JP2000253608A - Brushlfss motor - Google Patents

Brushlfss motor

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JP2000253608A
JP2000253608A JP11056082A JP5608299A JP2000253608A JP 2000253608 A JP2000253608 A JP 2000253608A JP 11056082 A JP11056082 A JP 11056082A JP 5608299 A JP5608299 A JP 5608299A JP 2000253608 A JP2000253608 A JP 2000253608A
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JP
Japan
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rotor
axis
permanent magnet
torque
brushless motor
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Pending
Application number
JP11056082A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidefumi Otsuka
英史 大塚
Masaji Nakatani
政次 中谷
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve an overall torque in a brushless motor by eliminating the deviation between the peak of Fleming's torque and that of reluctance torque. SOLUTION: A brushless motor has a rotor 1 containing first permanent magnets 3 and slits 1a and a stator 6 which is arranged on the outer periphery of the rotor 1 and in which stator windings 7 are wound around teeth 8 for supplying driving forces to the rotor 1. The rotor l is made of a material having high magnetic permeability and constituted in such a way that the magnetic reluctance of the rotor 1 on a q-axis is set differently from that on a d-axis, with the q-axis being the straight line connecting the center of rotation and outer peripheral surface of the rotor 1 and the d-axis being the straight line which passes the center of rotation electrically perpendicularly to the q-axis. In addition, the centers of the first permanent magnets 3 are positioned in the areas surrounded by the Q- and d-axes on the outer peripheral surface of the rotor 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石をロータ
内部に埋め込むことで、マグネットトルクであるフレミ
ングトルクに加えてリラクタンストルクをも利用するブ
ラシレスモータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless motor that uses a reluctance torque in addition to a framing torque, which is a magnet torque, by embedding a permanent magnet in a rotor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、環境問題が社会的話題となり省エ
ネルギー化が重要な関心となっている。特にモータ分野
において省エネルギーの観点から小型・高効率・高出力
のモータが切望されている。そのような状況の中、モー
タ構造に関して従来とは異なる構造のモータ(ブラシレ
スモータ)が登場してきている。
2. Description of the Related Art In recent years, environmental issues have become a social topic and energy saving has become an important concern. Particularly in the field of motors, small, high-efficiency, high-output motors have been desired from the viewpoint of energy saving. Under such circumstances, a motor (brushless motor) having a different structure from the conventional motor has appeared.

【0003】このようなモータとして、例えばSPM
(Surface Permanent Magne
t)モータが挙げられる。
As such a motor, for example, SPM
(Surface Permanent Magne
t) a motor.

【0004】上記SPMモータは、例えば図14に示す
ように、積層鋼板で形成された回転子121と、この回
転子121の外周部表面に配置された永久磁石122
と、回転中の永久磁石122の飛散防止用に該永久磁石
122の外周部表面に配置された非磁性のSUS管12
3と、SUS管123の外周面に近接するように配置さ
れた固定子125とで構成されている。
As shown in FIG. 14, for example, the SPM motor includes a rotor 121 formed of a laminated steel plate and a permanent magnet 122 disposed on an outer peripheral surface of the rotor 121.
And a non-magnetic SUS tube 12 arranged on the outer peripheral surface of the permanent magnet 122 to prevent scattering of the rotating permanent magnet 122.
3 and a stator 125 arranged close to the outer peripheral surface of the SUS tube 123.

【0005】上記構成のSPMモータでは、上記永久磁
石122の磁界と固定子125に設けられたコイル12
6に流れる電流とによるフレミング法則に従ったフレミ
ングトルクを利用して、この駆動力が回転子121の中
心軸である回転軸124から外部に伝達されるようにな
っている。
In the SPM motor having the above configuration, the magnetic field of the permanent magnet 122 and the coil 12 provided on the stator 125
The driving force is transmitted to the outside from the rotating shaft 124 that is the central axis of the rotor 121 by using the framing torque according to the framing law caused by the current flowing through the rotor 6.

【0006】また、他のモータとして、シンクロナスリ
ラクタンスモータが挙げられる。このシンクロナスリラ
クタンスモータは、積層鋼板で構成された回転子と、該
回転子に駆動力を伝達するための固定子とからなる。上
記回転子内部に中央部が回転軸に凸状となるような複数
のスリットが設けられている。
As another motor, there is a synchronous reluctance motor. This synchronous reluctance motor includes a rotor composed of laminated steel plates and a stator for transmitting a driving force to the rotor. A plurality of slits are provided inside the rotor such that the central portion is convex on the rotation axis.

【0007】上記構成のシンクロナスリラクタンスモー
タは、回転子外周点と中心点とを結ぶ領域での磁気抵抗
差により発生するリラクタンストルクを利用したモータ
である。
The synchronous reluctance motor having the above configuration is a motor utilizing reluctance torque generated by a magnetic resistance difference in a region connecting a rotor outer peripheral point and a center point.

【0008】したがって、上記シンクロナスリラクタン
スモータは、磁石を使用しないため磁石磁束による鉄損
が発生しないことと、固定子コイルに誘起電圧が発生し
ないことから高効率で高速回転に適している。
Therefore, the synchronous reluctance motor is suitable for high-efficiency and high-speed rotation because it does not use magnets so that iron loss due to magnet flux does not occur and no induced voltage is generated in the stator coil.

【0009】ところで、上述したSPMモータは、量産
性の点で優れているが、効率化の点で改良の余地があ
る。そこで、永久磁石を回転子内部に埋め込んで、フレ
ミングトルクに加えてリラクタンストルクを利用するI
PM(Interior Permanent Mag
net)モータが提案されている。
The above-described SPM motor is excellent in mass productivity, but has room for improvement in efficiency. Therefore, a permanent magnet is embedded in the rotor to utilize reluctance torque in addition to framing torque.
PM (Interior Permanent Mag)
net) motors have been proposed.

【0010】上記IPMモータは、例えば図15に示す
ように、高透磁率材の鉄芯或いは積層珪素鋼板で構成さ
れている回転子131の内部に、永久磁石132を埋め
込み、この回転子131の外周面に近接するように固定
子135を配置した構成となっている。なお、図15で
は、IPMモータの半分の構成を示しており、残りの半
分の構成については省略している。
In the above-described IPM motor, for example, as shown in FIG. 15, a permanent magnet 132 is embedded in a rotor 131 made of an iron core made of a high magnetic permeability material or a laminated silicon steel sheet. The stator 135 is arranged so as to be close to the outer peripheral surface. Note that FIG. 15 shows a half configuration of the IPM motor, and the other half configuration is omitted.

【0011】上記の構成のIPMモータは、4極モータ
であって、4個(図では2個)の永久磁石132が円周
方向に沿ってNとS極が交互になるように回転子131
表面に配設されている。
The above-structured IPM motor is a four-pole motor, in which four (two in the figure) permanent magnets 132 are arranged such that the N and S poles are alternately arranged along the circumferential direction.
It is arranged on the surface.

【0012】このような構成にすることにより、永久磁
石132の中心と回転子131中心を結ぶ方向であるd
軸方向のインダクタンスLdと、d軸に対して電気角で
90°回転した方向であるq軸方向のインダクタンスL
qとの間に差が生じ、永久磁石132によるフレミング
トルクに加えてリラクタンストルクも発生するようにな
る。
With this configuration, d is a direction connecting the center of the permanent magnet 132 and the center of the rotor 131.
The inductance Ld in the axial direction and the inductance L in the q-axis direction which is a direction rotated by 90 electrical degrees with respect to the d-axis.
A difference occurs between q and q, so that reluctance torque is generated in addition to the framing torque by the permanent magnet 132.

【0013】これらの関係について、参考文献(リラク
タンストルクを利用した回転機(松井信行 他、T.E
E Japan,Vol.114−D,No.9,’9
4))によれば、以下の(1)式となる。
For a description of these relationships, see References (Rotating machines utilizing reluctance torque (Nobuyuki Matsui et al., TE
E Japan, Vol. 114-D, no. 9, '9
According to 4)), the following equation (1) is obtained.

【0014】[0014]

【数1】 (Equation 1)

【0015】ここで、Pn:極対数 ψa:鎖交磁束 Ld:d軸インダクタンス Lq:q軸インダクタンス id:d軸電流 iq:q軸電流 とする。Here, Pn: the number of pole pairs ψa: linkage flux Ld: d-axis inductance Lq: q-axis inductance id: d-axis current iq: q-axis current

【0016】ところで、図14に示すSPMモータで
は、永久磁石122の透磁率が空気の透磁率と略等しい
ため、上記(1)式の両インダクタンスLd,Lqは略
等しい値となり、上記(1)式における第2項で示され
るリラクタンストルクは発生しない。
In the SPM motor shown in FIG. 14, since the magnetic permeability of the permanent magnet 122 is substantially equal to the magnetic permeability of the air, the two inductances Ld and Lq in the above equation (1) have substantially the same value. The reluctance torque shown by the second term in the equation does not occur.

【0017】ところが、図15に示すIPMモータで
は、d軸方向のインダクタンスLdは永久磁石132の
磁束が発生する方向であり、d軸方向の磁束の流れは透
磁率が空気とほぼ同じ永久磁石132を通るため磁気抵
抗が大きくなるので、d軸方向のインダクタンスLdは
小さくなる。一方、q軸方向のインダクタンスLqは回
転子の鉄芯部を通過するため、磁気抵抗が小さくなり、
q軸方向のインダクタンスLqは大きくなる。このた
め、d軸方向のインダクタンスLdとq軸方向のインダ
クタンスLqとの間で差が生じ、d軸電流idを流すこ
とにより上記(1)式の第2項のリラクタンストルクが
発生する。
However, in the IPM motor shown in FIG. 15, the inductance Ld in the d-axis direction is the direction in which the magnetic flux of the permanent magnet 132 is generated, and the flow of the magnetic flux in the d-axis direction is the same as that of air. Since the magnetic resistance is large, the inductance Ld in the d-axis direction is small. On the other hand, since the inductance Lq in the q-axis direction passes through the iron core of the rotor, the magnetic resistance decreases,
The inductance Lq in the q-axis direction increases. For this reason, a difference is generated between the inductance Ld in the d-axis direction and the inductance Lq in the q-axis direction, and the reluctance torque of the second term of the above equation (1) is generated by flowing the d-axis current id.

【0018】この関係を磁束ベクトルの観点からみる
と、フレミングトルクTmは磁束ψaに電気的に直角な
方向の電流iqを掛け合わせることで発生し、同様にリ
ラクタンストルクTrはインダクタンスと電流とにより
発生する磁束Ld・id,Lq・iqに各々電気的に直
角な電流id,iqを掛け合わせることで発生する。こ
れら2つのトルクを足し合せたのが総合トルクTtとな
る。
From the viewpoint of the magnetic flux vector, the Fleming torque Tm is generated by multiplying the magnetic flux ψa by a current iq in a direction perpendicular to the electrical direction. Similarly, the reluctance torque Tr is generated by the inductance and the current. The magnetic fluxes are generated by multiplying the magnetic fluxes Ld · id and Lq · iq by electric currents id and iq, respectively, which are perpendicular to each other. The sum of these two torques is the total torque Tt.

【0019】ところで、この総合トルクTtは、入力す
る電流位相により変化する。上記の(1)式に対してこ
のことを考慮した式が、以下の(2)式である。
Incidentally, the total torque Tt changes according to the input current phase. The following equation (2) is an equation that takes this into consideration with respect to the above equation (1).

【0020】[0020]

【数2】 (Equation 2)

【0021】ここで、Pn:極対数 ψa:鎖交磁束 Ld:d軸インダクタンス Lq:q軸インダクタンス id:d軸電流 iq:q軸電流 β:電流位相 ia:電流ベクトルの大きさ とする。Here, Pn: the number of pole pairs ψa: linkage flux Ld: d-axis inductance Lq: q-axis inductance id: d-axis current iq: q-axis current β: current phase ia: current vector size

【0022】図16は、電流位相βを変化させた場合の
フレミングトルクTmとリラクタンストルクTr及び両
者を足し合わせた総合トルクTtとの関係を示すグラフ
である。
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the fleming torque Tm and the reluctance torque Tr when the current phase β is changed, and the total torque Tt obtained by adding both.

【0023】図16に示すグラフから、フレミングトル
クTmは、電流位相90°で最大値を示し、電流位相を
すすめてゆくと小さくなり180°で0となっているこ
とが分かる。そして、リラクタンストルクTrが電流位
相135°で最大値を示していることから、両者を足し
合せた総合トルクTtは、それぞれのトルク比により変
わるが、電流位相が115°付近に最大値が存在してい
ることが分かる。
From the graph shown in FIG. 16, it can be seen that the Fleming torque Tm has a maximum value at a current phase of 90 °, becomes smaller as the current phase advances, and becomes 0 at 180 °. Then, since the reluctance torque Tr shows the maximum value at the current phase of 135 °, the total torque Tt obtained by adding the two changes depending on the respective torque ratios, but the maximum value exists around the current phase of 115 °. You can see that it is.

【0024】従って、リラクタンストルクTrを有効に
利用するIPMモータは、フレミングトルクTmのみを
利用するSPMモータよりも、同一電流において高トル
クの出力が可能となることが分かる。
Therefore, it can be seen that the IPM motor that effectively uses the reluctance torque Tr can output a higher torque at the same current than the SPM motor that uses only the framing torque Tm.

【0025】しかしながら、さらなる高効率化を考えた
場合、電流位相を変えることにより総合トルクTtを向
上させることが可能であるが、それぞれのトルク単独で
みた場合必ずしも最大値ではない。即ち、図16に示す
グラフでは、総合トルクTtが最大となる電流位相のポ
イントにおいて、フレミングトルクTmのピークとリラ
クタンストルクTrのピークとが重なっていない。
However, in order to further increase the efficiency, it is possible to improve the total torque Tt by changing the current phase. However, when each torque alone is viewed, it is not always the maximum value. That is, in the graph shown in FIG. 16, the peak of the framing torque Tm and the peak of the reluctance torque Tr do not overlap at the point of the current phase where the total torque Tt is maximum.

【0026】そこで、この点を考慮した技術が特開平9
−23598号公報、特開平7−143694号公報に
開示されている。
Therefore, a technique taking this point into consideration is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
-23598 and JP-A-7-143694.

【0027】例えば、特開平9−23598号公報に
は、回転子円筒部表面近傍に回転子鉄芯に比べ磁束透磁
率が小さい第一の永久磁石を配置することにより、d軸
インダクタンスLdとq軸インダクタンスLqの差が同
じでもd軸インダクタンスLdを小さくすることにより
磁束と電流の直交性が良くなりモータの効率向上を図る
点、および回転子の回転方向の逆側部分に空隙、切り欠
き、あるいは磁石に対して大きい磁石挿入穴のうち少な
くとも1つを設けることにより負のトルクを低減してモ
ータの効率向上を図る点が開示されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-23598 discloses that a d-axis inductance Ld and a q-axis inductance Ld are provided by disposing a first permanent magnet having a smaller magnetic flux permeability than a rotor iron core near a rotor cylindrical surface. Even if the difference between the shaft inductances Lq is the same, reducing the d-axis inductance Ld improves the orthogonality between the magnetic flux and the current to improve the efficiency of the motor. Alternatively, it is disclosed that at least one of a large magnet insertion hole for a magnet is provided to reduce negative torque and improve the efficiency of the motor.

【0028】また、特開平7−143694号公報に
は、IPMモータではないが磁束と電流の直交性に着目
し、回転子外周に配置した複数個の永久磁石の間に透磁
率の高い材料からなる突起状の突極を備えた回転機で、
該磁石の位置を突起状の突極に対して45°以上90°
未満の角度だけ回転方向にずらすことによりフレミング
トルクとリラクタンストルクのピークを一致させる技術
が開示されている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 143694/1995 discloses that, although it is not an IPM motor, attention is paid to the orthogonality between magnetic flux and current, and a material having high magnetic permeability between a plurality of permanent magnets arranged on the outer periphery of the rotor. With a protruding salient pole
Position the magnet at 45 ° or more and 90 ° with respect to the protruding salient pole.
A technique has been disclosed in which the peaks of the fleming torque and the reluctance torque coincide with each other by being shifted in the rotation direction by an angle smaller than the angle.

【0029】[0029]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したシ
ンクロナスリラクタンスモータは、磁石を使用しないた
め磁石磁束により鉄損が発生しないことと、固定子コイ
ルに誘起電圧が発生しないことから高効率で高速回転に
適している反面、通常の永久磁石を使用したモータと比
較すると、発生トルクが小さく低速での効率が悪いとい
う問題を有している。
The above-mentioned synchronous reluctance motor has a high efficiency and a high speed because no magnet loss is used and no iron loss is generated due to the magnet magnetic flux, and no induced voltage is generated in the stator coil. Although it is suitable for rotation, it has a problem that the generated torque is small and the efficiency at low speed is poor as compared with a motor using a normal permanent magnet.

【0030】また、上記の各公報においても、次のよう
な問題点を有している。
The above publications also have the following problems.

【0031】特開平9−23598号公報では、回転子
の回転方向の逆側部分に空隙、切り欠きあるいは磁石に
対して大きい磁石挿入穴のうち少なくとも1つを設ける
ことにより、負のトルクを発生させる部分で磁石の磁束
を低減させ、トータルとして正のトルクを発生させるの
に寄与する磁束を増大させ、正のトルクを増大させてい
るが、フレミングトルクのピークとリラクタンストルク
のピークとのズレは解決されていない。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-23598, a negative torque is generated by providing at least one of a gap, a notch, or a magnet insertion hole large for a magnet in a portion opposite to the rotating direction of the rotor. The magnetic flux of the magnet is reduced in the part to be made, the magnetic flux contributing to generate a positive torque as a whole is increased, and the positive torque is increased, but the deviation between the peak of the Fleming torque and the peak of the reluctance torque is Not resolved.

【0032】また、モータ構造により電流と磁束の直交
性を改善することが開示されているが、d軸インダクタ
ンスLd=0においても各々のトルクピークのズレが生
じている。また、Ld=0となる具体的な構造が明示さ
れていない。
Further, it is disclosed that the orthogonality between the current and the magnetic flux is improved by the motor structure. However, even when the d-axis inductance Ld = 0, deviation of each torque peak occurs. Further, a specific structure for Ld = 0 is not specified.

【0033】特開平7−143694号公報では、ロー
タの突起状の突極位置と磁石配置によりフレミングトル
クとリラクタンストルクのピークズレをなくすことが開
示されている。しかしながら、ロータ構造が突起状の突
極を有している場合は有効であるが、突起状の突極を有
していない他のロータ構造については磁石位置が限定さ
れない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 143694/1991 discloses that a peak deviation between a fleming torque and a reluctance torque is eliminated by using a salient pole position in a protruding shape of a rotor and a magnet arrangement. However, this is effective when the rotor structure has salient salient poles, but the magnet position is not limited for other rotor structures without salient salient poles.

【0034】また、上記特開平7−143694号公報
のモータ構造では、磁石の保持について明記されていな
い。
Further, in the motor structure disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 143694/1995, the holding of the magnet is not specified.

【0035】通常、磁石を回転子の表面に配置する場
合、飛散防止のため透磁率の低いSUS管を用いる。こ
の飛散防止のSUS管等によりロータ、ステータ間のエ
アギャップが広がりモータ性能の劣化の一因となってい
る。さらに、モータの回転数が上昇するにしたがってS
US管部分で発生する鉄損(渦電流損)が大きくなり効
率ダウンとなる。
Usually, when the magnet is arranged on the surface of the rotor, a SUS tube having a low magnetic permeability is used to prevent scattering. The air gap between the rotor and the stator is widened due to the SUS pipe or the like for preventing the scattering, which is one of the causes of the deterioration of the motor performance. Further, as the rotational speed of the motor increases, S
Iron loss (eddy current loss) generated in the US pipe portion increases, and the efficiency is reduced.

【0036】本発明は、上記の各問題点を解決するため
になされたもので、その目的は、フレミングトルクのピ
ークとリラクタンストルクのピークとのズレを無くし、
総合的なトルクの向上を図ることができるブラシレスモ
ータを提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to eliminate a deviation between a peak of a fleming torque and a peak of a reluctance torque.
An object of the present invention is to provide a brushless motor capable of improving overall torque.

【0037】[0037]

【課題を解決するための手段】請求項1のブラシレスモ
ータは、上記の課題を解決するために、回転子と、上記
回転子の外周面に近接して配置され、上記回転子に駆動
力を供給するための固定子鉄心に捲線が巻回された固定
子とを有し、上記回転子は、該回転子の回転軸と外周面
とを結ぶ直線を第1軸とし、上記回転軸を通り上記第1
軸に電気的に直交する直線を第2軸としたときに、該回
転子における上記第1軸が通過する第1領域の磁気抵抗
と第2軸が通過する第2領域の磁気抵抗とが異なるよう
に形成されると共に、上記第1軸と第2軸とで囲まれた
鋭角側の該回転子の外周面近傍に永久磁石センターが配
置されていることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a brushless motor, wherein the rotor is disposed close to an outer peripheral surface of the rotor, and a driving force is applied to the rotor. A stator wound with a winding wound around a stator core for supplying, the rotor having a first axis defined by a straight line connecting a rotation axis of the rotor and an outer peripheral surface, and passing through the rotation axis. The first
When a straight line electrically perpendicular to the axis is defined as a second axis, the magnetic resistance of the first region of the rotor through which the first axis passes is different from the magnetic resistance of the second region through which the second axis passes. And a permanent magnet center is disposed in the vicinity of the outer peripheral surface of the rotor on the acute angle side surrounded by the first axis and the second axis.

【0038】上記の構成によれば、回転子における第1
軸を基準軸(q軸)とし、第2軸をq軸に直交するd軸
とした場合、それぞれの軸が通る回転子の領域(第1領
域および第2領域)における磁気抵抗が異なっているの
で、磁気抵抗に関連するq軸方向のインダクタンスとd
軸方向のインダクタンスとの大きさが異なることにな
る。
According to the above configuration, the first rotor in the rotor
When the axis is a reference axis (q-axis) and the second axis is a d-axis orthogonal to the q-axis, the magnetic resistances in the rotor regions (first region and second region) passing through each axis are different. Therefore, the inductance in the q-axis direction related to the magnetoresistance and d
The magnitude of the inductance in the axial direction will be different.

【0039】これにより、回転子に配置された永久磁石
によるフレミングトルクに加えて、リラクタンストルク
が発生するようになり、総合トルクはフレミングトルク
とリラクタンストルクとを加えたものになる。
As a result, reluctance torque is generated in addition to the framing torque by the permanent magnet disposed on the rotor, and the total torque is obtained by adding the framing torque and the reluctance torque.

【0040】また、上記の永久磁石は、回転子の外周面
の第1軸と第2軸とで囲まれた領域に配置されている。
つまり、永久磁石は、第1軸を基準とした場合、電気角
で0°〜90°の範囲に配置されることになる。
The permanent magnet is arranged in a region surrounded by the first axis and the second axis on the outer peripheral surface of the rotor.
That is, the permanent magnets are arranged in an electrical angle range of 0 ° to 90 ° with respect to the first axis.

【0041】そして、電気角で0°〜90°の範囲に永
久磁石センターを配置することで、該永久磁石に起因す
るフレミングトルクのピーク位置と、磁気抵抗の差に起
因するリラクタンストルクのピーク位置とのズレを小さ
くすることができ、この結果、総合トルクを向上させる
ことができる。
By arranging the permanent magnet centers in the electrical angle range of 0 ° to 90 °, the peak position of the fleming torque caused by the permanent magnet and the peak position of the reluctance torque caused by the difference in the magnetic resistance. Can be reduced, and as a result, the total torque can be improved.

【0042】つまり、上記永久磁石を、上記の電気角の
範囲内で、且つ永久磁石センターを電気角で45°付近
に配置することにより、フレミングトルクのピーク位置
とリラクタンストルクのピーク位置とをほぼ一致させる
ことができるので、総合トルクを大幅に向上させること
ができる。
That is, by arranging the permanent magnets within the electric angle range and the permanent magnet center at an electric angle of about 45 °, the peak position of the fleming torque and the peak position of the reluctance torque can be substantially reduced. Since they can be matched, the total torque can be greatly improved.

【0043】請求項2のブラシレスモータは、上記の課
題を解決するために、請求項1の構成に加えて、回転子
には、該回転子の回転軸に平行で、且つ中央部近傍が該
回転軸に向かって略凸状で、両端部が該回転子の表面近
傍にまで延びた形状の空隙部が上記回転軸の周りに複数
個形成され、上記空隙部は、上記第1領域に含まれず、
且つ第2領域に含まれることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in addition to the configuration of the first aspect, the rotor includes a rotor parallel to the rotation axis of the rotor and near the center. A plurality of gaps having a shape substantially convex toward the rotation axis and having both ends extending to near the surface of the rotor are formed around the rotation axis, and the gaps are included in the first region. Not
Further, it is characterized by being included in the second region.

【0044】上記の構成によれば、請求項1の作用に加
えて、空隙部の透磁率は、空気と同じ透磁率と考えて良
く、この結果、空隙部を通る第2軸の磁気抵抗が空隙部
を通らない第1軸の磁気抵抗よりも大きくなる。このよ
うに、回転子内部に空隙部を設けるだけで、簡単に磁気
抵抗の差を生じさせることができる。
According to the above configuration, in addition to the effect of the first aspect, the magnetic permeability of the gap may be considered to be the same as that of air. As a result, the magnetic resistance of the second axis passing through the gap is reduced. It is larger than the magnetic resistance of the first axis that does not pass through the gap. Thus, a difference in magnetic resistance can be easily generated only by providing a gap inside the rotor.

【0045】しかも、空隙部の中央部が回転子の回転軸
側に凸状で、且つ該空隙部の両端部が回転子の表面近傍
まで延びていることにより、第1軸のインダクタンスと
第2軸のインダクタンスとの差をさらに大きくすること
ができるので、リラクタンストルクを大きくすることが
できる。
In addition, since the center of the gap is convex toward the rotating shaft of the rotor, and both ends of the gap extend to near the surface of the rotor, the inductance of the first shaft and the second Since the difference from the shaft inductance can be further increased, the reluctance torque can be increased.

【0046】請求項3のブラシレスモータは、上記の課
題を解決するために、請求項2の構成に加えて、空隙部
に永久磁石がはめ込まれていることを特徴としている。
A brushless motor according to a third aspect is characterized in that, in order to solve the above-mentioned problem, in addition to the configuration of the second aspect, a permanent magnet is fitted into the gap.

【0047】上記の構成によれば、請求項2の作用に加
えて、空隙部に永久磁石がはめ込まれていることによ
り、回転子内部に永久磁石が配置されることになる。こ
れにより、回転子における等価磁石表面積が大きくな
り、フレミングトルクを増大させることができ、この結
果、総合トルクの増大が図れる。
According to the above configuration, in addition to the function of the second aspect, the permanent magnet is fitted in the gap, so that the permanent magnet is disposed inside the rotor. As a result, the equivalent magnet surface area of the rotor increases, and the framing torque can be increased. As a result, the total torque can be increased.

【0048】請求項4のブラシレスモータは、上記の課
題を解決するために、請求項1ないし3の何れかの構成
に加えて、回転子の外周面近傍の永久磁石は、表面が上
記固定子の固定子鉄心に巻回された捲線側面に対向する
ように配置されていることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in addition to any one of the first to third aspects, the permanent magnet near the outer peripheral surface of the rotor has the surface of the stator. Is disposed so as to face the side surface of the winding wound around the stator core.

【0049】上記の構成によれば、請求項1ないし3の
何れかの作用に加えて、回転子の外周面近傍の永久磁石
は、表面が上記固定子の固定子鉄心に巻回された捲線側
面に対向するように配置されていることで、磁石磁束
を、所望の領域に集中させることにより、フレミングト
ルクとリラクタンストルクのピークを略一致させること
が可能となる。
According to the above construction, in addition to the function of any one of claims 1 to 3, the permanent magnet near the outer peripheral surface of the rotor has a surface wound around the stator core of the stator. By arranging it so as to face the side surface, it is possible to make the peaks of the fleming torque and the reluctance torque substantially coincide with each other by concentrating the magnet magnetic flux in a desired region.

【0050】したがって、等価エアギャップの低減、漏
れ磁束の低減が図れるので、高トルク・高効率化が図れ
るブラシレスモータを提供することができる。
Therefore, the equivalent air gap can be reduced and the leakage flux can be reduced, so that a brushless motor with high torque and high efficiency can be provided.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】本発明の各実施の形態について、
以下に説明する。なお、各実施の形態では、ブラシレス
モータとして、4極のDCブラシレスモータについて説
明する。また、説明の便宜上、モータの全体構造を図示
せずに、半分の構造のみを図示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Regarding each embodiment of the present invention,
This will be described below. In each embodiment, a 4-pole DC brushless motor will be described as the brushless motor. Further, for convenience of explanation, only the half structure is shown without showing the entire structure of the motor.

【0052】〔実施の形態1〕本実施の形態に係るDC
ブラシレスモータは、図1に示すように、円筒形状の回
転子1と、この回転子1の外周面に近接して配置され、
該回転子1に駆動力を供給する固定子6とで構成されて
いる。
[Embodiment 1] DC according to the present embodiment
As shown in FIG. 1, the brushless motor is disposed close to a cylindrical rotor 1 and an outer peripheral surface of the rotor 1.
And a stator 6 for supplying a driving force to the rotor 1.

【0053】上記回転子1は、高透磁率材の薄板積層体
を円形に打ち抜いて円筒状に形成されたものであり、回
転子1の回転軸4の軸方向に延設された空隙部であるス
リット1aが該回転軸4の周囲に複数個形成されると共
に、該回転子1の外周面の所定の位置に切り欠き部1b
が上記スリット1aに対応して形成されている。
The rotor 1 is formed by punching out a thin laminated body of a high magnetic permeability material into a circular shape, and is formed in a cylindrical shape. The rotor 1 has a gap extending in the axial direction of the rotating shaft 4 of the rotor 1. A plurality of slits 1a are formed around the rotation shaft 4 and a notch 1b is formed at a predetermined position on the outer peripheral surface of the rotor 1.
Are formed corresponding to the slits 1a.

【0054】上記切り欠き部1bには、第一の永久磁石
3がはめ込まれている。この第一の永久磁石3は、本実
施の形態では4個配置されており、1個当たりの第一の
永久磁石3の極性は図1に示すように着磁され、90°
対では極性が反転するように配置されている。図1で
は、隣接する第一の永久磁石3同士の極性が反転してい
る。
The first permanent magnet 3 is fitted in the notch 1b. In the present embodiment, four first permanent magnets 3 are arranged, and the polarity of each first permanent magnet 3 is magnetized as shown in FIG.
The pairs are arranged such that the polarities are inverted. In FIG. 1, the polarities of the adjacent first permanent magnets 3 are reversed.

【0055】上記構成の回転子1の回転力は、該回転子
1の中心に設けられた回転軸4により外部に伝達され
る。
The rotational force of the rotor 1 having the above structure is transmitted to the outside by a rotating shaft 4 provided at the center of the rotor 1.

【0056】上記回転子1の内部に形成されたスリット
1aは、断面略円弧状に形成されており、中央が回転子
1の回転軸4に向かって凸状に形成されると共に、各々
の両端部1a’・1a’は回転子1の外周面に近接する
位置まで延びた形状となっている。このスリット1a
は、内部に空気が入り込むようになるので、回転子1の
他の部分に比べて低透磁率となっている。すなわち、ス
リット1aは、回転子1の他の部分よりも磁気抵抗が高
くなっている。
The slit 1a formed inside the rotor 1 is formed in a substantially arc-shaped cross section. The center is formed to be convex toward the rotation shaft 4 of the rotor 1, and both ends of the slit 1a are formed. The portions 1a 'and 1a' have a shape extending to a position close to the outer peripheral surface of the rotor 1. This slit 1a
Has a lower magnetic permeability than the other parts of the rotor 1 because air enters the inside. That is, the slit 1 a has a higher magnetic resistance than the other parts of the rotor 1.

【0057】上記回転子1の外周面に形成された切り欠
き部1bは、該回転子1の回転中心と外周面とを結ぶ直
線(第1軸)5を基準軸(q軸)とし、上記回転中心を
通り上記q軸に電気的に直交する直線(第2軸)9をd
軸としたとき、このq軸とd軸との鋭角側の範囲(電気
角で0°〜90°)内に形成されている。このとき、切
り欠き部1bのセンターは、電気角で45°(機械角で
22.5°)付近を通るようになっている。すなわち、
切り欠き部1bにはめ込まれる第一の永久磁石3のセン
ター(永久磁石センター)も電気角45°付近を通るよ
うになっている。
The notch 1b formed on the outer peripheral surface of the rotor 1 has a straight line (first axis) 5 connecting the rotation center of the rotor 1 and the outer peripheral surface as a reference axis (q axis). A straight line (second axis) 9 that passes through the rotation center and is electrically orthogonal to the q axis is d.
As an axis, it is formed within the range on the acute angle side (electrical angle 0 ° to 90 °) between the q axis and the d axis. At this time, the center of the notch 1b passes around 45 ° in electrical angle (22.5 ° in mechanical angle). That is,
The center (permanent magnet center) of the first permanent magnet 3 fitted into the notch 1b also passes through an electrical angle of about 45 °.

【0058】つまり、切り欠き部1bは、q軸を基準
に、切り欠き部1bのセンターが電気角で45°付近で
はめ込まれる第一の永久磁石3の外周部が一部露出して
配置されるように形成されている。
In other words, the notch 1b is arranged such that the outer periphery of the first permanent magnet 3 into which the center of the notch 1b is fitted at an electrical angle of about 45 ° with respect to the q axis is partially exposed. It is formed so that.

【0059】上記q軸は、回転子1におけるスリット1
aを通らず透磁率の変化のない領域(第1領域)を通る
ように設定されると共に、上記d軸は、回転子1におけ
るスリット1aのセンターを通る領域、すなわち透磁率
が変化する領域(第2領域)を通るように設定される。
The q axis is the slit 1 in the rotor 1.
a is set so as to pass through a region where the permeability does not change (first region) without passing through the center a of the slit 1a in the rotor 1, that is, a region where the permeability changes (the first region). (The second area).

【0060】ここで、基準軸について、図2を参照しな
がら以下に説明する。なお、図2において、a点は回転
子1外周部でq軸との交点、b点は同様にd軸との交
点、O点は回転軸4の中心点を示している。
Here, the reference axis will be described below with reference to FIG. In FIG. 2, point a indicates an intersection with the q axis in the outer peripheral portion of the rotor 1, point b indicates an intersection with the d axis, and point O indicates a center point of the rotation shaft 4.

【0061】この時、回転子1外周部と該回転子1中心
との間の磁気抵抗を考えると、以下のようになる。
At this time, the magnetic resistance between the outer peripheral portion of the rotor 1 and the center of the rotor 1 is considered as follows.

【0062】a−O間は高透磁率材の薄板積層体からな
る回転子1と回転軸4とで構成されており、磁気抵抗は
小さくなる。一方、b−O間は高透磁率材の薄板積層体
からなる回転子1と、上記の回転子1に比べて透磁率が
低いスリット1aの空気層とで構成されており、磁気抵
抗は大きくなる。
The portion between a and O is constituted by the rotor 1 and the rotating shaft 4 which are made of a laminate of high permeability materials and has a low magnetic resistance. On the other hand, between b and O is constituted by a rotor 1 made of a thin plate laminate of a high magnetic permeability material and an air layer of a slit 1a having a lower magnetic permeability than the rotor 1 described above, and has a large magnetic resistance. Become.

【0063】この回転子1外周部と該回転子1中心との
間の磁気抵抗を回転子1全周に適用すると、磁気抵抗が
最小となるのはa−O間となる。この磁気抵抗の一番小
さな点を含む軸を基準軸とする。但し、正確にはa点近
傍の磁気抵抗は同等であるが、形状の対称性を考慮し磁
石間の中心に位置するa点を含む軸を基準軸とする。ま
た、基準軸であるq軸から電気角で90°位相を回転さ
せた軸をd軸とする。
When the magnetic resistance between the outer periphery of the rotor 1 and the center of the rotor 1 is applied to the entire circumference of the rotor 1, the minimum magnetic resistance is between a and O. The axis including the smallest point of the magnetic resistance is defined as a reference axis. However, although the magnetic resistance near the point a is exactly the same, the axis including the point a located at the center between the magnets is taken as the reference axis in consideration of the symmetry of the shape. Also, an axis obtained by rotating the phase by 90 degrees in electrical angle from the q axis, which is the reference axis, is referred to as a d axis.

【0064】本実施の形態では、以上のように基準軸、
q軸、d軸を定義する。なお、本実施の形態では、d軸
は、q軸に対して機械角で45°(電気角90°)位相
を回転させたものとして図示している。
In this embodiment, the reference axis,
Define the q-axis and d-axis. Note that, in the present embodiment, the d-axis is illustrated as being rotated at a mechanical angle of 45 ° (electrical angle 90 °) with respect to the q-axis.

【0065】続いて、上記回転子1に駆動力を供給する
ための固定子6について説明する。
Next, the stator 6 for supplying a driving force to the rotor 1 will be described.

【0066】固定子6は、所定本数の固定子鉄心である
ティース8を備え、各ティース8間には捲線であるステ
ータ巻線7が巻回されている構成となっている。このス
テータ巻線7の巻回状態については省略する。そして、
このステータ巻線7に交流電流が与えられることで回転
磁束が発生し、この発生した回転磁束により回転子1に
フレミングトルクとリラクタンストルクとが作用し、回
転子1は回転駆動される。この回転力は、回転軸4によ
って外部に伝達される。
The stator 6 includes a predetermined number of teeth 8 as stator cores, and a stator winding 7 as a winding is wound between the teeth 8. The winding state of the stator winding 7 is omitted. And
When an alternating current is applied to the stator winding 7, a rotating magnetic flux is generated, and the generated rotating magnetic flux acts on the rotor 1 with a framing torque and a reluctance torque, so that the rotor 1 is driven to rotate. This rotational force is transmitted to the outside by the rotating shaft 4.

【0067】以上のように構成したDCブラシレスモー
タの効果について原理的な説明を行う。
The principle of the effect of the DC brushless motor configured as described above will be described.

【0068】まず、図1に示すように、第一の永久磁石
3のセンターを基準軸であるq軸から電気角で0°から
45°までの間に配置させることにより磁石磁束分布の
センターも0°から移動してゆく。この磁束の移動量を
磁束シフト量θ(deg)とすると、従来技術の欄で示
した(2)式から、次の(3)式が導かれる。
First, as shown in FIG. 1, by arranging the center of the first permanent magnet 3 between 0 ° and 45 ° in electrical angle from the q axis which is the reference axis, the center of the magnet magnetic flux distribution is also changed. Moving from 0 °. Assuming that the moving amount of the magnetic flux is the magnetic flux shift amount θ (deg), the following expression (3) is derived from the expression (2) shown in the section of the related art.

【0069】[0069]

【数3】 (Equation 3)

【0070】一方、θ=0(従来方式)では、電流位相
βが以下の(4)(5)式の時、トルクは最大トルク値
Tmaxを示す。
On the other hand, when θ = 0 (conventional method), the torque indicates the maximum torque value Tmax when the current phase β is given by the following equations (4) and (5).

【0071】[0071]

【数4】 (Equation 4)

【0072】[0072]

【数5】 (Equation 5)

【0073】さらに、磁束シフト量θ(deg)を適当
に変化させた時の、最大トルク値Tmaxとそのトルク
値を実現する最適な電流位相βとの関係を示したのが図
3に示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the maximum torque value Tmax and the optimum current phase β for realizing the torque value when the magnetic flux shift amount θ (deg) is appropriately changed. It is.

【0074】ここで、磁束シフト量とは、磁石配置によ
り変化する磁束の移動量を示している。また、最大トル
ク値とは、フレミングトルクとリラクタンストルクの合
成の最大値を示している。そして、電流位相とは、固定
子コイルに通電するタイミングを示している。なお、こ
のタイミングによりトルク差が生じる。
Here, the amount of magnetic flux shift indicates the amount of movement of magnetic flux that changes depending on the magnet arrangement. The maximum torque value indicates the maximum value of the combination of the framing torque and the reluctance torque. The current phase indicates the timing at which the stator coil is energized. Note that a torque difference is generated at this timing.

【0075】このグラフより、磁束シフト量θ(de
g)が電気角で45°(機械角で22.5°)に近くな
るほど最大トルク値Tmaxは大きくなることがわか
る。
According to this graph, the magnetic flux shift amount θ (de
It can be seen that the maximum torque value Tmax increases as g) approaches 45 ° in electrical angle (22.5 ° in mechanical angle).

【0076】次に、磁石磁束分布のピーク値について、
参考文献(フェライト磁石回転機の設計(大川光吉、T
DK))のパーミアンス係数を用いて説明する。
Next, regarding the peak value of the magnet magnetic flux distribution,
References (Design of ferrite magnet rotating machine (Mitsuyoshi Okawa, T
DK)) will be described.

【0077】まず、パーミアンス係数Pは、磁石の動作
点を決定するもので以下の(6)式で表される。
First, the permeance coefficient P determines the operating point of the magnet and is expressed by the following equation (6).

【0078】[0078]

【数6】 (Equation 6)

【0079】ここで、Lm:磁石厚み Ag:エアギャップ断面積 kf:起磁力損失係数 Lg:エアギャップ長 Am:磁石断面積 kr:漏れ係数 とする。Here, Lm: magnet thickness Ag: air gap sectional area kf: magnetomotive force loss coefficient Lg: air gap length Am: magnet sectional area kr: leakage coefficient

【0080】上記(6)式において、基本的なモータパ
ラメータ(エアギャップ長Lg、エアギャップ断面積A
g、起磁力損失係数kf、漏れ係数kr)が同じであれ
ば、パーミアンス係数Pは磁石厚みLmに比例し磁石断
面積Amに反比例する。このパーミアンス係数Pが大き
いほど、高い磁石動作点となり使用磁石の高い磁束密度
を得ることができる。
In the above equation (6), basic motor parameters (air gap length Lg, air gap sectional area A
g, the magnetomotive force loss coefficient kf, and the leakage coefficient kr) are the same, the permeance coefficient P is proportional to the magnet thickness Lm and inversely proportional to the magnet cross-sectional area Am. The larger the permeance coefficient P is, the higher the magnet operating point becomes, and the higher the magnetic flux density of the magnet used can be obtained.

【0081】従って、望ましい形態として、配置する第
一の永久磁石3の周方向長さを短く設定することにより
同一磁石体積であれば磁石厚みを厚くすることができ、
一層パーミアンス係数Pを大きくすることができる。
Therefore, as a desirable form, by setting the circumferential length of the first permanent magnet 3 to be arranged short, the magnet thickness can be increased if the magnet volume is the same.
The permeance coefficient P can be further increased.

【0082】以上のように、回転子1のスリット1a・
1a間の中心と回転子1中心を結んだ線であるq軸を基
準に、第一の永久磁石3を、そのセンターが電気角で4
5°付近になるように、且つ外周面近傍に配置させるこ
とにより、リラクタンストルクTrとフレミングトルク
Tmのピーク位置のズレを解消し、最適な電流位相にお
いて高トルク・高効率化を実現できる。しかも、パーミ
アンス係数Pを大きくすることができるので、磁石能力
を有効に活用でき、一層の高トルク化を実現できる。
As described above, the slits 1a
On the basis of the q-axis, which is a line connecting the center between 1a and the center of the rotor 1, the first permanent magnet 3
By arranging the reluctance torque Tr and the framing torque Tm at a peak position near 5 ° and near the outer peripheral surface, deviation of the peak position between the reluctance torque Tr and the framing torque Tm can be eliminated, and high torque and high efficiency can be realized in an optimal current phase. Moreover, since the permeance coefficient P can be increased, the magnet capability can be effectively used, and a higher torque can be realized.

【0083】上述したように、第一の永久磁石3を外周
表面で固定子6に対面する配置構成にすることで、磁石
磁束を、所望の領域に集中させることにより、フレミン
グトルクとリラクタンストルクのピークを略一致させる
ことが可能となると共に、等価エアギャップの低減、漏
れ磁束低減等、高トルク・高効率化を図ることが可能と
なる。
As described above, by arranging the first permanent magnet 3 so as to face the stator 6 on the outer peripheral surface, the magnet flux is concentrated on a desired region, thereby reducing the framing torque and the reluctance torque. It is possible to make the peaks substantially coincide with each other, and it is possible to achieve high torque and high efficiency such as reduction of the equivalent air gap and reduction of leakage magnetic flux.

【0084】上記第一の永久磁石3の表面配置と該磁石
保持方法について図4ないし図6に基づき詳述する。
The surface arrangement of the first permanent magnet 3 and the method of holding the magnet will be described in detail with reference to FIGS.

【0085】例えば図4に示すように、第一の永久磁石
83を、表面が固定子6のティース8に巻回されたステ
ータ巻線7側に対向するように配置する場合、図1に示
すDCブラシレスモータと同じように、切り欠き部81
bの中心と回転子81中心を結んだ線を基準に、該第一
の永久磁石83のセンターが電気角で45°(機械角2
2.5°)付近で外周表面に露出するように配置し、且
つ該第一の永久磁石83の両端部83a,83bは楔状
の形状をなすように形成する方法が考えられる。
For example, as shown in FIG. 4, when the first permanent magnet 83 is arranged so that its surface faces the stator winding 7 wound around the teeth 8 of the stator 6, it is shown in FIG. As with the DC brushless motor, the notch 81
The center of the first permanent magnet 83 has an electrical angle of 45 ° (mechanical angle 2) based on a line connecting the center of the rotor 81 and the center of the rotor 81.
A method is conceivable in which the first permanent magnet 83 is arranged so as to be exposed to the outer peripheral surface at about 2.5 °) and both ends 83a and 83b of the first permanent magnet 83 are formed in a wedge shape.

【0086】この場合、上記第一の永久磁石83に対応
する回転子81の切り欠き部81bも該第一の永久磁石
83両端部83a,83bの楔状の形状と逆の楔状の形
状をなしており、該第一の永久磁石83を回転子81の
上面から回転軸に沿って挿入可能にし、該回転子81の
回転時の第一の永久磁石83の飛散防止を可能にしてい
る。
In this case, the notch 81b of the rotor 81 corresponding to the first permanent magnet 83 also has a wedge-shaped shape opposite to the wedge-shaped shape of both ends 83a and 83b of the first permanent magnet 83. In addition, the first permanent magnet 83 can be inserted along the rotation axis from the upper surface of the rotor 81, and the scattering of the first permanent magnet 83 when the rotor 81 rotates can be prevented.

【0087】また、図5に示すように、望ましくは第一
の永久磁石93の両端部93a,93bを段形状にして
もよい。これに対応する回転子91の切り欠き部91b
の形状も該第一の永久磁石93両端部93a,93bと
対応するような段形状をなしており、該第一の永久磁石
93を回転子91の上面から中心軸に沿って挿入可能に
し、回転子91の回転時の第一の永久磁石93の飛散防
止を可能にしている。
As shown in FIG. 5, both ends 93a and 93b of the first permanent magnet 93 may be desirably stepped. Notch 91b of rotor 91 corresponding to this
Has a stepped shape corresponding to both ends 93a and 93b of the first permanent magnet 93, and enables the first permanent magnet 93 to be inserted along the central axis from the upper surface of the rotor 91, This makes it possible to prevent the first permanent magnet 93 from scattering when the rotor 91 rotates.

【0088】さらに、図6に示すように、望ましくは第
一の永久磁石103の両端部103a,103bはスト
レートであるが、該第一の永久磁石103上部に非磁性
材料109を、それに対応する回転子101の外周面の
切り欠き部101bに圧入することにより、該第一の永
久磁石103を回転子101の上面から中心軸に沿って
挿入可能にし、回転子101の回転時の第一の永久磁石
103の飛散防止を可能にしている。
Further, as shown in FIG. 6, both end portions 103a and 103b of the first permanent magnet 103 are desirably straight, but a non-magnetic material 109 is provided on the upper portion of the first permanent magnet 103. The first permanent magnet 103 can be inserted along the central axis from the upper surface of the rotor 101 by press-fitting into the cutout portion 101b on the outer peripheral surface of the rotor 101, and the first permanent magnet 103 is rotated when the rotor 101 rotates. The scattering of the permanent magnet 103 can be prevented.

【0089】本実施の形態では、回転子1に形成された
スリット1aには空気以外は挿入されていない状態での
DCブラシレスモータについて説明したが、以下の実施
の形態2では、上記スリット1aに永久磁石を挿入した
例について説明する。
In the present embodiment, a DC brushless motor in a state where nothing but air is inserted into the slit 1a formed in the rotor 1 has been described. An example in which a permanent magnet is inserted will be described.

【0090】〔実施の形態2〕本実施の形態に係るDC
ブラシレスモータは、図7に示すように、前記実施の形
態1で説明した図1に示すDCブラシレスモータにおい
て、回転子1のスリット1aに第二の永久磁石2が挿入
された構成となっている。
[Embodiment 2] DC according to the present embodiment
As shown in FIG. 7, the brushless motor has a configuration in which the second permanent magnet 2 is inserted into the slit 1a of the rotor 1 in the DC brushless motor shown in FIG. 1 described in the first embodiment. .

【0091】上記第二の永久磁石2は、第一の永久磁石
3と同様に4個配置され、極性についても第一の永久磁
石3と同じように着磁されている。
The second permanent magnets 2 are arranged in the same manner as the first permanent magnets 3, and are magnetized in the same polarity as the first permanent magnets 3.

【0092】上記構成のDCブラシレスモータでは、第
二の永久磁石2が回転子1内部に配置されているため等
価磁石表面積が大きくなりフレミングトルクTmの増大
が可能になると共に、その形状がスリット1aと同じ
く、回転子1中心側に凸状となる断面略円弧形状に形成
され、その両端部が回転子1外周面に近接する位置まで
延びていることにより、従来技術の欄で示した(1)式
のインダクタンスの差(Ld−Lq)が大きくなるの
で、リラクタンストルクTrの増大も可能になってい
る。
In the DC brushless motor having the above structure, since the second permanent magnet 2 is disposed inside the rotor 1, the equivalent magnet surface area is increased, and the framing torque Tm can be increased. Similarly, as shown in the section of the prior art, the rotor 1 is formed in a substantially arc-shaped cross section that is convex toward the center side of the rotor 1 and both end portions extend to positions near the outer peripheral surface of the rotor 1 (1). Since the difference (Ld-Lq) in the inductance of the expression (2) becomes large, the reluctance torque Tr can be increased.

【0093】したがって、上記構成のDCブラシレスモ
ータは、前記実施の形態1のDCブラシレスモータに比
べて、回転子1内に第二の永久磁石2が配置されている
分、総合トルクが向上し、高回転はもとより低回転にお
いても適したモータとなる。
Therefore, in the DC brushless motor having the above-described structure, the total torque is improved as compared with the DC brushless motor of the first embodiment because the second permanent magnet 2 is disposed in the rotor 1. The motor is suitable not only for high rotation but also for low rotation.

【0094】なお、上記の実施の形態1および2におい
て、回転子1の空隙部であるスリット1aの形状は、中
心部分が回転軸4側に凸状となる断面略円弧状とし、該
第二の永久磁石2の形状も上記スリット1aの形状に合
わせている。しかしながら、本願発明は、これに限定す
るものではなく、他の形状のスリットおよび第二の永久
磁石であってもよい。このような他の形状の例につい
て、以下に説明する。ここでは、便宜上、図1に示すD
Cブラシレスモータと構成の異なる部材のみについて説
明し、同じ部材については、同一の符号を付記し、その
説明は省略する。
In the first and second embodiments, the shape of the slit 1a, which is the gap of the rotor 1, is substantially arc-shaped in cross section in which the center is convex toward the rotation shaft 4 side. The shape of the permanent magnet 2 is also matched to the shape of the slit 1a. However, the present invention is not limited to this, and slits of other shapes and second permanent magnets may be used. Examples of such other shapes will be described below. Here, for convenience, D shown in FIG.
Only members different in configuration from the C brushless motor will be described, and the same members will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0095】〔実施の形態3〕本実施の形態に係るDC
ブラシレスモータは、例えば図8に示すように、図1に
示す回転子1に代えて回転子21を備えている。
[Embodiment 3] DC according to the present embodiment
The brushless motor includes a rotor 21 instead of the rotor 1 shown in FIG. 1 as shown in FIG. 8, for example.

【0096】上記回転子21は、図1に示す回転子1と
同一の形状であるが、該回転子21のスリット21aの
中心部近傍の形状が断面略長方形状をなし、スリット2
1aの回転子21外周面に近接する部分では、中央部か
ら所定の距離を置いて折曲されている。これに合わせ
て、スリット21aに挿入される第二の永久磁石22の
形状も略長方形状になっている。なお、スリット21a
の両端部側の折曲部分には磁石が挿入されないようにな
っているが、挿入されていてもよい。
The rotor 21 has the same shape as the rotor 1 shown in FIG. 1, except that the shape of the vicinity of the center of the slit 21a of the rotor 21 is substantially rectangular in cross section.
The portion of the rotor 1a near the outer peripheral surface is bent at a predetermined distance from the center. In accordance with this, the shape of the second permanent magnet 22 inserted into the slit 21a is also substantially rectangular. The slit 21a
Although the magnets are not inserted into the bent portions on both end sides, they may be inserted.

【0097】また、上記の第二の永久磁石22は、図1
と同様に、4個配置されており、1個当たりの永久磁石
の極性は図8に示すように着磁され、90°対では極性
が反転するように配置されている。
The second permanent magnet 22 described above is
Similarly to the above, four permanent magnets are arranged, and the polarity of each permanent magnet is magnetized as shown in FIG.

【0098】上記構成のDCブラシレスモータによれ
ば、第二の永久磁石22の形状が断面略長方形状である
ことから、該第二の永久磁石22は直方体状となってい
るので、該第二の永久磁石22の製造が容易となり、D
Cブラシレスモータの製作・加工が容易で量産性を向上
させることができる。
According to the DC brushless motor having the above configuration, since the second permanent magnet 22 has a substantially rectangular cross section, the second permanent magnet 22 has a rectangular parallelepiped shape. The manufacturing of the permanent magnet 22 is easy,
The manufacturing and processing of the C brushless motor is easy, and mass productivity can be improved.

【0099】〔実施の形態4〕本実施の形態に係るDC
ブラシレスモータは、例えば図9に示すように、図1に
示す回転子1に代えて、回転子31を備えている。
[Embodiment 4] DC according to the present embodiment
The brushless motor includes a rotor 31 instead of the rotor 1 shown in FIG. 1, for example, as shown in FIG.

【0100】上記回転子31が図1に示す回転子1と異
なるのは、スリット31aおよび第二の永久磁石32の
形状である。スリット31aの形状は、中央部が回転軸
4側に凸状となるように、d軸を中心に2つに折曲さ
れ、それぞれの領域は断面略長方形状となっている。こ
のスリット31aの2つの領域それぞれに、スリット3
1aの形状に沿った直方体状の第二の永久磁石32がは
め込まれている。この場合、第二の永久磁石32は、回
転子31内に8個配置されることになり、1個当たりの
第二の永久磁石32の極性は図9に示すように着磁さ
れ、90°対では極性が反転するように配置されてい
る。
The rotor 31 differs from the rotor 1 shown in FIG. 1 in the shape of the slit 31a and the second permanent magnet 32. The shape of the slit 31a is bent into two around the d-axis so that the central portion becomes convex toward the rotation shaft 4, and each region has a substantially rectangular cross section. Each of the two areas of the slit 31a has a slit 3
A rectangular parallelepiped second permanent magnet 32 conforming to the shape of 1a is fitted therein. In this case, eight second permanent magnets 32 are arranged in the rotor 31, and the polarity of each second permanent magnet 32 is magnetized as shown in FIG. The pairs are arranged such that the polarities are inverted.

【0101】上記構成のDCブラシレスモータによれ
ば、回転子31にはめ込む第二の永久磁石32の形状が
直方体となり製作・加工が容易で量産性に優れている。
さらに、リラクタンストルクの増加とともに等価磁石表
面積の増加によりフレミングトルクが増大する。
According to the DC brushless motor having the above structure, the shape of the second permanent magnet 32 fitted into the rotor 31 is a rectangular parallelepiped, so that it is easy to manufacture and process, and is excellent in mass productivity.
Further, the fleming torque increases due to the increase in the equivalent magnet surface area as the reluctance torque increases.

【0102】〔実施の形態5〕本実施の形態に係るDC
ブラシレスモータは、例えば図10に示すように、図1
に示す回転子1に代えて、回転子41を備えている。
[Embodiment 5] DC according to the present embodiment
For example, as shown in FIG.
A rotor 41 is provided in place of the rotor 1 shown in FIG.

【0103】上記回転子41は、図10に示すように、
各極毎に3個のスリット41aが形成されている。スリ
ット41aの形状は、図1に示すスリット1aと同様
に、中央部が回転軸4側に向かって凸状となる断面略円
弧形状である。
The rotor 41 is, as shown in FIG.
Three slits 41a are formed for each pole. Similar to the slit 1a shown in FIG. 1, the shape of the slit 41a is a substantially arc-shaped cross section in which the central portion is convex toward the rotation shaft 4 side.

【0104】そして、各スリット41aの端部41a’
は、回転子41の表面に近接するように形成されてい
る。
Then, the end 41a 'of each slit 41a
Are formed close to the surface of the rotor 41.

【0105】そして、上記の各スリット41aには、そ
れぞれの形状に合致した第二の永久磁石42がはめ込ま
れている。
A second permanent magnet 42 conforming to the shape of each slit 41a is fitted in each slit 41a.

【0106】上記構成のDCブラシレスモータによれ
ば、一つの極内において第二の永久磁石42を増加させ
ているので、等価磁石表面積が増大し、フレミングトル
クを増大させることができる。また一つの極内において
スリット41aも増加しているので、リラクタンストル
クも増加する。
According to the DC brushless motor configured as described above, since the second permanent magnet 42 is increased in one pole, the equivalent magnet surface area is increased, and the framing torque can be increased. Further, since the slit 41a is also increased in one pole, the reluctance torque is also increased.

【0107】これにより、上記構成のDCブラシレスモ
ータは、図1に示したDCブラシレスモータと比較した
場合、総合トルクが向上している。したがって、図10
に示すDCブラシレスモータによれば、高トルク化を実
現できる。
As a result, the total torque of the DC brushless motor having the above configuration is improved as compared with the DC brushless motor shown in FIG. Therefore, FIG.
According to the DC brushless motor described in (1), high torque can be realized.

【0108】なお、回転子41の1極におけるスリット
41aの配置数は3個に限定されるものではなく、これ
以上配置されてもよく、その場合には、さらにフレミン
グトルクの向上が図れる。
The number of the slits 41a in one pole of the rotor 41 is not limited to three, but may be more than three. In this case, the framing torque can be further improved.

【0109】〔実施の形態6〕本実施の形態に係るDC
ブラシレスモータは、図11に示すように、図10に示
すスリット41aと同じ形状のスリット51aを各極に
3個ずつ配置した回転子51を有し、上記回転子51で
は、各極において、3個のスリット51aのうち回転軸
4に一番近い側のスリット51aにのみ第二の永久磁石
52がはめ込まれた構成となっている。
[Embodiment 6] DC according to the present embodiment
As shown in FIG. 11, the brushless motor has a rotor 51 in which three slits 51a each having the same shape as the slit 41a shown in FIG. 10 are arranged at each pole. The configuration is such that the second permanent magnet 52 is fitted only into the slit 51a closest to the rotation shaft 4 among the slits 51a.

【0110】上記構成のDCブラシレスモータによれ
ば、回転子51における各極にはスリット51aが複数
設けられていることで、リラクタンストルクを増加させ
ることができる。
According to the DC brushless motor having the above-described configuration, since each pole of the rotor 51 is provided with a plurality of slits 51a, the reluctance torque can be increased.

【0111】ところで、第二の永久磁石52は、各極の
3個のスリット51aのうち一つだけにはめ込まれてい
るので、図1に示したDCブラシレスモータに比べてフ
レミングトルクが低減している。しかしながら、このフ
レミングトルクの低減分を上記のリラクタンストルクの
増加分で補うことで、実質的に総合トルクを増加させる
ことができる。
Incidentally, since the second permanent magnet 52 is fitted in only one of the three slits 51a of each pole, the framing torque is reduced as compared with the DC brushless motor shown in FIG. I have. However, by compensating for the reduction in the Fleming torque with the increase in the reluctance torque, it is possible to substantially increase the total torque.

【0112】さらに、図10に示すDCブラシレスモー
タに比べて、磁石量が少ない分、第二の永久磁石52に
よる誘起電圧を低減させることができる。これにより、
DCブラシレスモータの高速回転化を容易にでき、第二
の永久磁石52の体積を減少させることにより、コスト
ダウンを図ることができる。
Furthermore, as compared with the DC brushless motor shown in FIG. 10, the induced voltage by the second permanent magnet 52 can be reduced by the amount of the magnet which is smaller. This allows
High-speed rotation of the DC brushless motor can be easily performed, and the volume of the second permanent magnet 52 can be reduced, so that the cost can be reduced.

【0113】したがって、図11に示すDCブラシレス
モータは、高速回転に適したモータとなる。
Accordingly, the DC brushless motor shown in FIG. 11 is a motor suitable for high-speed rotation.

【0114】また、3個のスリット51aのうち、2個
に第一の永久磁石52をはめ込めば、フレミングトルク
を向上させることができ、この結果、総合トルクをさら
に向上させることができる。このように、回転子51の
1極において、複数のスリット51aを形成することに
より、DCブラシレスモータの設計の自由度が増し、ユ
ーザが望む仕様にて容易にDCブラシレスモータを設計
できる。
If the first permanent magnet 52 is inserted into two of the three slits 51a, the framing torque can be improved, and as a result, the total torque can be further improved. By forming a plurality of slits 51a at one pole of the rotor 51, the degree of freedom in designing the DC brushless motor is increased, and the DC brushless motor can be easily designed with specifications desired by the user.

【0115】〔実施の形態7〕本実施の形態に係るDC
ブラシレスモータは、例えば図12に示すように、図1
に示した回転子1とほぼ同じ構成の回転子61を備えて
いる。
[Embodiment 7] DC according to the present embodiment
For example, as shown in FIG.
Is provided with a rotor 61 having substantially the same configuration as the rotor 1 shown in FIG.

【0116】上記回転子61では、図1に示す回転子1
におけるスリット1aとほぼ同じ形状のスリット61a
が形成されている。このスリット61aには、d軸を中
心に半分の領域に第二の永久磁石62がはめ込まれてい
る。また、第一の永久磁石3は、図1に示す回転子1と
同じように、回転子61の表面の所定の位置に配置され
ている。
In the rotor 61, the rotor 1 shown in FIG.
61a having substantially the same shape as the slit 1a in FIG.
Are formed. A second permanent magnet 62 is fitted into the slit 61a in a half area around the d-axis. The first permanent magnet 3 is arranged at a predetermined position on the surface of the rotor 61, similarly to the rotor 1 shown in FIG.

【0117】上記第二の永久磁石62は、第一の永久磁
石3に近い側のスリット61aの領域にはめ込まれてい
ると共に、極性が図12に示すように着磁され、90°
対では極性が反転するように配置されている。
The second permanent magnet 62 is fitted in the area of the slit 61a on the side close to the first permanent magnet 3, and is magnetized as shown in FIG.
The pairs are arranged such that the polarities are inverted.

【0118】上記構成のDCブラシレスモータによれ
ば、第二の永久磁石62の表面積が図1に示すDCブラ
シレスモータに比べて磁石表面積が小さくなるので、フ
レミングトルクは低減するが、磁石による誘起電圧が少
なく、高速回転化が可能となるとともに、磁石体積を減
少することによりコストダウンを実現できる。
According to the DC brushless motor having the above configuration, the surface area of the second permanent magnet 62 is smaller than that of the DC brushless motor shown in FIG. 1, so that the framing torque is reduced. , Rotation at high speed is possible, and cost reduction can be realized by reducing the magnet volume.

【0119】〔実施の形態8〕本実施の形態に係るDC
ブラシレスモータは、例えば図13に示すように、図1
0に示す回転子41とほぼ同じ構成の回転子71を備え
ている。
[Eighth Embodiment] A DC according to this embodiment
For example, as shown in FIG.
A rotor 71 having substantially the same configuration as the rotor 41 shown in FIG.

【0120】上記回転子71では、前記実施の形態1と
同様に、表面の所定位置において第一の永久磁石3が配
置されているが、各スリット71aには第二の永久磁石
がはめ込まれていない構成となっている。
In the rotor 71, as in the first embodiment, the first permanent magnets 3 are disposed at predetermined positions on the surface, but the second permanent magnets are fitted in the respective slits 71a. There is no configuration.

【0121】したがって、上記構成のDCブラシレスモ
ータでは、フレミングトルクは低減するが、磁石による
誘起電圧が少なく、高速回転が可能となるとともに、所
望部分への磁束の集中が増し磁束の有効活用が図られる
とともに磁石体積を減少することによりコストダウンを
実現できる。
Accordingly, in the DC brushless motor having the above structure, although the framing torque is reduced, the induced voltage by the magnet is small, high-speed rotation is possible, and the concentration of the magnetic flux on the desired portion is increased, so that the magnetic flux can be effectively used. In addition, the cost can be reduced by reducing the magnet volume.

【0122】上述した実施の形態1〜8では、DCブラ
シレスモータについて本願発明を適用した例について説
明したが、ACブラシレスモータについもて本願発明を
適用することができる。
In the above-described first to eighth embodiments, the example in which the present invention is applied to a DC brushless motor has been described. However, the present invention can be applied to an AC brushless motor.

【0123】[0123]

【発明の効果】請求項1の発明のブラシレスモータは、
以上のように、回転子と、上記回転子の外周面に近接し
て配置され、上記回転子に駆動力を供給するための固定
子鉄心に捲線が巻回された固定子とを有し、上記回転子
は、該回転子の回転軸と外周面とを結ぶ直線を第1軸と
し、上記回転軸を通り上記第1軸に電気的に直交する直
線を第2軸としたときに、該回転子における上記第1軸
が通過する第1領域の磁気抵抗と第2軸が通過する第2
領域の磁気抵抗とが異なるように形成されると共に、上
記第1軸と第2軸とで囲まれた鋭角側の該回転子の外周
面近傍に永久磁石センターが配置されている構成であ
る。
The brushless motor according to the first aspect of the present invention
As described above, the rotor and the stator, which is disposed close to the outer peripheral surface of the rotor and has a stator in which a winding is wound around a stator core for supplying a driving force to the rotor, The rotor has a first axis that is a straight line connecting the rotation axis of the rotor and the outer peripheral surface, and a second axis that is a line that passes through the rotation axis and is electrically orthogonal to the first axis. The reluctance of the rotor in the first region through which the first axis passes and the second region through which the second axis passes
The magnetic resistance is different from that of the region, and a permanent magnet center is disposed near the outer peripheral surface of the rotor on the acute angle side surrounded by the first axis and the second axis.

【0124】それゆえ、フレミングトルクのピークとリ
ラクタンストルクのピークとのズレを小さくすることが
でき、この結果、モータの総合的なトルクを向上させる
ことができるという効果を奏する。
Therefore, the difference between the peak of the fleming torque and the peak of the reluctance torque can be reduced, and as a result, the overall torque of the motor can be improved.

【0125】請求項2の発明のブラシレスモータは、以
上のように、請求項1の構成に加えて、回転子には、該
回転子の回転軸に平行で、且つ中央部近傍が該回転軸に
向かって略凸状で、両端部が該回転子の表面近傍にまで
延びた形状の空隙部が上記回転軸の周りに複数個形成さ
れ、上記空隙部は、上記第1領域に含まれず、且つ第2
領域に含まれる構成である。
According to the brushless motor of the second aspect of the present invention, as described above, in addition to the configuration of the first aspect, the rotor has a structure in which the rotation axis is parallel to the rotation axis of the rotor and near the center. A plurality of voids having a shape substantially convex toward the periphery and having both ends extending to near the surface of the rotor are formed around the rotation axis, and the voids are not included in the first region, And the second
The configuration is included in the area.

【0126】それゆえ、請求項1の構成による効果に加
えて、空隙部の透磁率は、空気と同じ透磁率と考えて良
く、この結果、空隙部を通る第2軸の磁気抵抗が空隙部
を通らない第1軸の磁気抵抗よりも大きくなる。このよ
うに、回転子内部に空隙部を設けるだけで、簡単に磁気
抵抗の差を生じさせることができる。
Therefore, in addition to the effect of the first aspect, the magnetic permeability of the air gap may be considered to be the same as that of air. As a result, the magnetic resistance of the second axis passing through the air gap is reduced. It is larger than the magnetic resistance of the first axis that does not pass through. Thus, a difference in magnetic resistance can be easily generated only by providing a gap inside the rotor.

【0127】しかも、空隙部の中央部が回転子の回転軸
側に凸状で、且つ該空隙部の両端部が回転子の表面近傍
まで延びていることにより、第1軸のインダクタンスと
第2軸のインダクタンスとの差をさらに大きくすること
ができるので、リラクタンストルクを大きくすることが
できるという効果を奏する。
In addition, since the center of the gap is convex toward the rotation axis of the rotor, and both ends of the gap extend to near the surface of the rotor, the inductance of the first shaft and the second axis are reduced. Since the difference from the inductance of the shaft can be further increased, there is an effect that the reluctance torque can be increased.

【0128】請求項3の発明のブラシレスモータは、以
上のように、請求項2の構成に加えて、空隙部に永久磁
石がはめ込まれている構成である。
A brushless motor according to a third aspect of the present invention has a configuration in which a permanent magnet is fitted into a gap as described above, in addition to the configuration of the second aspect.

【0129】それゆえ、請求項2の構成による効果に加
えて、空隙部に永久磁石がはめ込まれていることによ
り、回転子内部に永久磁石が配置されることになる。こ
れにより、回転子における等価磁石表面積が大きくな
り、フレミングトルクを増大させることができ、この結
果、総合トルクの増大を図ることができるという効果を
奏する。
Therefore, in addition to the effect of the configuration of the second aspect, the permanent magnet is fitted in the gap, so that the permanent magnet is disposed inside the rotor. As a result, the equivalent magnet surface area of the rotor is increased, and the framing torque can be increased. As a result, the effect of increasing the total torque can be achieved.

【0130】請求項4の発明のブラシレスモータは、以
上のように、請求項1ないし3の何れかの構成に加え
て、回転子の外周面近傍の永久磁石は、表面が上記固定
子の固定子鉄心に巻回された捲線側面に対向するように
配置されている構成である。
According to the brushless motor of the fourth aspect of the present invention, as described above, in addition to the configuration of any one of the first to third aspects, the permanent magnet near the outer peripheral surface of the rotor has a fixed surface of the stator. This is a configuration that is arranged so as to face the side surface of the winding wound around the core.

【0131】それゆえ、請求項1ないし3の何れかの構
成による効果に加えて、永久磁石は、表面が上記固定子
と対向するように配置されていることで、磁石磁束を、
所望の領域に集中させることにより、フレミングトルク
とリラクタンストルクのピークを略一致させることが可
能となる。したがって、等価エアギャップの低減、漏れ
磁束の低減が図れるので、高トルク・高効率化が図れる
ブラシレスモータを提供することができるという効果を
奏する。
Therefore, in addition to the effect of any one of the first to third aspects, the permanent magnet is arranged so that the surface thereof faces the stator, thereby reducing the magnetic flux of the magnet.
By concentrating on a desired region, it becomes possible to make the peaks of the fleming torque and the reluctance torque substantially coincide with each other. Therefore, since the equivalent air gap can be reduced and the leakage flux can be reduced, it is possible to provide a brushless motor having high torque and high efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のDCブラシレスモータの一例を示す概
略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a DC brushless motor of the present invention.

【図2】図1に示すDCブラシレスモータのq軸とd軸
との関係を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a q-axis and a d-axis of the DC brushless motor shown in FIG.

【図3】図1に示すDCブラシレスモータにおける磁束
シフトとトルク比との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a magnetic flux shift and a torque ratio in the DC brushless motor shown in FIG.

【図4】本発明のDCブラシレスモータにおける第一の
永久磁石と回転子との関係の一例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a first permanent magnet and a rotor in the DC brushless motor of the present invention.

【図5】本発明のDCブラシレスモータにおける第一の
永久磁石と回転子との関係の他の例を示す説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing another example of the relationship between the first permanent magnet and the rotor in the DC brushless motor of the present invention.

【図6】本発明のDCブラシレスモータにおける第一の
永久磁石と回転子との関係のさらに他の例を示す説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing still another example of the relationship between the first permanent magnet and the rotor in the DC brushless motor of the present invention.

【図7】本発明のDCブラシレスモータの他の例を示す
概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing another example of the DC brushless motor of the present invention.

【図8】本発明のDCブラシレスモータのさらに他の例
を示す概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing still another example of the DC brushless motor of the present invention.

【図9】本発明のDCブラシレスモータのさらに他の例
を示す概略構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing still another example of the DC brushless motor of the present invention.

【図10】本発明のDCブラシレスモータのさらに他の
例を示す概略構成図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing still another example of the DC brushless motor of the present invention.

【図11】本発明のDCブラシレスモータのさらに他の
例を示す概略構成図である。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing still another example of the DC brushless motor of the present invention.

【図12】本発明のDCブラシレスモータのさらに他の
例を示す概略構成図である。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing still another example of the DC brushless motor of the present invention.

【図13】本発明のDCブラシレスモータのさらに他の
例を示す概略構成図である。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing still another example of the DC brushless motor of the present invention.

【図14】従来のブラシレスモータの概略構成図であ
る。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a conventional brushless motor.

【図15】従来のブラシレスモータの概略構成図であ
る。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a conventional brushless motor.

【図16】図15に示すブラシレスモータにおけるフレ
ミングトルク、リラクタンストルク、総合トルクの関係
を示すグラフである。
FIG. 16 is a graph showing a relationship among a fleming torque, a reluctance torque, and a total torque in the brushless motor shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転子 1a スリット(空隙部) 1b 切り欠き部 2 第二の永久磁石 3 第一の永久磁石 4 回転軸 5 直線(第1軸) 6 固定子 7 ステータ巻線(捲線) 8 ティース(固定子鉄心) 9 直線(第2軸) 21 回転子 21a スリット(空隙部) 22 第二の永久磁石 31 回転子 31a スリット(空隙部) 32 第二の永久磁石 41 回転子 41a スリット(空隙部) 42 第二の永久磁石 51 回転子 51a スリット(空隙部) 52 第二の永久磁石 61 回転子 61a スリット(空隙部) 62 第二の永久磁石 71 回転子 71a スリット(空隙部) 81 回転子 81b 切り欠き部 83 第一の永久磁石 91 回転子 91b 切り欠き部 93 第一の永久磁石 101 回転子 101b 切り欠き部 103 第一の永久磁石 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor 1a Slit (gap part) 1b Notch part 2 2nd permanent magnet 3 First permanent magnet 4 Rotation axis 5 Straight line (1st axis) 6 Stator 7 Stator winding (winding) 8 Teeth (stator) Iron core) 9 straight line (second axis) 21 rotor 21a slit (gap) 22 second permanent magnet 31 rotor 31a slit (gap) 32 second permanent magnet 41 rotor 41a slit (gap) 42 first Second permanent magnet 51 Rotor 51a Slit (gap) 52 Second permanent magnet 61 Rotor 61a Slit (gap) 62 Second permanent magnet 71 Rotor 71a Slit (gap) 81 Rotor 81b Notch 83 first permanent magnet 91 rotor 91b notch 93 first permanent magnet 101 rotor 101b notch 103 first permanent magnet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H002 AA09 AB07 AD04 AE08 5H619 AA01 BB01 BB06 BB13 BB15 BB24 PP02 PP06 PP08 5H622 AA03 CA02 CA05 CA10 CB04 CB05 PP03 PP10 PP11 QB02 QB05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H002 AA09 AB07 AD04 AE08 5H619 AA01 BB01 BB06 BB13 BB15 BB24 PP02 PP06 PP08 5H622 AA03 CA02 CA05 CA10 CB04 CB05 PP03 PP10 PP11 QB02 QB05

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回転子と、 上記回転子の外周面に近接して配置され、上記回転子に
駆動力を供給するための固定子鉄心に捲線が巻回された
固定子とを有し、 上記回転子は、該回転子の回転軸と外周面とを結ぶ直線
を第1軸とし、上記回転軸を通り上記第1軸に電気的に
直交する直線を第2軸としたときに、該回転子における
上記第1軸が通過する第1領域の磁気抵抗と第2軸が通
過する第2領域の磁気抵抗とが異なるように形成される
と共に、上記第1軸と第2軸とで囲まれた鋭角側の該回
転子の外周面近傍に永久磁石センターが配置されている
ことを特徴とするブラシレスモータ。
1. A rotor, comprising: a rotor disposed in close proximity to an outer peripheral surface of the rotor and having a winding wound around a stator core for supplying a driving force to the rotor; The rotor has a first axis that is a straight line connecting the rotation axis of the rotor and the outer peripheral surface, and a second axis that is a line that passes through the rotation axis and is electrically orthogonal to the first axis. The rotor is formed so that the magnetic resistance of the first region through which the first axis passes is different from the magnetic resistance of the second region through which the second shaft passes, and is surrounded by the first shaft and the second shaft. A brushless motor, wherein a permanent magnet center is disposed near the outer peripheral surface of the rotor on the acute angle side.
【請求項2】上記回転子には、該回転子の回転軸に平行
で、且つ中央部近傍が該回転軸に向かって略凸状で、両
端部が該回転子の表面近傍にまで延びた形状の空隙部が
上記回転軸の周りに複数個形成され、 上記空隙部は、上記第1領域に含まれず、且つ第2領域
に含まれることを特徴とする請求項1記載のブラシレス
モータ。
2. The rotor according to claim 1, wherein the rotor is parallel to the rotation axis of the rotor, the central portion is substantially convex toward the rotation axis, and both ends extend to near the surface of the rotor. 2. The brushless motor according to claim 1, wherein a plurality of voids having a shape are formed around the rotation axis, and the voids are not included in the first region and are included in a second region. 3.
【請求項3】上記空隙部に、上記回転子の外周面近傍に
配置された永久磁石とは別体の永久磁石がはめ込まれて
いることを特徴とする請求項2記載のブラシレスモー
タ。
3. The brushless motor according to claim 2, wherein a permanent magnet separate from a permanent magnet disposed near an outer peripheral surface of the rotor is fitted into the gap.
【請求項4】上記回転子の外周面近傍の永久磁石は、表
面が上記固定子の固定子鉄心に巻回された捲線側面に対
向するように配置されていることを特徴とする請求項1
ないし3の何れかに記載のブラシレスモータ。
4. A permanent magnet in the vicinity of an outer peripheral surface of the rotor is arranged so that a surface thereof faces a side surface of a winding wound around a stator core of the stator.
4. The brushless motor according to any one of claims 1 to 3.
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