JP2003052140A - Ｄｃブラシレスモータの回転子 - Google Patents
Ｄｃブラシレスモータの回転子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステータに入る磁束の分布を正弦波状にして
も、逆磁界に対する減磁が発生しにくく、かつ永久磁石
の能力を十分に使うことができるＤＣブラシレスモータ
の回転子を提供すること。 【解決手段】 バックヨークの固定子と相対する面に永
久磁石を配置したＤＣブラシレスモータの回転子におい
て、１磁極を構成する永久磁石を、軸方向両端部の形状
を各端部側に凸形状とし、永久磁石の軸方向長さを、極
中心付近が長く、周方向端部に向かって徐々に短くなる
ように構成したことを特徴とする。
も、逆磁界に対する減磁が発生しにくく、かつ永久磁石
の能力を十分に使うことができるＤＣブラシレスモータ
の回転子を提供すること。 【解決手段】 バックヨークの固定子と相対する面に永
久磁石を配置したＤＣブラシレスモータの回転子におい
て、１磁極を構成する永久磁石を、軸方向両端部の形状
を各端部側に凸形状とし、永久磁石の軸方向長さを、極
中心付近が長く、周方向端部に向かって徐々に短くなる
ように構成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＤＣブラシレス
モータの回転子に関するもので、特に永久磁石の磁束密
度の分布を正弦波状にするための永久磁石の形状に関す
るものである。
モータの回転子に関するもので、特に永久磁石の磁束密
度の分布を正弦波状にするための永久磁石の形状に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えば冷蔵庫や空気調和機の圧縮
機駆動用モータなどには、回転数の制御が容易でかつ高
効率なＤＣブラシレスモータ多く使用され、ＤＣブラシ
レスモータの回転子は永久磁石を使用している。
機駆動用モータなどには、回転数の制御が容易でかつ高
効率なＤＣブラシレスモータ多く使用され、ＤＣブラシ
レスモータの回転子は永久磁石を使用している。
【０００３】図１４は従来の表面配置の分割された永久
磁石を使用したＤＣブラシレスモータの回転子を示す断
面図である。図において、１は回転子、２は中心に軸孔
を有するバックヨーク、３はこのバックヨーク２の外周
面に分割して設けられた永久磁石である。図は４極のも
のである。
磁石を使用したＤＣブラシレスモータの回転子を示す断
面図である。図において、１は回転子、２は中心に軸孔
を有するバックヨーク、３はこのバックヨーク２の外周
面に分割して設けられた永久磁石である。図は４極のも
のである。
【０００４】上記ＤＣブラシレスモータの回転子では、
図に示すように、永久磁石３の肉厚を磁束密度の分布を
正弦波状になるように、磁極の中央が厚く、磁極の端が
薄くなるように変化させている。回転子の磁束密度の分
布を正弦波状にすることにより、ステータの誘起電圧を
正弦波状にすることができ、ＤＣブラシレスモータの振
動、騒音を低減することができる。
図に示すように、永久磁石３の肉厚を磁束密度の分布を
正弦波状になるように、磁極の中央が厚く、磁極の端が
薄くなるように変化させている。回転子の磁束密度の分
布を正弦波状にすることにより、ステータの誘起電圧を
正弦波状にすることができ、ＤＣブラシレスモータの振
動、騒音を低減することができる。
【０００５】図１５は従来の表面配置されたリング状の
永久磁石を使用したＤＣブラシレスモータの回転子を示
す断面図である。図において、１は回転子、２は中心に
軸孔を有するバックヨーク、３はこのバックヨーク２の
外周面に設けられたリング状の永久磁石、４は磁極間の
境目に設けられたスキューである。図は８極のものであ
る。
永久磁石を使用したＤＣブラシレスモータの回転子を示
す断面図である。図において、１は回転子、２は中心に
軸孔を有するバックヨーク、３はこのバックヨーク２の
外周面に設けられたリング状の永久磁石、４は磁極間の
境目に設けられたスキューである。図は８極のものであ
る。
【０００６】永久磁石３の磁極間の境目にスキュー４を
つけることにより、ステータ側に入る磁束の変化を緩や
かにすることがでるので、正弦波状の磁束密度の分布に
近いものとなり、永久磁石３の肉厚を変化させるものと
同様、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音を低減するこ
とができる。
つけることにより、ステータ側に入る磁束の変化を緩や
かにすることがでるので、正弦波状の磁束密度の分布に
近いものとなり、永久磁石３の肉厚を変化させるものと
同様、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音を低減するこ
とができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のＤＣブラシレス
モータの回転子は上記のように構成されているので、以
下に示す問題点があった。 （１）永久磁石３の肉厚を磁束密度の分布を正弦波状に
なるように、磁極の中央が厚く、磁極の端が薄くなるよ
うに変化させものでは、永久磁石３に肉厚の薄い部分が
あるため、逆磁界に対する減磁が発生しやすい。 （２）永久磁石３の磁極間の境目にスキュー４をつける
ものは、磁極の境目は、ステータに入る磁束を一部打消
し合うことで磁束の変化を緩やかにするため、磁石の体
積に対して、能力を十分に使えない。
モータの回転子は上記のように構成されているので、以
下に示す問題点があった。 （１）永久磁石３の肉厚を磁束密度の分布を正弦波状に
なるように、磁極の中央が厚く、磁極の端が薄くなるよ
うに変化させものでは、永久磁石３に肉厚の薄い部分が
あるため、逆磁界に対する減磁が発生しやすい。 （２）永久磁石３の磁極間の境目にスキュー４をつける
ものは、磁極の境目は、ステータに入る磁束を一部打消
し合うことで磁束の変化を緩やかにするため、磁石の体
積に対して、能力を十分に使えない。
【０００８】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、ステータに入る磁束の分布を
正弦波状にしても、逆磁界に対する減磁が発生しにく
く、かつ永久磁石の能力を十分に使うことができるＤＣ
ブラシレスモータの回転子を提供することを目的とす
る。
るためになされたもので、ステータに入る磁束の分布を
正弦波状にしても、逆磁界に対する減磁が発生しにく
く、かつ永久磁石の能力を十分に使うことができるＤＣ
ブラシレスモータの回転子を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係るＤＣブラ
シレスモータの回転子は、バックヨークの固定子に相対
する面に永久磁石を配置したＤＣブラシレスモータの回
転子において、１磁極を構成する永久磁石を、軸方向両
端部の形状を各端部側に凸形状とし、永久磁石の軸方向
長さを、極中心付近が長く、周方向端部に向かって徐々
に短くなるように構成したことを特徴とする。
シレスモータの回転子は、バックヨークの固定子に相対
する面に永久磁石を配置したＤＣブラシレスモータの回
転子において、１磁極を構成する永久磁石を、軸方向両
端部の形状を各端部側に凸形状とし、永久磁石の軸方向
長さを、極中心付近が長く、周方向端部に向かって徐々
に短くなるように構成したことを特徴とする。
【００１０】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、１磁極を構成する永久磁石を、軸方向両
端部の形状を各端部側に凸の正弦波状とし、永久磁石の
軸方向長さが正弦波状に変化する形状としたことを特徴
とする。
タの回転子は、１磁極を構成する永久磁石を、軸方向両
端部の形状を各端部側に凸の正弦波状とし、永久磁石の
軸方向長さが正弦波状に変化する形状としたことを特徴
とする。
【００１１】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、１磁極を構成する永久磁石を、軸方向両
端部の形状を各端部側に凸の台形状とし、永久磁石の軸
方向長さが台形状に変化する形状としたことを特徴とす
る。
タの回転子は、１磁極を構成する永久磁石を、軸方向両
端部の形状を各端部側に凸の台形状とし、永久磁石の軸
方向長さが台形状に変化する形状としたことを特徴とす
る。
【００１２】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、台形の形状を、短辺と長辺との比が略
１：３となるようにしたことを特徴とする。
タの回転子は、台形の形状を、短辺と長辺との比が略
１：３となるようにしたことを特徴とする。
【００１３】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、永久磁石を各磁極ごとに分割された構成
としたことを特徴とする。
タの回転子は、永久磁石を各磁極ごとに分割された構成
としたことを特徴とする。
【００１４】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、永久磁石をリング形状に構成したことを
特徴とする。
タの回転子は、永久磁石をリング形状に構成したことを
特徴とする。
【００１５】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、永久磁石の隣接する磁極間の境目の軸方
向両端部に、周方向に平坦な平坦部を設けたことを特徴
とする。
タの回転子は、永久磁石の隣接する磁極間の境目の軸方
向両端部に、周方向に平坦な平坦部を設けたことを特徴
とする。
【００１６】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、請求項１又は請求項２又は請求項３記載
の永久磁石を軸方向に少なくとも２個、それぞれの凸部
と凹部が互いに対向するように組合せ、組合せた永久磁
石の軸方向端部に平面形状の部分を設けたことを特徴と
する。
タの回転子は、請求項１又は請求項２又は請求項３記載
の永久磁石を軸方向に少なくとも２個、それぞれの凸部
と凹部が互いに対向するように組合せ、組合せた永久磁
石の軸方向端部に平面形状の部分を設けたことを特徴と
する。
【００１７】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、隣接する磁極間の境目にスキューをつけ
ることを特徴とする。
タの回転子は、隣接する磁極間の境目にスキューをつけ
ることを特徴とする。
【００１８】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、バックヨークの固定子に相対する面の露
出した部分に切り込み部を設けることを特徴とする。
タの回転子は、バックヨークの固定子に相対する面の露
出した部分に切り込み部を設けることを特徴とする。
【００１９】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、バックヨークの固定子に相対する面の露
出した部分に、永久磁石の軸方向の位置決めと回り止め
となる突出部を設けたことを特徴とする。
タの回転子は、バックヨークの固定子に相対する面の露
出した部分に、永久磁石の軸方向の位置決めと回り止め
となる突出部を設けたことを特徴とする。
【００２０】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、永久磁石の軸方向両端部の形状を高調波
成分が付加された形状としたことを特徴とする。
タの回転子は、永久磁石の軸方向両端部の形状を高調波
成分が付加された形状としたことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。 実施の形態１．図１乃至３は実施の形態１を示す図で、
図１は１磁極の永久磁石を示す展開図、図２は分割され
た永久磁石を使用した回転子の斜視図、図３はリング状
の永久磁石を使用した回転子の斜視図である。図１にお
いて、３は１磁極の永久磁石であり、軸方向両端部が各
端部側に凸になるような正弦波状に形成されている。永
久磁石３の軸方向長さは、極中心が最も長く、周方向端
部に向かって徐々に短くなっている。
に基づいて説明する。 実施の形態１．図１乃至３は実施の形態１を示す図で、
図１は１磁極の永久磁石を示す展開図、図２は分割され
た永久磁石を使用した回転子の斜視図、図３はリング状
の永久磁石を使用した回転子の斜視図である。図１にお
いて、３は１磁極の永久磁石であり、軸方向両端部が各
端部側に凸になるような正弦波状に形成されている。永
久磁石３の軸方向長さは、極中心が最も長く、周方向端
部に向かって徐々に短くなっている。
【００２２】図２は図１の永久磁石３をバックヨーク２
の外周面に分割して表面配置した回転子１を示してい
る。図２の回転子１は４極である。バックヨーク２は、
珪素鋼板を積層して形成され、中心に軸孔を有する円筒
形状のものである。
の外周面に分割して表面配置した回転子１を示してい
る。図２の回転子１は４極である。バックヨーク２は、
珪素鋼板を積層して形成され、中心に軸孔を有する円筒
形状のものである。
【００２３】図２のように構成された回転子１は、永久
磁石３の軸方向両端部が各端部側に凸になるような正弦
波状に形成され、軸方向長さが極中心が最も長く、周方
向端部に向かって正弦波状に徐々に短くなるので、ＤＣ
ブラシレスモータのステータに入る磁束が略正弦波状と
なる。そのため、ステータ巻線の誘起電圧が略正弦波状
になり、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音が低減す
る。また、永久磁石３の肉厚を均一にできるので、減磁
しにくい。
磁石３の軸方向両端部が各端部側に凸になるような正弦
波状に形成され、軸方向長さが極中心が最も長く、周方
向端部に向かって正弦波状に徐々に短くなるので、ＤＣ
ブラシレスモータのステータに入る磁束が略正弦波状と
なる。そのため、ステータ巻線の誘起電圧が略正弦波状
になり、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音が低減す
る。また、永久磁石３の肉厚を均一にできるので、減磁
しにくい。
【００２４】図３はリング状の永久磁石における各磁極
の形状を図１に示す形状にしてバックヨーク２の外周面
に表面配置した回転子１を示している。図３の回転子１
も４極である。バックヨーク２は、図２と同様珪素鋼板
を積層して形成され、中心に軸孔を有する円筒形状のも
のである。
の形状を図１に示す形状にしてバックヨーク２の外周面
に表面配置した回転子１を示している。図３の回転子１
も４極である。バックヨーク２は、図２と同様珪素鋼板
を積層して形成され、中心に軸孔を有する円筒形状のも
のである。
【００２５】図３のように構成された回転子１は、永久
磁石３の軸方向両端部が各端部側に凸になるような正弦
波状に形成され、軸方向長さが極中心が最も長く、周方
向端部に向かって正弦波状に徐々に短くなるので、ＤＣ
ブラシレスモータのステータに入る磁束が略正弦波状と
なる。そのため、ステータ巻線の誘起電圧が略正弦波状
になり、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音が低減す
る。また、磁極間の境目にスキューがついていないの
で、ステータに入る磁束を一部打消し合うことがなく、
磁石の体積に対して能力を十分に使えるので安価にな
る。ここで、バックヨーク２とリング状の永久磁石３と
はＵＶ硬化系の接着剤や圧入等により固定されている。
磁石３の軸方向両端部が各端部側に凸になるような正弦
波状に形成され、軸方向長さが極中心が最も長く、周方
向端部に向かって正弦波状に徐々に短くなるので、ＤＣ
ブラシレスモータのステータに入る磁束が略正弦波状と
なる。そのため、ステータ巻線の誘起電圧が略正弦波状
になり、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音が低減す
る。また、磁極間の境目にスキューがついていないの
で、ステータに入る磁束を一部打消し合うことがなく、
磁石の体積に対して能力を十分に使えるので安価にな
る。ここで、バックヨーク２とリング状の永久磁石３と
はＵＶ硬化系の接着剤や圧入等により固定されている。
【００２６】実施の形態２．図４乃至６は実施の形態２
を示す図で、図４は１磁極の永久磁石を示す展開図、図
５は分割された永久磁石を使用した回転子の斜視図、図
６はリング状の永久磁石を使用した回転子の斜視図であ
る。図４において、３は１磁極の永久磁石であり、軸方
向両端部が各端部側に凸になるような台形状に形成され
ている。永久磁石３の軸方向長さは、極中心が最も長
く、周方向端部に向かって台形状に徐々に短くなってい
る。台形は短辺の長さＡと長辺の長さＢとの比を概ね
１：３にすると、正弦波に近い形状となる。
を示す図で、図４は１磁極の永久磁石を示す展開図、図
５は分割された永久磁石を使用した回転子の斜視図、図
６はリング状の永久磁石を使用した回転子の斜視図であ
る。図４において、３は１磁極の永久磁石であり、軸方
向両端部が各端部側に凸になるような台形状に形成され
ている。永久磁石３の軸方向長さは、極中心が最も長
く、周方向端部に向かって台形状に徐々に短くなってい
る。台形は短辺の長さＡと長辺の長さＢとの比を概ね
１：３にすると、正弦波に近い形状となる。
【００２７】図５は図４の永久磁石３をバックヨーク２
の外周面に分割して表面配置した回転子１を示してい
る。図５の回転子１は４極である。バックヨーク２は、
珪素鋼板を積層して形成され、中心に軸孔を有する円筒
形状のものである。
の外周面に分割して表面配置した回転子１を示してい
る。図５の回転子１は４極である。バックヨーク２は、
珪素鋼板を積層して形成され、中心に軸孔を有する円筒
形状のものである。
【００２８】図５のように構成された回転子１は、永久
磁石３の軸方向両端部が各端部側に凸になるような台形
状に形成され、軸方向長さが極中心が最も長く、周方向
端部に向かって台形状に徐々に短くなるので、ＤＣブラ
シレスモータのステータに入る磁束が略正弦波状に近い
分布となる。そのため、ステータ巻線の誘起電圧が概ね
正弦波状になり、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音が
低減する。また、永久磁石３の肉厚を均一にできるの
で、減磁しにくい。
磁石３の軸方向両端部が各端部側に凸になるような台形
状に形成され、軸方向長さが極中心が最も長く、周方向
端部に向かって台形状に徐々に短くなるので、ＤＣブラ
シレスモータのステータに入る磁束が略正弦波状に近い
分布となる。そのため、ステータ巻線の誘起電圧が概ね
正弦波状になり、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音が
低減する。また、永久磁石３の肉厚を均一にできるの
で、減磁しにくい。
【００２９】図６はリング状の永久磁石における各磁極
の形状を図４に示す形状にしてバックヨーク２の外周面
に表面配置した回転子１を示している。図６の回転子１
は８極である。バックヨーク２は、図５と同様珪素鋼板
を積層して形成され、中心に軸孔を有する円筒形状のも
のである。
の形状を図４に示す形状にしてバックヨーク２の外周面
に表面配置した回転子１を示している。図６の回転子１
は８極である。バックヨーク２は、図５と同様珪素鋼板
を積層して形成され、中心に軸孔を有する円筒形状のも
のである。
【００３０】図６のように構成された回転子１は、永久
磁石３の軸方向両端部が各端部側に凸になるような台形
状に形成され、軸方向長さが極中心が最も長く、周方向
端部に向かって台形状に徐々に短くなるので、ＤＣブラ
シレスモータのステータに入る磁束が略正弦波状に近い
分布となる。そのため、ステータ巻線の誘起電圧が概ね
正弦波状になり、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音が
低減する。また、磁極間の境目にスキューがついていな
いので、ステータに入る磁束を一部打消し合うことがな
く、磁石の体積に対して能力を十分に使えるので安価に
なる。
磁石３の軸方向両端部が各端部側に凸になるような台形
状に形成され、軸方向長さが極中心が最も長く、周方向
端部に向かって台形状に徐々に短くなるので、ＤＣブラ
シレスモータのステータに入る磁束が略正弦波状に近い
分布となる。そのため、ステータ巻線の誘起電圧が概ね
正弦波状になり、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音が
低減する。また、磁極間の境目にスキューがついていな
いので、ステータに入る磁束を一部打消し合うことがな
く、磁石の体積に対して能力を十分に使えるので安価に
なる。
【００３１】実施の形態３．図７は実施の形態３を示す
図で、図３に示したリング磁石の２磁極分を示す展開図
である。図において、５は永久磁石３の隣接する磁極間
の境目の軸方向両端部に設けた周方向に平坦な平坦部で
ある。磁極間の境目における永久磁石３の最短部に平坦
部５を設けることにより、応力集中を避けることがで
き、リング状の永久磁石３の機械的強度を上げることが
できる。
図で、図３に示したリング磁石の２磁極分を示す展開図
である。図において、５は永久磁石３の隣接する磁極間
の境目の軸方向両端部に設けた周方向に平坦な平坦部で
ある。磁極間の境目における永久磁石３の最短部に平坦
部５を設けることにより、応力集中を避けることがで
き、リング状の永久磁石３の機械的強度を上げることが
できる。
【００３２】実施の形態４．図８は実施の形態４を示す
図で、回転子の斜視図である。図に示すように、永久磁
石３を軸方向に少なくとも２個、それぞれの凸部と凹部
が互いに対向するように組合せ、組合せた永久磁石３の
軸方向端部を平面部６としたものである。回転子１の端
面に永久磁石３の平面部６を有するので、回転子１の端
面での磁極位置検出が可能となる。また、中央又は中間
で分割することで、永久磁石３に生じる渦電流を低減で
きる。
図で、回転子の斜視図である。図に示すように、永久磁
石３を軸方向に少なくとも２個、それぞれの凸部と凹部
が互いに対向するように組合せ、組合せた永久磁石３の
軸方向端部を平面部６としたものである。回転子１の端
面に永久磁石３の平面部６を有するので、回転子１の端
面での磁極位置検出が可能となる。また、中央又は中間
で分割することで、永久磁石３に生じる渦電流を低減で
きる。
【００３３】上述の実施の形態では、組合せた永久磁石
３の軸方向端部の周方向全面が平面のものを示したが、
組合せた永久磁石３の軸方向端部が部分的に平面になっ
ているものでもよい。
３の軸方向端部の周方向全面が平面のものを示したが、
組合せた永久磁石３の軸方向端部が部分的に平面になっ
ているものでもよい。
【００３４】上述の実施の形態における永久磁石３は、
リング磁石でも周方向に分割された磁石でもどちらでも
よい。
リング磁石でも周方向に分割された磁石でもどちらでも
よい。
【００３５】実施の形態５．図９は実施の形態５を示す
図で、図３に示したリング状の永久磁石の部分的な展開
図である。図に示すように、磁極間の境目にスキュー７
がつけられている。磁極間の境目にスキュー７をつける
ことで、ステータ巻線の誘起電圧をより正弦波に近づけ
ることができる。それによって、ＤＣブラシレスモータ
の振動、騒音を一層低減することができる。
図で、図３に示したリング状の永久磁石の部分的な展開
図である。図に示すように、磁極間の境目にスキュー７
がつけられている。磁極間の境目にスキュー７をつける
ことで、ステータ巻線の誘起電圧をより正弦波に近づけ
ることができる。それによって、ＤＣブラシレスモータ
の振動、騒音を一層低減することができる。
【００３６】尚、実施の形態３で示した磁極間の境目に
おける永久磁石３の最短部に平坦部５を設けたものにお
いて、磁極間の境目にスキュー７をつけてもよい。
おける永久磁石３の最短部に平坦部５を設けたものにお
いて、磁極間の境目にスキュー７をつけてもよい。
【００３７】実施の形態６．図１０は実施の形態６を示
す図で、回転子の斜視図である。図において、８はバッ
クヨーク２外周部の露出した部分に設けられた切り込み
部である。バックヨーク２外周部の露出した部分に切り
込み部８を設けることにより、この部分がステータから
離れるので、バックヨーク２の渦電流を低減することが
できる。また、切り込み部８を利用して、回転子１のバ
ランス取りを行うことができる。
す図で、回転子の斜視図である。図において、８はバッ
クヨーク２外周部の露出した部分に設けられた切り込み
部である。バックヨーク２外周部の露出した部分に切り
込み部８を設けることにより、この部分がステータから
離れるので、バックヨーク２の渦電流を低減することが
できる。また、切り込み部８を利用して、回転子１のバ
ランス取りを行うことができる。
【００３８】上述の実施の形態における永久磁石３は、
リング磁石でも周方向に分割された磁石でもどちらでも
よい。
リング磁石でも周方向に分割された磁石でもどちらでも
よい。
【００３９】実施の形態７．図１１、１２は実施の形態
７を示す図で、図１１はバックヨークの斜視図、図１２
は回転子の斜視図である。図において、９はバックヨー
ク２の一方の軸方向端部の外周に設けられた突出部であ
る。バックヨーク２の一方の軸方向端部の外周に設けら
れた突出部９を設けることにより、永久磁石３の軸方向
の位置決め、抜け止めが可能となる。また、永久磁石３
の回り止めも可能となる。
７を示す図で、図１１はバックヨークの斜視図、図１２
は回転子の斜視図である。図において、９はバックヨー
ク２の一方の軸方向端部の外周に設けられた突出部であ
る。バックヨーク２の一方の軸方向端部の外周に設けら
れた突出部９を設けることにより、永久磁石３の軸方向
の位置決め、抜け止めが可能となる。また、永久磁石３
の回り止めも可能となる。
【００４０】上述の実施の形態における永久磁石３は、
リング磁石でも周方向に分割された磁石でもどちらでも
よい。
リング磁石でも周方向に分割された磁石でもどちらでも
よい。
【００４１】実施の形態８．図１３は実施の形態８を示
す図で、永久磁石３の部分的な展開図である。図に示す
ように、回転子１の１磁極を構成する磁石形状を、実施
の形態１、２に示した略正弦波状にすることに加えて、
高次の高調波成分が含むようにしたものである。永久磁
石３の形状を、高次の高調波成分を含む略正弦波状にす
ることにより、コギングトルクの周波数を上げて振幅を
小さくすることができる。
す図で、永久磁石３の部分的な展開図である。図に示す
ように、回転子１の１磁極を構成する磁石形状を、実施
の形態１、２に示した略正弦波状にすることに加えて、
高次の高調波成分が含むようにしたものである。永久磁
石３の形状を、高次の高調波成分を含む略正弦波状にす
ることにより、コギングトルクの周波数を上げて振幅を
小さくすることができる。
【００４２】上述の実施の形態における永久磁石３は、
リング磁石でも周方向に分割された磁石でもどちらでも
よい。また、上述の実施の形態では、回転子が固定子の
内部に配置されるインナーロータ形のＤＣブラシレスモ
ータについて説明したが、回転子が固定子の外側に配置
されるアウターロータ形のＤＣブラシレスモータの回転
子においても、同様の効果を奏する。
リング磁石でも周方向に分割された磁石でもどちらでも
よい。また、上述の実施の形態では、回転子が固定子の
内部に配置されるインナーロータ形のＤＣブラシレスモ
ータについて説明したが、回転子が固定子の外側に配置
されるアウターロータ形のＤＣブラシレスモータの回転
子においても、同様の効果を奏する。
【００４３】以上の実施の形態１乃至８における永久磁
石３は、磁石の配向によらず振動、騒音低減の効果が得
られる。また、等方性、異方性によらず有効である。
石３は、磁石の配向によらず振動、騒音低減の効果が得
られる。また、等方性、異方性によらず有効である。
【００４４】
【発明の効果】この発明に係るＤＣブラシレスモータの
回転子は、１磁極を構成する永久磁石を、軸方向両端部
の形状を各端部側に凸形状とし、永久磁石の軸方向長さ
を、極中心付近が長く、周方向端部に向かって徐々に短
くなるように構成したことにより、ＤＣブラシレスモー
タのステータに入る磁束が概ね正弦波に近い形状となる
ため、ステータ巻線の誘起電圧が概ね正弦波に近い波形
になり、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音が低減す
る。
回転子は、１磁極を構成する永久磁石を、軸方向両端部
の形状を各端部側に凸形状とし、永久磁石の軸方向長さ
を、極中心付近が長く、周方向端部に向かって徐々に短
くなるように構成したことにより、ＤＣブラシレスモー
タのステータに入る磁束が概ね正弦波に近い形状となる
ため、ステータ巻線の誘起電圧が概ね正弦波に近い波形
になり、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音が低減す
る。
【００４５】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、１磁極を構成する永久磁石を、軸方向両
端部の形状を各端部側に凸の正弦波状とし、永久磁石の
軸方向長さが正弦波状に変化する形状としたことによ
り、ＤＣブラシレスモータのステータに入る磁束が略正
弦波状となるため、ステータ巻線の誘起電圧が略正弦波
状になり、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音が低減す
る。
タの回転子は、１磁極を構成する永久磁石を、軸方向両
端部の形状を各端部側に凸の正弦波状とし、永久磁石の
軸方向長さが正弦波状に変化する形状としたことによ
り、ＤＣブラシレスモータのステータに入る磁束が略正
弦波状となるため、ステータ巻線の誘起電圧が略正弦波
状になり、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音が低減す
る。
【００４６】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、１磁極を構成する永久磁石を、軸方向両
端部の形状を各端部側に凸の台形状とし、永久磁石の軸
方向長さが台形状に変化する形状としたことにより、Ｄ
Ｃブラシレスモータのステータに入る磁束が略正弦波状
に近い分布となるので、ステータ巻線の誘起電圧が概ね
正弦波状になり、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音が
低減する。
タの回転子は、１磁極を構成する永久磁石を、軸方向両
端部の形状を各端部側に凸の台形状とし、永久磁石の軸
方向長さが台形状に変化する形状としたことにより、Ｄ
Ｃブラシレスモータのステータに入る磁束が略正弦波状
に近い分布となるので、ステータ巻線の誘起電圧が概ね
正弦波状になり、ＤＣブラシレスモータの振動、騒音が
低減する。
【００４７】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、台形の形状を、短辺と長辺との比が略
１：３となるようにしたことにより、永久磁石の磁束分
布がより正弦波に近い形状となる。
タの回転子は、台形の形状を、短辺と長辺との比が略
１：３となるようにしたことにより、永久磁石の磁束分
布がより正弦波に近い形状となる。
【００４８】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、永久磁石を各磁極ごとに分割された構成
としたことにより、永久磁石３の肉厚を均一にできるの
で、減磁しにくい。
タの回転子は、永久磁石を各磁極ごとに分割された構成
としたことにより、永久磁石３の肉厚を均一にできるの
で、減磁しにくい。
【００４９】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、永久磁石をリング形状に構成したことに
より、磁極間の境目にスキューがついていないので、ス
テータに入る磁束を一部打消し合うことがなく、磁石の
体積に対して能力を十分に使えるので安価になる。
タの回転子は、永久磁石をリング形状に構成したことに
より、磁極間の境目にスキューがついていないので、ス
テータに入る磁束を一部打消し合うことがなく、磁石の
体積に対して能力を十分に使えるので安価になる。
【００５０】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、永久磁石の隣接する磁極間の境目の軸方
向両端部に、周方向に平坦な平坦部を設けたことによ
り、リング状の永久磁石の機械的強度を上げることがで
きる。
タの回転子は、永久磁石の隣接する磁極間の境目の軸方
向両端部に、周方向に平坦な平坦部を設けたことによ
り、リング状の永久磁石の機械的強度を上げることがで
きる。
【００５１】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、請求項１又は請求項２又は請求項３記載
の永久磁石を軸方向に少なくとも２個、それぞれの凸部
と凹部が互いに対向するように組合せ、組合せた永久磁
石の軸方向端部を平面形状としたことにより、回転子の
端面に永久磁石の平面部を有するので、回転子の端面で
の磁極位置検出が可能となる。また、中央又は中間で分
割することで、永久磁石３に生じる渦電流を低減でき
る。
タの回転子は、請求項１又は請求項２又は請求項３記載
の永久磁石を軸方向に少なくとも２個、それぞれの凸部
と凹部が互いに対向するように組合せ、組合せた永久磁
石の軸方向端部を平面形状としたことにより、回転子の
端面に永久磁石の平面部を有するので、回転子の端面で
の磁極位置検出が可能となる。また、中央又は中間で分
割することで、永久磁石３に生じる渦電流を低減でき
る。
【００５２】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、隣接する磁極間の境目にスキューをつけ
ることにより、ステータ巻線の誘起電圧をより正弦波に
近づけることができるので、ＤＣブラシレスモータの振
動、騒音を一層低減することができる。
タの回転子は、隣接する磁極間の境目にスキューをつけ
ることにより、ステータ巻線の誘起電圧をより正弦波に
近づけることができるので、ＤＣブラシレスモータの振
動、騒音を一層低減することができる。
【００５３】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、バックヨークの固定子に相対する面の露
出した部分に切り込み部を設けることにより、切り込み
部がステータから離れるので、バックヨークの渦電流を
低減することができる。また、切り込み部を利用して、
回転子のバランス取りを行うことができる。
タの回転子は、バックヨークの固定子に相対する面の露
出した部分に切り込み部を設けることにより、切り込み
部がステータから離れるので、バックヨークの渦電流を
低減することができる。また、切り込み部を利用して、
回転子のバランス取りを行うことができる。
【００５４】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、バックヨークの固定子に相対する面の露
出した部分に、永久磁石の軸方向の位置決めと回り止め
となる突出部を設けたことにより、永久磁石の軸方向の
位置決め、抜け止めが可能となる。また、永久磁石の回
り止めも可能となる。
タの回転子は、バックヨークの固定子に相対する面の露
出した部分に、永久磁石の軸方向の位置決めと回り止め
となる突出部を設けたことにより、永久磁石の軸方向の
位置決め、抜け止めが可能となる。また、永久磁石の回
り止めも可能となる。
【００５５】また、この発明に係るＤＣブラシレスモー
タの回転子は、永久磁石の軸方向両端部の形状を高調波
成分が付加された形状としたことにより、コギングトル
クの周波数を上げて振幅を小さくすることができる。
タの回転子は、永久磁石の軸方向両端部の形状を高調波
成分が付加された形状としたことにより、コギングトル
クの周波数を上げて振幅を小さくすることができる。
【図１】 実施の形態１を示す図で、１磁極の永久磁石
を示す展開図である。
を示す展開図である。
【図２】 実施の形態１を示す図で、分割された永久磁
石を使用した回転子の斜視図である。
石を使用した回転子の斜視図である。
【図３】 実施の形態１を示す図で、リング状の永久磁
石を使用した回転子の斜視図である。
石を使用した回転子の斜視図である。
【図４】 実施の形態２を示す図で、１磁極の永久磁石
を示す展開図である。
を示す展開図である。
【図５】 実施の形態２を示す図で、分割された永久磁
石を使用した回転子の斜視図である。
石を使用した回転子の斜視図である。
【図６】 実施の形態２を示す図で、リング状の永久磁
石を使用した回転子の斜視図である。
石を使用した回転子の斜視図である。
【図７】 実施の形態３を示す図で、図３に示したリン
グ磁石の２磁極分を示す展開図である。
グ磁石の２磁極分を示す展開図である。
【図８】 実施の形態４を示す図で、回転子の斜視図で
ある。
ある。
【図９】 実施の形態５を示す図で、図３に示したリン
グ状の永久磁石の部分的な展開図である。
グ状の永久磁石の部分的な展開図である。
【図１０】 実施の形態６を示す図で、回転子の斜視図
である。
である。
【図１１】 実施の形態７を示す図で、バックヨークの
斜視図である。
斜視図である。
【図１２】 実施の形態７を示す図で、回転子の斜視図
である。
である。
【図１３】 実施の形態８を示す図で、永久磁石の部分
的な展開図である。
的な展開図である。
【図１４】 従来の表面配置の分割された永久磁石を使
用したＤＣブラシレスモータの回転子を示す断面図であ
る。
用したＤＣブラシレスモータの回転子を示す断面図であ
る。
【図１５】 従来の表面配置されたリング状の永久磁石
を使用したＤＣブラシレスモータの回転子を示す断面図
である。
を使用したＤＣブラシレスモータの回転子を示す断面図
である。
１ 回転子、２ バックヨーク、３ 永久磁石、４ ス
キュー、５ 平坦部、６ 平面部、８ 切り込み部、９
突出部。
キュー、５ 平坦部、６ 平面部、８ 切り込み部、９
突出部。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中根 和広
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 山本 峰雄
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 石井 博幸
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 山崎 東吾
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 松永 隆
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
Ｆターム(参考） 5H019 AA06 CC03 CC08 CC09
5H622 AA03 CA01 CA02 CA05 CA10
CA13 CB04 QB03 QB04
Claims (12)
- 【請求項１】 バックヨークの固定子に相対する面に永
久磁石を配置したＤＣ（Direct Current）ブラシレスモ
ータの回転子において、 １磁極を構成する前記永久磁石を、軸方向両端部の形状
を各端部側に凸形状とし、該永久磁石の軸方向長さを、
極中心付近が長く、周方向端部に向かって徐々に短くな
るように構成したことを特徴とするＤＣブラシレスモー
タの回転子。 - 【請求項２】 １磁極を構成する前記永久磁石を、軸方
向両端部の形状を各端部側に凸の正弦波状とし、該永久
磁石の軸方向長さが正弦波状に変化する形状としたこと
を特徴とする請求項１記載のＤＣブラシレスモータの回
転子。 - 【請求項３】 １磁極を構成する前記永久磁石を、軸方
向両端部の形状を各端部側に凸の台形状とし、該永久磁
石の軸方向長さが台形状に変化する形状としたことを特
徴とする請求項１記載のＤＣブラシレスモータの回転
子。 - 【請求項４】 前記台形の形状を、短辺と長辺との比が
略１：３となるようにしたことを特徴とする請求項３記
載のＤＣブラシレスモータの回転子。 - 【請求項５】 前記永久磁石を各磁極ごとに分割された
構成としたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は
請求項３記載のＤＣブラシレスモータの回転子。 - 【請求項６】 前記永久磁石をリング形状に構成したこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載
のＤＣブラシレスモータの回転子。 - 【請求項７】 前記永久磁石の隣接する磁極間の境目の
軸方向両端部に、周方向に平坦な平坦部を設けたことを
特徴とする請求項６記載のＤＣブラシレスモータの回転
子。 - 【請求項８】 請求項１又は請求項２又は請求項３記載
の永久磁石を軸方向に少なくとも２個、それぞれの凸部
と凹部が互いに対向するように組合せ、組合せた永久磁
石の軸方向端部に平面形状の部分を設けたことを特徴と
するＤＣブラシレスモータの回転子。 - 【請求項９】 隣接する磁極間の境目にスキューをつけ
ることを特徴とする請求項６又は請求項７記載のＤＣブ
ラシレスモータの回転子。 - 【請求項１０】 請求項１又は請求項２又は請求項３記
載のＤＣブラシレスモータの回転子において、前記バッ
クヨークの固定子に相対する面の露出した部分に切り込
み部を設けることを特徴とするＤＣブラシレスモータの
回転子。 - 【請求項１１】 請求項１又は請求項２又は請求項３記
載のＤＣブラシレスモータの回転子において、前記バッ
クヨークの固定子に相対する面の露出した部分に、前記
永久磁石の軸方向の位置決めと回り止めとなる突出部を
設けたことを特徴とするＤＣブラシレスモータの回転
子。 - 【請求項１２】 請求項１又は請求項２又は請求項３記
載のＤＣブラシレスモータの回転子において、前記永久
磁石の軸方向両端部の形状を高調波成分が付加された形
状としたことを特徴とするＤＣブラシレスモータの回転
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001237813A JP3759006B2 (ja) | 2001-08-06 | 2001-08-06 | Ｄｃブラシレスモータの回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001237813A JP3759006B2 (ja) | 2001-08-06 | 2001-08-06 | Ｄｃブラシレスモータの回転子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003052140A true JP2003052140A (ja) | 2003-02-21 |
| JP3759006B2 JP3759006B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=19068829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001237813A Expired - Fee Related JP3759006B2 (ja) | 2001-08-06 | 2001-08-06 | Ｄｃブラシレスモータの回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3759006B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006014389A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Daikin Ind Ltd | 回転子、電動機、圧縮機及び送風機、並びに空気調和器 |
| WO2008031726A1 (de) * | 2006-09-11 | 2008-03-20 | Continental Automotive Gmbh | Permanenterregte synchronmaschine |
| CN104836353A (zh) * | 2014-02-11 | 2015-08-12 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 磁瓦、永磁转子和永磁电机 |
| CN105680616A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-06-15 | 河北佐佑电子科技有限公司 | 磁偏移式动平衡助力器 |
| CN105680603A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-06-15 | 河北佐佑电子科技有限公司 | 智能电控磁偏移式节能电动机 |
| CN105762974A (zh) * | 2016-05-04 | 2016-07-13 | 河北佐佑电子科技有限公司 | 磁源助力式辅助车轮 |
| WO2020129123A1 (ja) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 三菱電機株式会社 | 回転子、電動機、送風機、及び空気調和機、並びに回転子の製造方法 |
| WO2023062867A1 (ja) * | 2021-10-15 | 2023-04-20 | ミネベアミツミ株式会社 | モータ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230318372A1 (en) * | 2020-09-09 | 2023-10-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotor, motor, blower, and air conditioner |
-
2001
- 2001-08-06 JP JP2001237813A patent/JP3759006B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2008031726A1 (de) * | 2006-09-11 | 2008-03-20 | Continental Automotive Gmbh | Permanenterregte synchronmaschine |
| CN104836353A (zh) * | 2014-02-11 | 2015-08-12 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 磁瓦、永磁转子和永磁电机 |
| CN105680616B (zh) * | 2016-03-02 | 2018-04-06 | 河北佐佑电子科技有限公司 | 磁偏移式动平衡助力器 |
| CN105680603A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-06-15 | 河北佐佑电子科技有限公司 | 智能电控磁偏移式节能电动机 |
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| WO2020129123A1 (ja) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 三菱電機株式会社 | 回転子、電動機、送風機、及び空気調和機、並びに回転子の製造方法 |
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| JP7191121B2 (ja) | 2018-12-17 | 2022-12-16 | 三菱電機株式会社 | 回転子、電動機、送風機、及び空気調和機、並びに回転子の製造方法 |
| US11888368B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-01-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotor, electric motor, air blower, air conditioner, and method for fabricating rotor |
| WO2023062867A1 (ja) * | 2021-10-15 | 2023-04-20 | ミネベアミツミ株式会社 | モータ |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3759006B2 (ja) | 2006-03-22 |
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