweiten Rückseiten-Zusatzmagneten 56 ausgebildet ist.
Ferner sind die ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 derart in der Umfangsrichtung magnetisiert, dass sie dieselben Polaritäten wie die ersten bzw. zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte 22, 32 aufweisen (Abschnitt auf der Seite des ersten Klauenmagnetpols 22 wird der N-Pol, Abschnitt auf der Seite des zweiten Klauenmagnetpols 32 wird der S-Pol).
Daher kann im bürstenlosen Motor M, der in 53 bis 54B gezeigt ist, da eine Menge des Magnetflusses durch Vorsehen der ersten und zweiten Rückseitenmagneten 55, 56 und der ersten und zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten 57, 58 erhöht ist, das Haltemoment erhöht sein, und die Haltekraft des bürstenlosen Motors M kann im ortsgebundenen Zustand erhöht sein.
In der achten und neunten Ausführungsform weist der bürstenlose Motor M acht Pole und zwölf Schlitze auf. Der bürstenlose Motor kann ein 2N-Pol- und 3N-Schlitzmotor sein (wobei N hier eine Ganzzahl ist), beispielsweise ein bürstenloser Motor mit zehn Polen und fünfzehn Schlitzen und dergleichen.
Es wird nun unter Bezugnahme auf 55 bis 59B eine zehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 55 gezeigt, ist ein Motor 110 der vorliegenden Erfindung derart konfiguriert, dass er einen Rotor 112 aufweist, der auf einer radial inneren Seite eines im Wesentlichen ringförmigen Stators 11 angeordnet ist.
Wie in 55 gezeigt, weist der Rotor 112 einen im Wesentlichen ringförmigen Rotorkern 122 auf, der aus einem magnetischen Metallmaterial konfiguriert ist und auf einer Außenumfangsfläche einer Drehwelle 121 befestigt ist, welche beispielsweise durch Lager drehbar gestützt sind, die nicht gezeigt sind. An einem Außenumfangs-Abschnitt des Rotorkerns 122 sind Magneten 123a, die derart magnetisiert sind, dass ein Abschnitt auf der radial äußeren Seite ein N-Pol wird, und Magneten 123b, die derart magnetisiert sind, dass ein Abschnitt auf der radial äußeren Seite ein 5-Pol wird, abwechselnd in einer Umfangsrichtung angeordnet. Die mehreren Magneten 123a, 123b weisen eine im Wesentlichen konstante Umfangsbreite auf, und sie sind am Außenumfangs-Abschnitt des Rotorkerns 122 in konstanten Zwischenräumen in der Umfangsrichtung angeordnet. Es sind vier von jedem der Magneten 123a, 123b vorgesehen. Daher weist der Rotor 112 der vorliegenden Ausführungsform insgesamt acht Magnetpole (Polanzahl) auf.
Wie in 55 gezeigt, weist ein Statorkern 131 des Stators 111 zwölf Zähne 133 auf, die von einem Ringabschnitt 132 in einer radialen Richtung verlaufen. Dementsprechend ist die Anzahl von Schlitzen 134, die zwischen den Zähnen 133 ausgebildet sind, ebenfalls zwölf. Das heißt, der Motor 110 der vorliegenden Ausführungsform ist derart konfiguriert, dass er die Polanzahl von 2n (zu beachten: n ist eine natürliche Zahl und in dieser Ausführungsform vier) und die Anzahl der Schlitze 134 (Schlitzanzahl) von 3n aufweist, wodurch ein Verhältnis der Polanzahl und der Schlitzanzahl 2:3 wird.
Wie in 55 gezeigt, sind die Zähne 133 ihn gleichen Zwischenräumen in der Umfangsrichtung ausgebildet, und jeder Zahn 133 weist Spulen 135 einer U-Phase, V-Phase und W-Phase auf, die durch konzentrierte Wicklung darauf gewickelt sind. Vorstehende Abschnitte 133a, die jeweils auf beide Seiten in der radialen Richtung vorstehen, sind an einer distalen Endseite von jedem der Zähne 133 ausgebildet, und eine distale Endfläche 133b (radial innere Fläche) von jedem der Zähne 133 weist eine Bogenform mit einer Achsenlinie L des Motors als Mitte auf. Zudem verläuft die distale Endfläche 133b von jedem der Zähne 133 von einem der vorstehenden Abschnitte 133a zum anderen der vorstehenden Abschnitte 133a. Die distale Endfläche 133b fungiert sowohl als distaler Endabschnitt als auch als distale Endfläche.
Wie in 55 gezeigt, ist ein zahnseitiger Nutabschnitt 140 auf jeder distalen Endfläche 133b von jedem der Zähne 133 ausgebildet. Der zahnseitige Nutabschnitt 140 weist eine konkave Form in der radialen Richtung auf und verläuft fortlaufend entlang einer axialen Richtung (Richtung, entlang welcher die Achsenlinie L1 verläuft). Jeder der zahnseitigen Nutabschnitte 140 ist im Wesentlichen in gleicher Form und an einer identischen Position in der Umfangsrichtung wie der entsprechende der Zähne 133.
Wie in 56 gezeigt, sind die zahnseitigen Nutabschnitte 140 derart eingerichtet, dass sie –24/n ≤ a ≤ 24/n erfüllen, unter der Annahme, dass ein Winkel, der durch eine Mittellinie L1 von jedem der Zähne 133 in der Umfangsrichtung und einer Mittellinie L2 des zahnseitigen Nutabschnitts 140 in der Umfangsrichtung gebildet ist, a(°) ist. Hierbei sind, da n4 ist (n = die Polanzahl/2 oder n = die Schlitzanzahl/3), die zahnseitigen Nutabschnitte 140 derart vorgesehen, dass sie –6 ≤ a ≤ 6 erfüllen. Weiter bevorzugt sind die zahnseitigen Nutabschnitte 140 derart ausgebildet, dass die Mittellinien 12 in der Umfangsrichtung, die die Mitten der zahnseitigen Nutabschnitte 140 in der Umfangsrichtung sind, mit den Mittellinien L1 in der Umfangsrichtung der Zähne übereinstimmen, das heißt an den Mitten der Zähne in der Umfangsrichtung. Durch Konfigurieren wie oben sind die Zähne 133 der vorliegenden Ausführungsform derart konfiguriert, dass sie axial symmetrisch bezüglich der Mittellinien L1 in der Umfangsrichtung sind.
Ferner weist jeder zahnseitige Nutabschnitt 140 ein Paar Seitenflächenabschnitte 141 auf, die einander in der Umfangsrichtung gegenüberliegen. Unter der Annahme, dass eine Länge zwischen dem Seitenflächenabschnitt 141 auf einer Seite und dem Seitenflächenabschnitt 142 auf der anderen Seite der zahnseitigen Nutabschnitt 140 (eine Umfangsbreite des zahnseitigen Nutabschnitts 140) b ist, und eine Öffnungsbreite des Schlitzes 134W ist, ist der zahnseitige Nutabschnitt 140 derart vorgesehen, dass er 1,5 ≤ b/W ≤ 2,0 erfüllt. Die Öffnungsbreite W des Schlitzes 134 bezieht sich auf eine Länge in der Umfangsrichtung zwischen benachbarten von vorstehenden Abschnitten 133a in der Umfangsrichtung unter den Zähnen 133, die in der Umfangsrichtung benachbart sind.
Ferner ist der zahnseitige Nutabschnitt 140 derart vorgesehen, dass er 0,0 < c/H ≤ 0,25 erfüllt, unter der Annahme, dass eine radiale Länge davon (Tiefe des zahnseitigen Nutabschnitts 140) c ist, und eine radiale Länge (Stärke) der vorstehenden Abschnitte 133a als distaler Endabschnitt der Zähne 133H ist.
Als Nächstes wird die Betriebsweise des Motors 110 beschrieben.
Hierbei ist eine Änderung im Rastmoment, die durch einen Unterschied in der Nutabschnittausbildungsposition bezüglich der Zähne erzeugt ist, in 57A gezeigt, und eine Änderung eines Momentverhältnisses, die durch den Unterschied der Nutabschnittausbildungsposition bezüglich der Zähne erzeugt ist, in 57B gezeigt. In 57A und 57B zeigt eine durchgezogene Linie einen Fall „Nute”, in dem die zahnseitigen Nutabschnitte 140 auf den Zähnen 133 ausgebildet sind, und eine gestrichelte Linie zeigt einen Fall ”keine Nute”, in dem die zahnseitigen Nutabschnitte 140 nicht auf den Zähnen 133 ausgebildet sind. Hier sind die zahnseitigen Nutabschnitte 140 im Fall ”Nute” derart konfiguriert, dass sie b/W = 0,75 und c/H = 0,5 erfüllen.
Wie in 57A gezeigt, nimmt durch derartiges Ausbilden der zahnseitigen Nutabschnitte 140, dass sie –6 ≤ a ≤ 6 erfüllen, das Rastmoment im Vergleich zu dem Fall ohne die zahnseitigen Nutabschnitte 140 zu. Besonders im Fall von a = 0 ist das Rastmoment am meisten erhöht.
Ferner, wie in 57B gezeigt, unter der Annahme, dass das Momentverhältnis im Fall ohne die zahnseitigen Nutabschnitte 140 100% beträgt, vermindern die zahnseitigen Nutabschnitte 140, die derart ausgebildet sind, dass sie –6 ≤ a ≤ 6 wie oben beschrieben erfüllen, das Momentverhältnis geringfügig, können aber das Momentverhältnis von ungefähr 95% oder mehr gewährleisten.
Hierbei ist eine Änderung des Rastmoments, die durch einen Unterschied in der Umfangsbreite der Nutabschnitte erzeugt ist, in 58A gezeigt, und eine Änderung im Momentverhältnis, die durch den Unterschied in der Umfangsbreite der Nutabschnitte erzeugt ist, in 58B gezeigt. In 58A und 58B zeigt eine durchgezogene Linie den Fall „Nute”, in dem die zahnseitigen Nutabschnitte 140 auf den Zähnen 133 ausgebildet sind, und eine gestrichelte Linie zeigt einen Fall ”keine Nute”, in dem die zahnseitigen Nutabschnitte 140 nicht auf den Zähnen 133 ausgebildet sind. Hier sind die zahnseitigen Nutabschnitte 140 im Fall ”Nute” derart konfiguriert, dass sie a = 0 und c/H = 0,5 erfüllen.
Wie in 58A gezeigt, nimmt durch derartiges Ausbilden der zahnseitigen Nutabschnitte 140, dass sie 0 < b/W ≤ 2,0 erfüllen, das Rastmoment im Vergleich mit dem Fall ohne die zahnseitigen Nutabschnitte 140 zu. Ferner kann durch derartiges Ausbilden der zahnseitigen Nutabschnitte 140, dass sie 0,25 ≤ b/W ≤ 2,0 erfüllen, ein sogar noch höheres Rastmoment erzielt sein. Besonders in einem Bereich von 1,5 ≤ b/W ≤ 2,0 ist eine erhöhte Menge des Rastmoments bezüglich einer geänderten Menge von b/W herausragend, wodurch ein hoher Beitrag zur Erhöhung des Rastmoments durch Ausbilden der zahnseitigen Nutabschnitte 140 im Bereich von 1,5 ≤ b/W ≤ 2,0 erzielt.
Ferner, wie in 58B gezeigt, unter der Annahme, dass das Momentverhältnis im Fall ohne die zahnseitigen Nutabschnitte 140 100% beträgt, verringern die zahnseitigen Nutabschnitte 140, die zum Erfüllen von 0 < b/W ≤ 2,0 wie oben beschrieben ausgebildet sind, das Momentverhältnis geringfügig, können jedoch das Momentverhältnis von ungefähr 90% oder mehr gewährleisten. Ferner ist im Bereich von 1,5 ≤ b/W ≤ 2,0 eine Verringerung des Momentverhältnisses bezüglich der geänderten Menge von b/W klein.
Hierbei ist eine Änderung im Rastmoment, die durch einen Unterschied in der radialen Länge (Tiefe) der Nutabschnitte erzeugt ist, in 59A gezeigt, und eine Änderung im Momentverhältnis, die durch den Unterschied in der radialen Länge (Tiefe) der Nutabschnitte erzeugt ist, in 59B gezeigt. In 59A und 59B zeigt eine durchgezogene Linie den Fall „Nute”, in dem die zahnseitigen Nutabschnitte 140 auf den Zähnen 133 ausgebildet sind, und eine gestrichelte Linie zeigt einen Fall ”keine Nute”, in dem die zahnseitigen Nutabschnitte 140 nicht auf den Zähnen 133 ausgebildet sind. Beachtenswert sind die zahnseitigen Nutabschnitte 140 im Fall ”Nute” derart konfiguriert, dass sie a = 0 und b/W = 1,0 erfüllen.
Wie in 59A gezeigt, nimmt durch derartiges Ausbilden der zahnseitigen Nutabschnitte 140, dass sie 0,0 < c/H ≤ 2,5 erfüllen, das Rastmoment im Vergleich zu dem Fall ohne die zahnseitigen Nutabschnitte 140 zu. Besonders in einem Bereich von 0,0 < c/H ≤ 2,0 ist die erhöhte Menge des Rastmoments bezüglich einer geänderten Menge von c/H herausragend, wodurch die erhöhte Menge des Rastmoments bezüglich der geänderten Menge von c/H auf den Bereich von 2,0 < c/H ≤ 2,5 unterdrückt ist. Daher ist durch derartiges Ausbilden der zahnseitigen Nutabschnitte 140, dass sie 0,0 < c/H ≤ 2,0 erfüllen ein hoher Beitrag zum Erhöhen des Rastmoments erzielt. Wie in 59B gezeigt, unter der Annahme, dass das Momentverhältnis im Fall ohne die zahnseitigen Nutabschnitte 140 100% ist, verringern die zahnseitigen Nutabschnitte 140, die derart ausgebildet sind, dass sie 0,0 < c/H ≤ 1,0 erfüllen, das Momentverhältnis geringfügig, können jedoch das Momentverhältnis von ungefähr 90% oder mehr gewährleisten. Ferner ist im Bereich von 0,0 < c/H ≤ 0,25 die Verringerungsrate des Momentverhältnisses bezüglich der geänderten Menge von c/H klein.
Die zehnte Ausführungsform weist neben Vorteil (1) der ersten Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.

(27) In dem Motor 110, der derart konfiguriert ist, dass das Verhältnis der Polanzahl und der Schlitzanzahl 2:3 wird, kann das Rastmoment, wie in 57A bis 59B gezeigt, durch Ausbilden der zahnseitigen Nutabschnitte 140 an den wesentlichen Mitten in der Umfangsrichtung an den distalen Endabschnitten der Zähne 133 (genauer gesagt, den distalen Endflächen 133b als die distalen Endflächen) erhöht sein. Daher kann die Haltekraft des Rotors 122 erhöht sein.
(28) Das Rastmoment kann, wie in 57A gezeigt, durch Einrichten des Bereichs der oben beschriebenen wesentlichen Mitten in der Umfangsrichtung im Bereich von –24/n ≤ a ≤ 24/n (Bereich von –24/6 ≤ a ≤ 24/6) erhöht sein, und die Haltekraft des Rotors 112 kann erhöht sein. Wie in 57A gezeigt, kann das Rastmoment durch Ausbilden der zahnseitigen Nutabschnitte 140 an den Positionen, die den Winkel a = 0 erfüllen, das heißt an den Mitten der Zähne 133 in der Umfangsrichtung, weiter erhöht sein, und die Haltekraft des Rotors 122 kann weiter erhöht sein.
(29) Wie in 58A gezeigt, kann ein Beitrag zum Erhöhen des Rastmoments durch derartiges Ausbilden der zahnseitigen Nutabschnitte 140, dass sie 0,25 ≤ b/W ≤ 2,0 erfüllen, geleistet sein, und die Haltekraft des Rotors 122 kann erhöht sein.
(30) Die zahnseitigen Nutabschnitte 140 sind derart ausgebildet, dass sie 1,5 ≤ b/W ≤ 2,0 erfüllen. Da dieser Bereich in hohem Maße zum Erhöhen des Rastmoments beiträgt, wie in 58A gezeigt, kann das Rastmoment weiter bevorzugt erhöht sein, und die Haltekraft des Rotors kann erhöht sein.
(31) Wie in 59A gezeigt, kann ein Beitrag zum Erhöhen des Rastmoments durch derartiges Ausbilden der zahnseitigen Nutabschnitte 140, dass sie 0,0 < c/H ≤ 2,0 erfüllen, geleistet sein, und die Haltekraft des Rotors 140 kann erhöht sein.

Zudem kann die zehnte Ausführungsform folgendermaßen geändert werden.
In der zehnten Ausführungsform besteht, obgleich der Motor 110 derart konfiguriert ist, dass die Polanzahl des Rotors 112 acht ist und die Schlitzanzahl des Stators 111 zwölf ist, hierzu keine Beschränkung. Solange das Verhältnis der Polanzahl und der Schlitzanzahl 2:3 ist, kann die Polanzahl des Rotors 112 und die Schlitzanzahl des Stators 111 entsprechend geändert sein.
In der zehnten Ausführungsform können, obgleich die zahnseitigen Nutabschnitte 140, die auf dem Stator 111 ausgebildet sind, derart konfiguriert sind, dass der Winkel α, der zwischen den Mittellinien L2 der Nutabschnitte 140 in der Umfangsrichtung und den Mittellinien L1 der Zähne 133 in der Umfangsrichtung gebildet ist, 0 Grad wird, die zahnseitigen Nutabschnitte 140 entsprechend innerhalb des Bereichs von –24/n ≤ a ≤ 24/n geändert sein.
In der zehnten Ausführungsform kann, obgleich die zahnseitigen Nutabschnitte 140, die auf dem Stator 11 ausgebildet sind, derart ausgebildet sind, dass sie 1,5 ≤ b/W ≤ 2,0 erfüllen, unter der Annahme, dass die Umfangsbreite der Nutabschnitte b ist und die Öffnungsbreite der Schlitze W ist, eine Änderung entsprechend im Bereich von 0,25 ≤ b/W ≤ 2,0 oder im Bereich von 0 ≤ b/W ≤ 2,0 ausgeführt werden.
In der zehnten Ausführungsform besteht, obgleich der Motor die Konfiguration mit einem sogenannten Vollmagnetrotor aufweist, bei dem die N-Polmagneten 123a und die S-Polmagneten 123b abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet sind, keine Beschränkung hierzu.
Beispielsweise kann, wie in 60 gezeigt, die vorliegende Erfindung auf einen Motor mit einem sogenannten Folgepolrotor (Halbmagnetrotor) Anwendung finden, der Schenkelpole eines Rotorkerns nutzt, die zwischen Magneten mit Räumen (Spalten) als Ersatz für Magneten angeordnet sind. Wie in 60 gezeigt, sind in einem Rotor 150 dieser Konfiguration vier N-Polmagneten 123a in gleichen Zwischenräumen in einer Umfangsrichtung an einem Außenumfangs-Abschnitt eines Rotorkerns 151 angeordnet und Schenkelpole 152, die einstückig am Außenumfangs-Abschnitt des Rotorkerns 151 ausgebildet sind, zwischen den Magneten 123a mit einem Raum K angeordnet. Das heißt, jeder der Magneten 123a und der Schenkelpole 152 ist abwechselnd in einem gleichen Zwischenraum angeordnet, und der Rotor 150 ist ein sogenannter Folgepolrotor mit acht Magnetpolen, der bewirkt, dass die Schenkelpole 152 als S-Pole bezüglich der N-Polmagneten 123a fungieren. Hierbei ist jeder Raum K derart ausgebildet, dass seine Umfangsbreite W2 gleich oder kleiner als ein Abstand W1 in der Umfangsrichtung zwischen einem von vorstehenden Abschnitten 133a der Zähne 133 und näher einer von Seitenflächenabschnitten 141, 142 des zahnseitigen Zusatzabschnitts 140 zum oben genannten vorstehenden Abschnitt 133a in der Umfangsrichtung ist. Ferner sind, wenn einer der Räume K derart angeordnet ist, dass er einen Abschnitt mit dem Abstand W1 bei Betrachtung in einer radialen Richtung überdeckt, andere Räume K ebenfalls derart angeordnet, dass sie Abschnitte mit dem Abstand W1 bei Betrachtung in der radialen Richtung überdecken.
Beispielsweise kann ein sogenannter Lundell-Permanentmagnetfeldrotor, der eine Kombination von Rotorkernen mit mehreren Klauenmagnetpolen in der Umfangsrichtung, und zwischen den Rotorkernen, einen ringförmigen Magneten als Feldmagneten aufweist, der zum Bewirken angeordnet ist, dass jeweilige Klauenmagnetpole abwechselnd als verschiedene Magnetpole fungieren, eingesetzt sein.
Wie in 61 bis 63 gezeigt, weist ein Rotor 160 mit dieser Konfiguration erste und zweite Rotorkerne 161, 162, einen Ringmagneten 163 als Feldmagneten, Rückseiten-Zusatzmagneten 164, 165 und Zwischenpolmagneten 166, 167 auf.
Der erste Rotorkern 161 weist eine im Wesentlichen scheibenförmige erste Kernbasis 161a auf und mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform fünf) erste Klauenmagnetpole 161b, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der ersten Kernbasis 161a angeordnet sind. Die ersten Klauenmagnetpole 161b sind derart ausgebildet, dass sie zu einer radial äußeren Seite vorstehen und in einer axialen Richtung verlaufen.
Der zweite Rotorkern 162 weist eine identische Form wie der erste Rotorkern 161 auf und weist eine im Wesentlichen scheibenförmige zweite Kernbasis 162a und mehrere zweite Klauenmagnetpole 162b auf, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der zweiten Kernbasis 162a angeordnet sind. Die zweiten Klauenmagnetpole 162b sind derart ausgebildet, dass sie zu einer radial äußeren Seite vorstehen und in der axialen Richtung verlaufen. Ferner ist der zweite Rotorkern 162 derart auf den ersten Rotorkern 161 montiert, dass jeder der zweiten Klauenmagnetpole 162b zwischen entsprechenden der ersten Klauenmagnetpole 161b angeordnet ist und der Ringmagnet 163 (vgl. 58) (in Sandwichbauweise) zwischen der ersten Kernbasis 1161a und der zweiten Kernbasis 162a in der axialen Richtung angeordnet ist.
Wie in 63 gezeigt, ist der Außendurchmesser des Ringmagneten 163 derart eingerichtet, dass er identisch mit einem Außendurchmesser der ersten und zweiten Kernbasen 161a, 162a ist, und er ist derart in der axialen Richtung magnetisiert, dass er bewirkt, dass die ersten Klauenmagnetpole 161b als erste Magnetpole (N-Pole in der vorliegenden Ausführungsform) fungieren und die zweiten Klauenmagnetpole 162b als zweite Magnetpole (S-Pole in der vorliegenden Ausführungsform) fungieren. Dementsprechend ist der Rotor 160 dieser Konfiguration ein sogenannter Rotor mit Lundell-Struktur, der den Ringmagneten 163 als Feldmagneten benutzt. Der Rotor 160 weist die ersten Klauenmagnetpole 161b als die N-Pole und die zweiten Klauenmagnetpole 162b als die S-Pole auf, die abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet sind, und infolgedessen ist die Anzahl von Magnetpolen acht Pole (die Anzahl von Polpaaren ist vier), wie in der obigen Ausführungsform.
Wie in 63 gezeigt, ist der Rückseiten-Zusatzmagnet 164 zwischen einer Rückfläche 161c (radial inneren Fläche) von jedem der ersten Klauenmagnetpolen 161b und einer Außenumfangsfläche 162d der zweiten Kernbasis 162a angeordnet. Jeder Rückseiten-Zusatzmagnet 164 weist einen Querschnitt mit im Wesentlichen einer Sektorform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, und ein Abschnitt auf der Seite in Kontakt mit der Rückfläche 161c des ersten Klauenmagnetpols 161b ist als N-Pol magnetisiert, wie der erste Klauenmagnetpol 161b, und ein Abschnitt auf der Seite in Kontakt mit der Außenumfangsfläche 162d der zweiten Kernbasis 162a ist als 5-Pol magnetisiert, wie die zweite Kernbasis 162a.
Ferner ist der Rückseiten-Zusatzmagnet 165 zwischen einer Rückfläche 162c von jedem der zweiten Klauenmagnetpolen 162b und einer Außenumfangsfläche 161d der ersten Kernbasis 161a angeordnet, ähnlich wie die ersten Klauenmagnetpole 161b. Jeder Rückseiten-Zusatzmagnet 165 weist einen Querschnitt mit im Wesentlichen einer Sektorform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, auf, und ein Abschnitt auf der Seite in Kontakt mit der Außenumfangsfläche Rückfläche 162c ist als 5-Pol magnetisiert, und ein Abschnitt auf der Seite in Kontakt mit der Außenumfangsfläche 161d der ersten Kernbasis 161a ist als N-Pol magnetisiert. Als die Rückseiten-Zusatzmagneten 164, 165 können beispielsweise Ferritmagneten benutzt sein.
Wie in 61 gezeigt, sind die Zwischenpolmagneten 166, 167 zwischen den ersten Klauenmagnetpolen 161b und den zweiten Klauenmagnetpolen 162b in der Umfangsrichtung angeordnet.
Ferner sind die Zwischenpolmagneten 166, 167 derart ausgebildet, dass ihre Umfangsbreite W3 gleich oder kleiner als ein Abstand W1 in der Umfangsrichtung zwischen einem der vorstehenden Abschnitte 133a der Zähne 133 und näher einem der Seitenflächenabschnitte 141, 142 des zahnseitigen Nutabschnitts 140 zum vorher angegebenen vorstehenden Abschnitt 133a in der Umfangsrichtung ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5-43749 [0002]

Claims

Motor, der aufweist: eine Drehwelle; einen Rotor mit: – einem ersten Rotorkern, der eine erste Kernbasis, die an der Drehwelle befestigt ist, und mehrere erste Klauen-Magnetpolabschnitte aufweist, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der ersten Kernbasis angeordnet sind und in einer axialen Richtung vom Außenumfangs-Abschnitt verlaufen, – einem zweiten Rotorkern, der eine zweite Kernbasis, die an der Drehwelle befestigt ist, und mehrere zweite Klauen-Magnetpolabschnitte aufweist, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der zweiten Kernbasis angeordnet sind und in einer axialen Richtung vom Außenumfangs-Abschnitt verlaufen, wobei jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte zwischen den ersten Klauen-Magnetpolabschnitten angeordnet ist, die einander in einer Umfangsrichtung benachbart sind, und – einem Feldmagneten, der zwischen der ersten Kernbasis und der zweiten Kernbasis angeordnet ist, wobei der Feldmagnet derart entlang der axialen Richtung magnetisiert ist, dass die ersten Klauen-Magnetpolabschnitte als erste Magnetpole und die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte als zweite Magnetpole fungieren; einen Stator mit – einem Statorkern, der auf einer Außenseite des Rotors angeordnet ist und mehrere Zähne aufweist, die in gleichen Zwischenräumen entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei radial innere Flächen der mehreren Zähne radial äußeren Flächen der ersten und zweiten Klauenmagnetpolen zugekehrt sind, und – einer Spule, die um jeden der Zähne gewickelt ist, wobei die Spule ein drehendes Magnetfeld erzeugt, wenn ihr Strom zugeführt ist, wobei zumindest entweder die radial äußeren Flächen der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte oder die radial inneren Flächen der Zähne jede eine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, aufweisen, die nicht konzentrisch mit einem Kreis ist, dessen Mitte eine Achse der Drehwelle ist.
Motor nach Anspruch 1, der ferner aufweist: einen Zusatzzwischenmagneten, der zwischen ersten Klauen-Magnetpolabschnitten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitten angeordnet ist, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind; und einen Rückseiten-Zusatzmagneten, der auf einer radial inneren Seite von jedem der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte angeordnet ist.
Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die radial äußere Fläche von jedem der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte eine Querschnittsfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, mit einer gewölbten Form aufweist, die weiter radial nach außen vorragt, wenn die Mittelposition näherkommt.
Motor nach Anspruch 3, wobei die radial äußeren Flächen der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte jede mehrere flache Flächen aufweisen, die entlang der axialen Richtung verlaufen.
Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die ersten Klauenmagnetpole und die zweiten Klauenmagnetpole jeder eine Zusatznut aufweisen, die Zusatznut entlang der axialen Richtung auf der radial äußeren Fläche von jedem der ersten Klauenmagnetpole und der zweiten Klauenmagnetpole verläuft, und die Querschnittsform in der Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, der radial äußeren Fläche von jedem der ersten Klauenmagnetpole und der zweiten Klauenmagnetpole nicht konzentrisch mit einem Kreis ist, dessen Mitte die Achse der Drehwelle ist.
Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die ersten Klauenmagnetpole und die zweiten Klauenmagnetpole jeder eine erste Zusatznut und eine zweite Zusatznut aufweisen, und die erste Zusatznut und die zweite Zusatznut entlang der axialen Richtung an zwei Umfangspositionen jeweils getrennt durch eine Hälfte eines Zyklus eines Rastmoments zu zwei Umfangsseiten hin von einer umfänglich mittigen Position von jeder der radial äußeren Flächen der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte verlaufen.
Motor nach Anspruch 5, wobei sich die erste Zusatznut und die zweite Zusatznut, die entlang der axialen Richtung verlaufen, jede auf zwei Seiten von jedem der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte befinden.
Motor nach Anspruch 5, sich die erste Zusatznut und die zweite Zusatznut, die entlang der axialen Richtung verlaufen, in einem Mittelabschnitt von jedem der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte befinden.
Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte jede eine erste Zusatznut und eine zweite Zusatznut aufweisen, und die erste Zusatznut und die zweite Zusatznut entlang der axialen Richtung an Positionen verlaufen, die von zwei Umfangspositionen jeweils getrennt durch eine Hälfte eines Zyklus eines Rastmoments zu zwei Umfangsseiten hin von einer umfänglich mittigen Position von jeder der radial äußeren Flächen der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte abgelenkt sind.
Motor nach Anspruch 9, wobei sich die erste Zusatznut und die zweite Zusatznut, die entlang der axialen Richtung verlaufen, auf zwei Seiten von jedem der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte befinden.
Motor nach Anspruch 9, wobei sich die erste Zusatznut und die zweite Zusatznut, die entlang der axialen Richtung verlaufen, an einem Mittelabschnitt von jedem der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauenmagnetpol befinden.
Motor nach Anspruch 9, wobei die Positionen, die von zwei Umfangspositionen jeweils getrennt durch eine Hälfte eines Zyklus eines Rastmoments zu zwei Umfangsseiten hin von der umfänglich mittigen Position abgelenkt sind, symmetrische Positionen sind, die zu zwei Seiten hin in der Umfangsrichtung von der Position getrennt sind, die durch eine Hälfte des Zyklus des Rastmoments getrennt sind.
Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei jeder Zahn eine Zusatznut aufweist, die Zusatznut entlang der axialen Richtung in der radial inneren Fläche des Zahns verläuft, und die radial innere Fläche des Zahns eine Querschnittsfläche in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, aufweist, die nicht konzentrisch mit einem Kreis ist, dessen Mitte die Achse der Drehwelle ist.
Motor nach Anspruch 13, wobei, wenn ein Zyklus eines Rastmoments ϕ ist, eine Magnetpolanzahl des Rotors Nr ist, und ein Winkel zwischen einer Mittellinie von einer Achse der Drehwelle, die eine Mittelposition in der Umfangsrichtung der radial inneren Fläche von jedem der Zähne schneidet, und einer geraden Linie von einer Mittellinie der Drehwelle, die eine umfänglich mittige Position der Zusatznut schneidet, θs ist, jede der Zusatznute an einer Position ausgebildet ist, die in der Umfangsrichtung innerhalb eines Bereichs von –(360/ϕ)/(Nr/2) ≤ θs ≤ (360/ϕ)/(Nr/2) abgelenkt ist.
Motor nach Anspruch 14, wobei jede der Zusatznute einen U-förmigen Querschnitt in der Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung steht, aufweist, und die Zusatznut eine einzelne Zusatznut ist, die entlang der axialen Richtung an der umfänglich mittigen Position der radial inneren Fläche verläuft.
Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei ein Außendurchmesser von jeder der radial äußeren Flächen der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte fortlaufend von einem ersten Endabschnitt zu einem zweiten Endabschnitt hin in der Umfangsrichtung abnimmt.
Motor nach Anspruch 16, wobei, wenn ein Luftspalt am ersten Endabschnitt in der Umfangsrichtung α ist und ein Luftspalt am zweiten Endabschnitt in der Umfangsrichtung β ist, die radial äußeren Flächen derart konfiguriert sind, dass sie 1,0 < α/β ≤ 5,0 erfüllen.
Motor nach einem der Ansprüche 16 oder 17, wobei die radial äußeren Flächen jede eine gekrümmte Querschnittsform in der Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft, aufweisen.
Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte jeder einen Außendurchmesser aufweisen, der stufenweise von einem ersten Endabschnitt zu einem zweiten Endabschnitt in der Umfangsrichtung abnimmt.
Motor nach Anspruch 19, wobei jede der radial äußeren Flächen zwei bogenförmige Flächen aufweist, die an einer Mittelposition getrennt sind, und ein Außendurchmesser der bogenförmigen Fläche, die näher am zweiten Endabschnitt in der Umfangsrichtung als die Mittelposition liegt, kürzer als ein Außendurchmesser der bogenförmigen Fläche ist, die näher am ersten Endabschnitt in der Umfangsrichtung als die Mittelposition liegt.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei, wenn die Polanzahl des Rotors 2n und die Schlitzanzahl des Stators 3n ist, ein Verhältnis der Polanzahl und der Schlitzanzahl 2:3 ist, wobei n eine natürliche Zahl ist.
Motor nach Anspruch 1, wobei, wenn die Polanzahl des Rotors 2n und die Schlitzanzahl des Stators 3n ist, ein Verhältnis der Polanzahl und der Schlitzanzahl 2:3 ist, wobei n eine natürliche Zahl ist, und jeder der Zähne eine einzelne Zusatznut aufweist, die entlang einer axialen Richtung an einer umfänglich mittigen Position in der radial inneren Fläche verläuft.
Rotor, aufweisend: einen ersten Rotorkern, der eine erste Kernbasis, die an der Drehwelle befestigt ist, und mehrere erste Klauen-Magnetpolabschnitte aufweist, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der ersten Kernbasis angeordnet sind und in einer axialen Richtung vom Außenumfangs-Abschnitt verlaufen; einen zweiten Rotorkern, der eine zweite Kernbasis, die an der Drehwelle befestigt ist, und mehrere zweite Klauen-Magnetpolabschnitte aufweist, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der zweiten Kernbasis angeordnet sind und in der axialen Richtung vom Außenumfangs-Abschnitt verlaufen, wobei jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte zwischen den ersten Klauen-Magnetpolabschnitten angeordnet ist, die einander in einer Umfangsrichtung benachbart sind; einen Feldmagneten, der zwischen der ersten Kernbasis und der zweiten Kernbasis angeordnet ist, wobei der Feldmagnet derart entlang der axialen Richtung magnetisiert ist, dass die ersten Klauen-Magnetpolabschnitte als erste Magnetpole und die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte als zweite Magnetpole fungieren; und ein Haltekraftausbildungs-Teil, das auf radial äußere Flächen der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte gepasst ist, wobei eine radial äußere Fläche des Haltekraftausbildungs-Teils mehrere räumlich begrenzte Flächen aufweist, die jeweils den radial äußeren Flächen der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte gegenüberliegen, und jede der räumlich begrenzten Flächen eine Querschnittsform in einer Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung verlaufen, aufweist, die nicht konzentrisch mit einem Kreis ist, dessen Mitte eine Achse der Drehwelle ist.
Rotor nach Anspruch 23, der ferner aufweist: einen ersten Zusatzzwischenmagneten, der zwischen ersten Klauen-Magnetpolabschnitten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitten angeordnet ist, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind; und einen zweiten Zusatz-Zwischenpolmagneten, der auf einer radial inneren Seite von jedem der ersten Klauen-Magnetpolabschnitte und der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte angeordnet ist.
Rotor nach einem der Ansprüche 23 oder 24, wobei jede der räumlich begrenzten Flächen eine erste Zusatznut und zweite Zusatznut oder einen ersten Vorsprung oder zweiten Vorsprung aufweist, und die erste Zusatznut und zweite Zusatznut oder der erste Vorsprung und zweite Vorsprung entlang einer axialen Richtung an zwei Umfangspositionen verlaufen, die jeweils durch eine Hälfte eines Zyklus eines Rastmoments zu zwei Umfangsseiten hin von einer umfänglich mittigen Position von jeder der räumlich begrenzten Flächen getrennt sind.
Rotor, der aufweist: einen ersten Rotorkern, der eine erste Kernbasis, die an der Drehwelle befestigt ist, und mehrere erste Klauen-Magnetpolabschnitte aufweist, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der ersten Kernbasis angeordnet sind und in einer axialen Richtung vom Außenumfangs-Abschnitt verlaufen; einen zweiten Rotorkern, der eine zweite Kernbasis, die an der Drehwelle befestigt ist, und mehrere zweite Klauen-Magnetpolabschnitte aufweist, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangs-Abschnitt der zweiten Kernbasis angeordnet sind und in der axialen Richtung vom Außenumfangs-Abschnitt verlaufen, wobei jeder der zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte zwischen den ersten Klauen-Magnetpolabschnitten angeordnet ist, die einander in einer Umfangsrichtung benachbart sind; einen Feldmagneten, der zwischen der ersten Kernbasis und der zweiten Kernbasis angeordnet ist, wobei der Feldmagnet derart entlang der axialen Richtung magnetisiert ist, dass die ersten Klauen-Magnetpolabschnitte als erste Magnetpole und die zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte als zweite Magnetpole fungieren; eine erste Platte, die auf einer axial äußeren Fläche der ersten Kernbasis angeordnet ist; eine zweite Platte, die auf einer axial äußeren Fläche der zweiten Kernbasis angeordnet ist; und eine Haltekraftausbildungs-Stange, die einen radial äußeren Umfangskantenabschnitt der ersten Platte und einen radial äußeren Umfangskantenabschnitt der zweiten Platte zum Abdecken eines Teils der radial äußeren Flächen der ersten und zweiten Klauen-Magnetpolabschnitte verbindet.
Rotor nach Anspruch 26, wobei die Haltekraftausbildungs-Stange eine von einem Paar Haltekraftausbildungs-Stangen ist, und das Paar Haltekraftausbildungs-Stangen entlang einer axialen Richtung an zwei Umfangspositionen verläuft, die jeweils durch eine Hälfte eines Zyklus eines Rastmoments zu zwei Umfangsseiten hin von einer umfänglich mittigen Position von jeder der radial äußeren Flächen des ersten Klauen-Magnetpolabschnitt und des zweiten Klauen-Magnetpolabschnitts getrennt sind.
Verfahren zum Herstellen des Motors nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei das Verfahren aufweist: Ausstanzen und Ausbilden eines Einführungslochs, in das die Drehwelle eingeführt und befestigt wird, der Kernbasen, die scheibenförmig sind, und von Abschnitten, die in der radialen Richtung von den Kernbasen verlaufen; Ausbilden der Zusatznute durch elastisches Verformen einer Seitenfläche eines Abschnitts, der in der radialen Richtung von jeder der Kernbasen verläuft; und axiales Biegen des Abschnitts, der in der radialen Richtung verläuft.