JP2003189573A - 直流モータ - Google Patents
直流モータInfo
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- JP2003189573A JP2003189573A JP2001385725A JP2001385725A JP2003189573A JP 2003189573 A JP2003189573 A JP 2003189573A JP 2001385725 A JP2001385725 A JP 2001385725A JP 2001385725 A JP2001385725 A JP 2001385725A JP 2003189573 A JP2003189573 A JP 2003189573A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】マグネットの端部に形成した延長部における磁
束変化により整流を改善し、かつ、マグネットの磁束変
化によるコギングを低減する。 【解決手段】ブロアモータ1におけるマグネット2,3
は、主磁極部2a,3aと、該主磁極部2a,3aから
電機子4の回転方向側に延出形成された延長部2b,3
bとからなる。該延長部2b,3bの開始点近傍には磁
束密度が極小値となる磁束極小部2c,3cが形成され
ている。磁束極小部2c,3cを起点とした延長部2
b,3bにおける磁束密度の変化によってリアクタンス
電圧を打ち消す誘起電圧が発生する。電機子コア7に形
成されるティース11は、その外周面とマグネット2,
3との間のギャップが該ティース11の中央部分から端
部に向けて逐次増加するよう形成されている。
束変化により整流を改善し、かつ、マグネットの磁束変
化によるコギングを低減する。 【解決手段】ブロアモータ1におけるマグネット2,3
は、主磁極部2a,3aと、該主磁極部2a,3aから
電機子4の回転方向側に延出形成された延長部2b,3
bとからなる。該延長部2b,3bの開始点近傍には磁
束密度が極小値となる磁束極小部2c,3cが形成され
ている。磁束極小部2c,3cを起点とした延長部2
b,3bにおける磁束密度の変化によってリアクタンス
電圧を打ち消す誘起電圧が発生する。電機子コア7に形
成されるティース11は、その外周面とマグネット2,
3との間のギャップが該ティース11の中央部分から端
部に向けて逐次増加するよう形成されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マグネット、電機
子、ブラシ等を備えた直流モータに関するものである。
子、ブラシ等を備えた直流モータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】直流モータにおいて、電機子にはコイル
が巻き付けられているとともに、コンミテータ(整流
子)が配設されている。コンミテータは、複数のセグメ
ントを有し、そのコンミテータのセグメントに摺接する
ようにブラシが配設されている。そして、直流電流がブ
ラシ及びコンミテータのセグメントを経てコイルに供給
されることで、コイルに流れる電流の向きが変更され、
電機子が回転するようになっている。ここで、ブラシに
よって短絡されたコイルの電流の向きが、その短絡期間
中に反転することを、「整流」という。
が巻き付けられているとともに、コンミテータ(整流
子)が配設されている。コンミテータは、複数のセグメ
ントを有し、そのコンミテータのセグメントに摺接する
ようにブラシが配設されている。そして、直流電流がブ
ラシ及びコンミテータのセグメントを経てコイルに供給
されることで、コイルに流れる電流の向きが変更され、
電機子が回転するようになっている。ここで、ブラシに
よって短絡されたコイルの電流の向きが、その短絡期間
中に反転することを、「整流」という。
【0003】直流モータにおいて、コイルの巻回数を多
くすると、整流時の電流の時間的変化が遅れ、整流の終
わりで電流の向きが突然切り替わる現象(不足整流)が
発生することが知られている。つまり、コイルの巻回数
を多くすると、コイルのインダクタンスLが大きくなる
ため、リアクタンス電圧(L・di/dt)が増大す
る。このリアクタンス電圧は、整流電圧に対し逆方向の
起電力であり、リアクタンス電圧が増大すると、不足整
流が発生してしまう。この不足整流によって、火花放電
が発生し、音、電磁雑音、ブラシの寿命などが問題とな
っている。
くすると、整流時の電流の時間的変化が遅れ、整流の終
わりで電流の向きが突然切り替わる現象(不足整流)が
発生することが知られている。つまり、コイルの巻回数
を多くすると、コイルのインダクタンスLが大きくなる
ため、リアクタンス電圧(L・di/dt)が増大す
る。このリアクタンス電圧は、整流電圧に対し逆方向の
起電力であり、リアクタンス電圧が増大すると、不足整
流が発生してしまう。この不足整流によって、火花放電
が発生し、音、電磁雑音、ブラシの寿命などが問題とな
っている。
【0004】そこで、本願出願人は、特開2001−9
5218号公報等において、マグネットの回転方向に対
する磁束分布を工夫することにより、良好な整流を行う
ことができる直流モータを提案している。
5218号公報等において、マグネットの回転方向に対
する磁束分布を工夫することにより、良好な整流を行う
ことができる直流モータを提案している。
【0005】図13には、同公報における直流モータ7
1の概略構成を示している。直流モータ71は、マグネ
ット72,73、電機子74、ブラシ75等を備えてい
る。マグネット72,73は、断面円弧状に形成され、
略有底円筒状のヨーク76内において電機子74を挟ん
で対向配置されている。電機子74の電機子コア77に
は、複数のティース78が形成されており、同ティース
78にコイル79が巻装されている。
1の概略構成を示している。直流モータ71は、マグネ
ット72,73、電機子74、ブラシ75等を備えてい
る。マグネット72,73は、断面円弧状に形成され、
略有底円筒状のヨーク76内において電機子74を挟ん
で対向配置されている。電機子74の電機子コア77に
は、複数のティース78が形成されており、同ティース
78にコイル79が巻装されている。
【0006】マグネット72,73は、主磁極部72
a,73aと延長部72b,73bとを備える。延長部
72b,73bは、主磁極部72a,73aに対して回
転方向(時計回り方向)側に延設されており、整流区間
(30°の角度)に対応する区間で徐々に厚くなるよう
に形成されている。この場合、マグネット72,73の
回転方向に対する磁束密度は、図14に示すように変化
する。つまり、図13のマグネット72,73におい
て、延長部72b,73bの開始点には、磁束密度が極
小となる磁束極小部72c,73cが形成されている。
そして、その磁束極小部72c,73cを起点とした延
長部72b,73bにおける磁束密度の変化により、整
流中のコイル79を通過する磁束が増加する。この磁束
変化により、整流を遅らせる方向に発生する電圧(リア
クタンス電圧)を打ち消す誘起電圧を発生させて、整流
を改善させるようにしている。
a,73aと延長部72b,73bとを備える。延長部
72b,73bは、主磁極部72a,73aに対して回
転方向(時計回り方向)側に延設されており、整流区間
(30°の角度)に対応する区間で徐々に厚くなるよう
に形成されている。この場合、マグネット72,73の
回転方向に対する磁束密度は、図14に示すように変化
する。つまり、図13のマグネット72,73におい
て、延長部72b,73bの開始点には、磁束密度が極
小となる磁束極小部72c,73cが形成されている。
そして、その磁束極小部72c,73cを起点とした延
長部72b,73bにおける磁束密度の変化により、整
流中のコイル79を通過する磁束が増加する。この磁束
変化により、整流を遅らせる方向に発生する電圧(リア
クタンス電圧)を打ち消す誘起電圧を発生させて、整流
を改善させるようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記直流モ
ータ71では、マグネット72,73にて磁束極小部7
2c,73cを設けているので、モータ71への電流供
給を停止した状態で電機子74が回転する場合、磁束極
小部72c,73cでの磁束変化によるトルク変動(コ
ギング)が非常に大きくなる。そして、そのコギングが
原因でモータ振動や騒音が発生してしまう。
ータ71では、マグネット72,73にて磁束極小部7
2c,73cを設けているので、モータ71への電流供
給を停止した状態で電機子74が回転する場合、磁束極
小部72c,73cでの磁束変化によるトルク変動(コ
ギング)が非常に大きくなる。そして、そのコギングが
原因でモータ振動や騒音が発生してしまう。
【0008】因みに、磁束極小部を設けないマグネット
(厚さが均一であるマグネット)を用いるモータにおい
ても、そのマグネットの端部では磁束が急変することと
なる。そのため、マグネットの端部を徐々に薄くしマグ
ネットの厚みがいきなり変わらない構成としてコギング
を低減していた。しかし、図13のように、整流改善の
ために磁束極小部72c,73cを設けたモータ71に
おいては、マグネット72,73の形状変更によるコギ
ング対策を実施することができない。
(厚さが均一であるマグネット)を用いるモータにおい
ても、そのマグネットの端部では磁束が急変することと
なる。そのため、マグネットの端部を徐々に薄くしマグ
ネットの厚みがいきなり変わらない構成としてコギング
を低減していた。しかし、図13のように、整流改善の
ために磁束極小部72c,73cを設けたモータ71に
おいては、マグネット72,73の形状変更によるコギ
ング対策を実施することができない。
【0009】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、マグネットの端部に延
長部を延出形成しその延長部における磁束変化により整
流を改善し、かつ、マグネットの磁束変化によるコギン
グを低減できる直流モータを提供することにある。
れたものであって、その目的は、マグネットの端部に延
長部を延出形成しその延長部における磁束変化により整
流を改善し、かつ、マグネットの磁束変化によるコギン
グを低減できる直流モータを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、複数のティースを有する電機子コアに電機子コイル
を巻装してなる電機子と、断面円弧状に形成され、前記
電機子を挟んで対向配置された複数のマグネットと、前
記電機子に設けられた整流子と接触し、該整流子を介し
て前記電機子コイルに直流電流を供給するブラシとを備
え、前記マグネットは、主磁極部と、該主磁極部から電
機子の回転方向側に延出形成された延長部とからなり、
該延長部の開始点近傍には磁束密度が極小値となる磁束
極小部が形成され、その磁束極小部を起点とした延長部
における磁束密度の変化により整流中の電機子コイルに
リアクタンス電圧を打ち消す誘起電圧を発生させるよう
にした直流モータにおいて、前記ティースを、その外周
面と前記マグネットとの間のギャップが該ティースの中
央部分から端部に向けて逐次増加するよう形成した。
は、複数のティースを有する電機子コアに電機子コイル
を巻装してなる電機子と、断面円弧状に形成され、前記
電機子を挟んで対向配置された複数のマグネットと、前
記電機子に設けられた整流子と接触し、該整流子を介し
て前記電機子コイルに直流電流を供給するブラシとを備
え、前記マグネットは、主磁極部と、該主磁極部から電
機子の回転方向側に延出形成された延長部とからなり、
該延長部の開始点近傍には磁束密度が極小値となる磁束
極小部が形成され、その磁束極小部を起点とした延長部
における磁束密度の変化により整流中の電機子コイルに
リアクタンス電圧を打ち消す誘起電圧を発生させるよう
にした直流モータにおいて、前記ティースを、その外周
面と前記マグネットとの間のギャップが該ティースの中
央部分から端部に向けて逐次増加するよう形成した。
【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の直流モータにおいて、前記マグネットにおける内側の
円弧面の半径Rxに対して、該円弧面に対向するティー
ス外周面の半径が0.9Rx以下となるよう形成した。
の直流モータにおいて、前記マグネットにおける内側の
円弧面の半径Rxに対して、該円弧面に対向するティー
ス外周面の半径が0.9Rx以下となるよう形成した。
【0012】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の直流モータにおいて、前記マグネットにおける内側の
円弧面に対向する前記ティース外周面を、複数の曲面を
有する形状とした。
の直流モータにおいて、前記マグネットにおける内側の
円弧面に対向する前記ティース外周面を、複数の曲面を
有する形状とした。
【0013】請求項4に記載の発明は、偶数個のティー
スを有する電機子コアに電機子コイルを巻装してなる電
機子と、断面円弧状に形成され、前記電機子を挟んで対
向配置された複数のマグネットと、前記電機子に設けら
れた整流子と接触し、該整流子を介して前記電機子コイ
ルに直流電流を供給するブラシとを備え、前記マグネッ
トは、主磁極部と、該主磁極部から電機子の回転方向側
に延出形成された延長部とからなり、該延長部の開始点
近傍には磁束密度が極小値となる磁束極小部が形成さ
れ、その磁束極小部を起点とした延長部における磁束密
度の変化により整流中の電機子コイルにリアクタンス電
圧を打ち消す誘起電圧を発生させるようにした直流モー
タにおいて、前記電機子の中心に対し点対称の位置にあ
る一対のティースについて、一方の中心線と他方の中心
線とを特定角度だけずらして形成した。
スを有する電機子コアに電機子コイルを巻装してなる電
機子と、断面円弧状に形成され、前記電機子を挟んで対
向配置された複数のマグネットと、前記電機子に設けら
れた整流子と接触し、該整流子を介して前記電機子コイ
ルに直流電流を供給するブラシとを備え、前記マグネッ
トは、主磁極部と、該主磁極部から電機子の回転方向側
に延出形成された延長部とからなり、該延長部の開始点
近傍には磁束密度が極小値となる磁束極小部が形成さ
れ、その磁束極小部を起点とした延長部における磁束密
度の変化により整流中の電機子コイルにリアクタンス電
圧を打ち消す誘起電圧を発生させるようにした直流モー
タにおいて、前記電機子の中心に対し点対称の位置にあ
る一対のティースについて、一方の中心線と他方の中心
線とを特定角度だけずらして形成した。
【0014】請求項5に記載の発明は、偶数個のティー
スを有する電機子コアに電機子コイルを巻装してなる電
機子と、断面円弧状に形成され、前記電機子を挟んで対
向配置された複数のマグネットと、前記電機子に設けら
れた整流子と接触し、該整流子を介して前記電機子コイ
ルに直流電流を供給するブラシとを備え、前記マグネッ
トは、主磁極部と、該主磁極部から電機子の回転方向側
に延出形成された延長部とからなり、該延長部の開始点
近傍には磁束密度が極小値となる磁束極小部が形成さ
れ、その磁束極小部を起点とした延長部における磁束密
度の変化により整流中の電機子コイルにリアクタンス電
圧を打ち消す誘起電圧を発生させるようにした直流モー
タにおいて、隣り合う前記ティースにおける前記回転方
向側の端部の間隔が不等間隔となるよう形成した。
スを有する電機子コアに電機子コイルを巻装してなる電
機子と、断面円弧状に形成され、前記電機子を挟んで対
向配置された複数のマグネットと、前記電機子に設けら
れた整流子と接触し、該整流子を介して前記電機子コイ
ルに直流電流を供給するブラシとを備え、前記マグネッ
トは、主磁極部と、該主磁極部から電機子の回転方向側
に延出形成された延長部とからなり、該延長部の開始点
近傍には磁束密度が極小値となる磁束極小部が形成さ
れ、その磁束極小部を起点とした延長部における磁束密
度の変化により整流中の電機子コイルにリアクタンス電
圧を打ち消す誘起電圧を発生させるようにした直流モー
タにおいて、隣り合う前記ティースにおける前記回転方
向側の端部の間隔が不等間隔となるよう形成した。
【0015】請求項6に記載の発明は、請求項5に記載
の直流モータにおいて、前記電機子の中心に対し点対称
の位置にある前記間隔について、一方の間隔を特定角度
に対応する長さ分だけ狭くし、他方の間隔を特定角度に
対応する長さ分だけ広くした。
の直流モータにおいて、前記電機子の中心に対し点対称
の位置にある前記間隔について、一方の間隔を特定角度
に対応する長さ分だけ狭くし、他方の間隔を特定角度に
対応する長さ分だけ広くした。
【0016】請求項7に記載の発明は、請求項4又は請
求項6に記載の直流モータにおいて、前記ティースは、
径方向に向けて延設された支柱と、その先端にて周方向
両側に延出形成された円弧状の突起とからなり、前記特
定角度は、隣り合うティースにおける前記突起間の間隙
に対応する角度の半分である。
求項6に記載の直流モータにおいて、前記ティースは、
径方向に向けて延設された支柱と、その先端にて周方向
両側に延出形成された円弧状の突起とからなり、前記特
定角度は、隣り合うティースにおける前記突起間の間隙
に対応する角度の半分である。
【0017】(作用)請求項1に記載の発明では、ティ
ースとマグネットとの間のギャップがティースの中央部
から端部に向けて逐次増加するよう形成されているの
で、磁束極小部を形成したことによる磁束の急激な変化
を抑えることができ、その磁束変化によるコギングを低
減することができる。
ースとマグネットとの間のギャップがティースの中央部
から端部に向けて逐次増加するよう形成されているの
で、磁束極小部を形成したことによる磁束の急激な変化
を抑えることができ、その磁束変化によるコギングを低
減することができる。
【0018】請求項2に記載の発明のように、マグネッ
トの内周面における半径Rxの0.9倍以下となるよう
にティース外周面を円弧状に形成すると、その外周面と
マグネットとの間のギャップをティース端部に向けて逐
次増加させ、コギングを低減させることができ、実用上
好ましいものとなる。
トの内周面における半径Rxの0.9倍以下となるよう
にティース外周面を円弧状に形成すると、その外周面と
マグネットとの間のギャップをティース端部に向けて逐
次増加させ、コギングを低減させることができ、実用上
好ましいものとなる。
【0019】また、請求項3に記載の発明のように、テ
ィースにおける外周面を、複数の曲面を有する形状とし
てもよい。この場合、外周面を1つの曲面で構成する場
合と比較して、マグネットとのギャップを的確に確保す
ることができ、ティースを通る磁束の減少を最小限に抑
えつつ、コギングを減少することができる。
ィースにおける外周面を、複数の曲面を有する形状とし
てもよい。この場合、外周面を1つの曲面で構成する場
合と比較して、マグネットとのギャップを的確に確保す
ることができ、ティースを通る磁束の減少を最小限に抑
えつつ、コギングを減少することができる。
【0020】請求項4に記載の発明では、点対称の位置
にある一対のティースについて、それらの中心線を特定
角度だけずらすように形成したので、対のマグネットに
よるトルク変動にアンバランスを生じさせることができ
る。つまり、一方のマグネットの磁束変化によるトルク
変動を他方のマグネットの磁束変化によるトルク変動で
キャンセルすることが可能となる。よって、相乗効果に
よるコギングが抑えられ、モータ振動や騒音を低減でき
る。
にある一対のティースについて、それらの中心線を特定
角度だけずらすように形成したので、対のマグネットに
よるトルク変動にアンバランスを生じさせることができ
る。つまり、一方のマグネットの磁束変化によるトルク
変動を他方のマグネットの磁束変化によるトルク変動で
キャンセルすることが可能となる。よって、相乗効果に
よるコギングが抑えられ、モータ振動や騒音を低減でき
る。
【0021】請求項5に記載の発明では、隣り合うティ
ースにおける回転方向側の端部の間隔(ティース間隔)
を不等間隔とした。この場合、マグネットの磁束変化に
よるトルク変動(コギング)を分散させたり、キャンセ
ルさせたりすることが可能となる。よって、コギングに
よるモータ振動や騒音を低減できる。
ースにおける回転方向側の端部の間隔(ティース間隔)
を不等間隔とした。この場合、マグネットの磁束変化に
よるトルク変動(コギング)を分散させたり、キャンセ
ルさせたりすることが可能となる。よって、コギングに
よるモータ振動や騒音を低減できる。
【0022】請求項6に記載の発明では、電機子の中心
に対して点対称の位置にあるティース間隔について、一
方の間隔を特定角度に対応する長さ分だけ狭くし、他方
の間隔を特定角度に対応する長さ分だけ広くした。この
場合、請求項4の発明と同様に、対のマグネットの磁束
変化によるコギングをキャンセルすることが可能とな
り、コギングによるモータ振動や騒音を低減できる。
に対して点対称の位置にあるティース間隔について、一
方の間隔を特定角度に対応する長さ分だけ狭くし、他方
の間隔を特定角度に対応する長さ分だけ広くした。この
場合、請求項4の発明と同様に、対のマグネットの磁束
変化によるコギングをキャンセルすることが可能とな
り、コギングによるモータ振動や騒音を低減できる。
【0023】請求項7のように、特定角度を、隣り合う
ティースの各突起間の間隙に対応する角度の半分とする
と、マグネットの磁束変化によるコギングを確実にキャ
ンセルできる。
ティースの各突起間の間隙に対応する角度の半分とする
と、マグネットの磁束変化によるコギングを確実にキャ
ンセルできる。
【0024】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)以下、本発明を
具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
【0025】図1には、車両用空調装置に用いられるブ
ロアモータ1の概略構成を示す。本実施形態におけるブ
ロアモータ1は、マグネット2,3、電機子4、ブラシ
5等を備えている。
ロアモータ1の概略構成を示す。本実施形態におけるブ
ロアモータ1は、マグネット2,3、電機子4、ブラシ
5等を備えている。
【0026】ブロアモータ1は、2極の直流モータであ
って、略有底円筒状のヨーク6内において、N極及びS
極を形成する2つのマグネット2,3が電機子4を挟ん
で対向配置されている。この一対のマグネット2,3は
ヨーク内周面に合わせて断面円弧状に形成されている。
電機子4は、電機子コア7と、電機子コア7に巻装され
る電機子コイル8と、電機子コイル8に駆動電源を供給
するコンミテータ(整流子)9とを有する。
って、略有底円筒状のヨーク6内において、N極及びS
極を形成する2つのマグネット2,3が電機子4を挟ん
で対向配置されている。この一対のマグネット2,3は
ヨーク内周面に合わせて断面円弧状に形成されている。
電機子4は、電機子コア7と、電機子コア7に巻装され
る電機子コイル8と、電機子コイル8に駆動電源を供給
するコンミテータ(整流子)9とを有する。
【0027】電機子コア7には、複数のティース11が
形成されており、そのうちの5つのティース11の周囲
に電機子コイル8が巻き付けられている。より詳しく
は、ティース11は、電機子4の径方向外側に向けて延
設された支柱12と、その先端にて周方向両側に延出形
成された円弧状の突起13とからなる。また、隣い合う
ティース11間に形成される空間がスロット14を構成
し、同スロット14が電機子コイル8の収納スペースと
なる。なお、本実施形態では、ティース11の個数は1
2個であり、そのティース11が、電機子4の周方向に
30°毎に形成されている。すなわち、隣り合うティー
ス11は、その中心線のなす角が30°(=360°/
12)となるように形成されている。また、図示を省略
しているが、複数の他の電機子コイルが5つのティース
11毎に同様に巻き付けられている。つまり、巻線の巻
装方式は分布巻である。
形成されており、そのうちの5つのティース11の周囲
に電機子コイル8が巻き付けられている。より詳しく
は、ティース11は、電機子4の径方向外側に向けて延
設された支柱12と、その先端にて周方向両側に延出形
成された円弧状の突起13とからなる。また、隣い合う
ティース11間に形成される空間がスロット14を構成
し、同スロット14が電機子コイル8の収納スペースと
なる。なお、本実施形態では、ティース11の個数は1
2個であり、そのティース11が、電機子4の周方向に
30°毎に形成されている。すなわち、隣り合うティー
ス11は、その中心線のなす角が30°(=360°/
12)となるように形成されている。また、図示を省略
しているが、複数の他の電機子コイルが5つのティース
11毎に同様に巻き付けられている。つまり、巻線の巻
装方式は分布巻である。
【0028】コンミテータ9は電機子4の一端に配設さ
れており、同コンミテータ9は、複数のセグメント(整
流子片)9aを有して構成されている。また、一対のブ
ラシ5がコンミテータ9に向けて付勢された状態で配設
され、同ブラシ5の先端がコンミテータ9に摺接されて
いる。そして、図示しない直流電源から供給される直流
電流が、ブラシ5とコンミテータ9のセグメント9aを
経て電機子コイル8に流入される。このブラシ5とコン
ミテータ9によって、電機子コイル8に流れる電流の向
きが変更され、該コイル8の電磁力とマグネット2,3
からの磁力とにより電機子4が回転する。なお、本実施
形態では、電機子4が時計回り方向(図中、X矢印方
向)に回転するよう構成されている。
れており、同コンミテータ9は、複数のセグメント(整
流子片)9aを有して構成されている。また、一対のブ
ラシ5がコンミテータ9に向けて付勢された状態で配設
され、同ブラシ5の先端がコンミテータ9に摺接されて
いる。そして、図示しない直流電源から供給される直流
電流が、ブラシ5とコンミテータ9のセグメント9aを
経て電機子コイル8に流入される。このブラシ5とコン
ミテータ9によって、電機子コイル8に流れる電流の向
きが変更され、該コイル8の電磁力とマグネット2,3
からの磁力とにより電機子4が回転する。なお、本実施
形態では、電機子4が時計回り方向(図中、X矢印方
向)に回転するよう構成されている。
【0029】また、コンミテータ9には、12個のセグ
メント9aが周方向に30°毎に設けられており、電機
子4がブラシ5に対して30°回転するとき、電機子コ
イル8の電流の向きが変更される。つまり、電機子4の
30°の回転によって電機子コイル8の整流が行われ
る。
メント9aが周方向に30°毎に設けられており、電機
子4がブラシ5に対して30°回転するとき、電機子コ
イル8の電流の向きが変更される。つまり、電機子4の
30°の回転によって電機子コイル8の整流が行われ
る。
【0030】マグネット2,3は、主磁極部2a,3a
と、その主磁極部2a,3aから電機子4の回転方向側
に延出形成された延長部2b,3bとを備えている。主
磁極部2a,3aは、電機子コイル8が巻装される5つ
のティースのうち回転方向側及び回転方向逆側の端部に
配置するティース11の中心線間の角度(=120°の
角度)に対応した長さ(円弧幅)を有する。また、マグ
ネット2,3において主磁極部2a,3aと延長部2
b,3bの境界部(延長部の開始点)近傍から回転方向
の端部に向けて切り欠かれている。この切り欠きを設け
ることにより、延長部2b,3bは整流角度の30°に
対応する区間で回転方向に徐々に厚くなるよう形成され
ている。本実施形態のマグネット2,3では、延長部開
始点が最も薄くなっており、その部位が、磁束密度が極
小となる磁束極小部2c,3cに相当する。
と、その主磁極部2a,3aから電機子4の回転方向側
に延出形成された延長部2b,3bとを備えている。主
磁極部2a,3aは、電機子コイル8が巻装される5つ
のティースのうち回転方向側及び回転方向逆側の端部に
配置するティース11の中心線間の角度(=120°の
角度)に対応した長さ(円弧幅)を有する。また、マグ
ネット2,3において主磁極部2a,3aと延長部2
b,3bの境界部(延長部の開始点)近傍から回転方向
の端部に向けて切り欠かれている。この切り欠きを設け
ることにより、延長部2b,3bは整流角度の30°に
対応する区間で回転方向に徐々に厚くなるよう形成され
ている。本実施形態のマグネット2,3では、延長部開
始点が最も薄くなっており、その部位が、磁束密度が極
小となる磁束極小部2c,3cに相当する。
【0031】このように、マグネット2,3を形成する
ことにより、整流中の電機子コイル8にリアクタンス電
圧を打ち消す所望の誘起電圧を生じさせている。つま
り、マグネット2,3の延長部2b,3bにおいては、
磁束極小部2c,3cを起点とし、回転方向の端部に向
かって磁束密度が増加する領域を有している。そして、
整流中の電機子コイル8が巻装されたティース11の回
転方向側の端部11aをその領域に位置させるようにし
ている。特に、電機子コイル8が切接するセグメント9
a間をブラシ5が短絡し始める点、いわゆる整流開始時
において、ティース11の回転方向側の端部11aが弱
磁束部に位置するように設定している。この場合、整流
中の電機子コイル8を通過する磁束は電機子4の回転に
伴い徐々に増加し、その磁束の増加によりリアクタンス
電圧を打ち消す誘起電圧が発生する。その結果、リアク
タンス電圧による不足整流を改善することができ、ブロ
アモータ1の通電時における振動や騒音を抑制すること
ができる。
ことにより、整流中の電機子コイル8にリアクタンス電
圧を打ち消す所望の誘起電圧を生じさせている。つま
り、マグネット2,3の延長部2b,3bにおいては、
磁束極小部2c,3cを起点とし、回転方向の端部に向
かって磁束密度が増加する領域を有している。そして、
整流中の電機子コイル8が巻装されたティース11の回
転方向側の端部11aをその領域に位置させるようにし
ている。特に、電機子コイル8が切接するセグメント9
a間をブラシ5が短絡し始める点、いわゆる整流開始時
において、ティース11の回転方向側の端部11aが弱
磁束部に位置するように設定している。この場合、整流
中の電機子コイル8を通過する磁束は電機子4の回転に
伴い徐々に増加し、その磁束の増加によりリアクタンス
電圧を打ち消す誘起電圧が発生する。その結果、リアク
タンス電圧による不足整流を改善することができ、ブロ
アモータ1の通電時における振動や騒音を抑制すること
ができる。
【0032】しかし、マグネット2,3に磁束極小部2
c,3cが形成されているため、電機子4に電流を流さ
ない時(非通電時)に電機子4が回る場合には、その磁
束極小部2c,3cでの磁束変化によるトルク変動(コ
ギング)が問題となってしまう。
c,3cが形成されているため、電機子4に電流を流さ
ない時(非通電時)に電機子4が回る場合には、その磁
束極小部2c,3cでの磁束変化によるトルク変動(コ
ギング)が問題となってしまう。
【0033】そのため、本実施形態では、ティース11
とマグネット2,3との間のギャップ(間隙)が該ティ
ース11の中央部分から端部に向けて逐次増加するよう
構成している。具体的には、図2に示すように、ティー
ス11先端における円弧状の突起13の円弧面(マグネ
ット3の内周面Siに対向する外周面)Soの半径R1
は、マグネット2における内周面Siの半径Rxの90
%以下(R1≦0.9×Rx)としており、ティース1
1の中央がマグネット2の内周面Siに最も接近してい
る。
とマグネット2,3との間のギャップ(間隙)が該ティ
ース11の中央部分から端部に向けて逐次増加するよう
構成している。具体的には、図2に示すように、ティー
ス11先端における円弧状の突起13の円弧面(マグネ
ット3の内周面Siに対向する外周面)Soの半径R1
は、マグネット2における内周面Siの半径Rxの90
%以下(R1≦0.9×Rx)としており、ティース1
1の中央がマグネット2の内周面Siに最も接近してい
る。
【0034】図3には、従来のモータ71(図13参
照)におけるティース78の形状を示している。ティー
ス78の外周面Soにおいて、マグネット72の内周面
Siとのギャップ(間隙)は等間隔となっている。従っ
て、モータ71において、電機子74の回転に伴いティ
ース外周面Soにおける端部がマグネット72の磁束極
小部72cを通過すると、その外周面Soとマグネット
72との距離が急激に変化する。その結果、ティース7
8を通過する磁束が急変し、その磁束変化によるトルク
変動(コギング)が問題となってしまう。
照)におけるティース78の形状を示している。ティー
ス78の外周面Soにおいて、マグネット72の内周面
Siとのギャップ(間隙)は等間隔となっている。従っ
て、モータ71において、電機子74の回転に伴いティ
ース外周面Soにおける端部がマグネット72の磁束極
小部72cを通過すると、その外周面Soとマグネット
72との距離が急激に変化する。その結果、ティース7
8を通過する磁束が急変し、その磁束変化によるトルク
変動(コギング)が問題となってしまう。
【0035】これに対し、本実施形態では、図2に示す
ように、ティース11の外周面(突起13の円弧面)S
oにおける端部がマグネット2,3と離れているため、
ティース11を通過する磁束の急激な変化が抑制されて
トルク変動(コギング)が抑えられる。
ように、ティース11の外周面(突起13の円弧面)S
oにおける端部がマグネット2,3と離れているため、
ティース11を通過する磁束の急激な変化が抑制されて
トルク変動(コギング)が抑えられる。
【0036】上記実施形態では、ティース外周面So
を、半径R1の円弧面(1種類の円弧面)としたが、図
4に示すティース21や図5に示すティース22のよう
に、複数の曲面を有する形状としてもよい。
を、半径R1の円弧面(1種類の円弧面)としたが、図
4に示すティース21や図5に示すティース22のよう
に、複数の曲面を有する形状としてもよい。
【0037】具体的には、図4のティース21の外周面
Soにおいて、その中央部(図4における領域b1)
は、半径R2の円弧面とし、端部(図4における領域b
2)は、半径R3の円弧面としている。なお、半径R2
は、図3に示す従来のティース78の外周面Soの半径
と同じであり、各半径の関係は、Rx>R2>R3とし
ている。
Soにおいて、その中央部(図4における領域b1)
は、半径R2の円弧面とし、端部(図4における領域b
2)は、半径R3の円弧面としている。なお、半径R2
は、図3に示す従来のティース78の外周面Soの半径
と同じであり、各半径の関係は、Rx>R2>R3とし
ている。
【0038】また、図5のティース22の外周面Soに
おいて、その中央部(図5における領域c1)は、図4
と同様に半径R2の円弧面とし、端部(図5における領
域c2)は、図6に示す双曲線L1での曲率を有する曲
面としている。さらには、ティース外周面Soの形状
を、図7に示す指数関数の曲線L2での曲率を有する曲
面としてもよい。つまり、ティース外周面Soは、マグ
ネット2,3とのギャップ(間隙)が該ティースの中央
部分から端部に向けて逐次増加する形状であればよい。
おいて、その中央部(図5における領域c1)は、図4
と同様に半径R2の円弧面とし、端部(図5における領
域c2)は、図6に示す双曲線L1での曲率を有する曲
面としている。さらには、ティース外周面Soの形状
を、図7に示す指数関数の曲線L2での曲率を有する曲
面としてもよい。つまり、ティース外周面Soは、マグ
ネット2,3とのギャップ(間隙)が該ティースの中央
部分から端部に向けて逐次増加する形状であればよい。
【0039】以上詳述したように本実施の形態は、以下
の特徴を有する。 (1)ティース11,21,22とマグネット2,3と
の間のギャップがティース11,21,22の中央部か
ら端部に向けて逐次増加するよう形成したので、マグネ
ット2,3に磁束極小部2c,3cを形成したことによ
る磁束の急激な変化を抑えることができる。よって、磁
束変化によって生じるトルク変動(コギング)を低減す
ることができ、モータ振動や騒音を抑制できる。
の特徴を有する。 (1)ティース11,21,22とマグネット2,3と
の間のギャップがティース11,21,22の中央部か
ら端部に向けて逐次増加するよう形成したので、マグネ
ット2,3に磁束極小部2c,3cを形成したことによ
る磁束の急激な変化を抑えることができる。よって、磁
束変化によって生じるトルク変動(コギング)を低減す
ることができ、モータ振動や騒音を抑制できる。
【0040】(2)ティース21,22では、外周面S
oを複数の曲面を有する構成としたので、ティース11
のように1つの曲面(半径R1での円弧面)で構成する
場合と比較して、マグネット2,3とのギャップを的確
に確保することができる。この場合、ティース21,2
2を通る磁束の減少を抑えつつ、コギングを減少するこ
とができる。
oを複数の曲面を有する構成としたので、ティース11
のように1つの曲面(半径R1での円弧面)で構成する
場合と比較して、マグネット2,3とのギャップを的確
に確保することができる。この場合、ティース21,2
2を通る磁束の減少を抑えつつ、コギングを減少するこ
とができる。
【0041】(第2実施形態)以下、本発明を具体化し
た第2実施形態を説明する。図8には、本実施形態にお
けるブロアモータ31の概略構成を示している。なお、
第1実施形態と同じ構成であるものについては図面に同
一の符号を付すと共にその説明を簡略化する。そして、
以下には第1実施形態との相違点を中心に説明する。
た第2実施形態を説明する。図8には、本実施形態にお
けるブロアモータ31の概略構成を示している。なお、
第1実施形態と同じ構成であるものについては図面に同
一の符号を付すと共にその説明を簡略化する。そして、
以下には第1実施形態との相違点を中心に説明する。
【0042】先ず、上記第1実施形態との相違点を略述
すると、上記第1実施形態では、ティース11とマグネ
ット2,3とのギャップを中心部分から端部に向けて増
加させることによりコギングの抑制を図るものであっ
た。これに対し、本実施形態では、ティース32とマグ
ネット2,3とのギャップを変更するのではなく、ティ
ース32の位相を回転方向にずらすことによって、コギ
ングを抑制するようにしている。
すると、上記第1実施形態では、ティース11とマグネ
ット2,3とのギャップを中心部分から端部に向けて増
加させることによりコギングの抑制を図るものであっ
た。これに対し、本実施形態では、ティース32とマグ
ネット2,3とのギャップを変更するのではなく、ティ
ース32の位相を回転方向にずらすことによって、コギ
ングを抑制するようにしている。
【0043】すなわち、ブロアモータ31は、第1実施
形態のブロアモータ1(図1参照)に対して、電機子3
3の構成が異なる。図9には、その電機子33の概略構
成を示している。電機子33の電機子コア34には、1
2個のティース32(32a,32b)が形成されてい
る。この電機子33において、ティース32は2つのグ
ループA,Bに区分され、電機子33の中心点Oに対
し、点対称の位置にある一対のティース32について、
一方がグループAのティース32aとなり、他方がグル
ープBのティース32bとなっている。
形態のブロアモータ1(図1参照)に対して、電機子3
3の構成が異なる。図9には、その電機子33の概略構
成を示している。電機子33の電機子コア34には、1
2個のティース32(32a,32b)が形成されてい
る。この電機子33において、ティース32は2つのグ
ループA,Bに区分され、電機子33の中心点Oに対
し、点対称の位置にある一対のティース32について、
一方がグループAのティース32aとなり、他方がグル
ープBのティース32bとなっている。
【0044】ここで、ティースをθ(=30°)毎の等
角度間隔で設けた場合のティース位置を基準位置とする
と、グループAにおけるティース32aは、その基準位
置に設けられている。また、グループBにおけるティー
ス32bは、基準位置に対して回転方向(図9では時計
回り方向)に特定角度αだけ位相差を持たせた位置に設
けられている。より詳しくは、図13に示す従来の電機
子74におけるティース78と比較した場合、グループ
Bのティース32bにおける支柱36が回転方向に角度
αだけずらして設けられている。この特定角度αは、隣
り合うティース32における各突起37間の間隔に対応
する角度(=2α)の半分である。また、ティース32
bの支柱36が回転方向にずらして配設されているの
で、電機子コイル8を巻装するための空間(スロット)
38の面積は不均等となり、ティース32bの回転方向
側は小さく、その反対側は大きくなる。
角度間隔で設けた場合のティース位置を基準位置とする
と、グループAにおけるティース32aは、その基準位
置に設けられている。また、グループBにおけるティー
ス32bは、基準位置に対して回転方向(図9では時計
回り方向)に特定角度αだけ位相差を持たせた位置に設
けられている。より詳しくは、図13に示す従来の電機
子74におけるティース78と比較した場合、グループ
Bのティース32bにおける支柱36が回転方向に角度
αだけずらして設けられている。この特定角度αは、隣
り合うティース32における各突起37間の間隔に対応
する角度(=2α)の半分である。また、ティース32
bの支柱36が回転方向にずらして配設されているの
で、電機子コイル8を巻装するための空間(スロット)
38の面積は不均等となり、ティース32bの回転方向
側は小さく、その反対側は大きくなる。
【0045】図8のブロアモータ31において、一対の
マグネット2,3が電機子4を挟んで対向配置されてお
り、各マグネット2,3にて磁束密度が極小となる磁束
極小部2c、3cは、電機子4の回転方向に180°回
転した位置にある。従って、各ティース32を等角度
(30°)間隔で設けた場合には、マグネット2,3の
磁束極小部2c,3cによる磁束変化が同期し、その変
化によるトルク変動(コギング)が増大してしまう。
マグネット2,3が電機子4を挟んで対向配置されてお
り、各マグネット2,3にて磁束密度が極小となる磁束
極小部2c、3cは、電機子4の回転方向に180°回
転した位置にある。従って、各ティース32を等角度
(30°)間隔で設けた場合には、マグネット2,3の
磁束極小部2c,3cによる磁束変化が同期し、その変
化によるトルク変動(コギング)が増大してしまう。
【0046】これに対して、本実施形態のように回転方
向に180°の位置となる対の組み合わせで半分のティ
ース(グループBに属するティース)32bを特定角度
αだけずらすことで、トルク変動(コギング)がキャン
セルされる。つまり、ティース32(突起37の端部)
間の間隙(角度2α)の半分の位置で逆向きの磁気エネ
ルギーのアンバランスが生じ、一方のマグネット2の磁
束変化によるトルク変動(コギング)が他方のマグネッ
ト3の磁束変化によるトルク変動でキャンセルされる。
向に180°の位置となる対の組み合わせで半分のティ
ース(グループBに属するティース)32bを特定角度
αだけずらすことで、トルク変動(コギング)がキャン
セルされる。つまり、ティース32(突起37の端部)
間の間隙(角度2α)の半分の位置で逆向きの磁気エネ
ルギーのアンバランスが生じ、一方のマグネット2の磁
束変化によるトルク変動(コギング)が他方のマグネッ
ト3の磁束変化によるトルク変動でキャンセルされる。
【0047】以上詳述したように本実施の形態は、以下
の特徴を有する。 (1)電機子33の中心点Oに対し点対称の位置にある
一対のティース32a、32bについて、それらの中心
線を特定角度αだけずらすようにしたので、マグネット
2,3の磁束変化によるトルク変動(コギング)をキャ
ンセルすることができる。従って、相乗効果によるコギ
ングが低減され、モータ振動や騒音を低減できる。
の特徴を有する。 (1)電機子33の中心点Oに対し点対称の位置にある
一対のティース32a、32bについて、それらの中心
線を特定角度αだけずらすようにしたので、マグネット
2,3の磁束変化によるトルク変動(コギング)をキャ
ンセルすることができる。従って、相乗効果によるコギ
ングが低減され、モータ振動や騒音を低減できる。
【0048】(2)本実施形態のように、特定角度α
を、隣り合うティース32間の間隙に対応する角度(=
2α)の半分とする場合、マグネット2,3の磁束変化
によるトルク変動(コギング)を確実にキャンセルでき
るので、実用上好ましいものとなる。 (第3実施形態)以下、本発明を具体化した第3実施形
態を説明する。上記第2実施形態では、ティース32b
の支柱36を回転方向に特定角度αだけずらして磁気ア
ンバランスを生じさせるようにした。これに対し、本実
施形態では、各ティースの支柱を等角度間隔で設け、テ
ィース先端における突起の長さを変えることで、磁気ア
ンバランスを生じさせている。
を、隣り合うティース32間の間隙に対応する角度(=
2α)の半分とする場合、マグネット2,3の磁束変化
によるトルク変動(コギング)を確実にキャンセルでき
るので、実用上好ましいものとなる。 (第3実施形態)以下、本発明を具体化した第3実施形
態を説明する。上記第2実施形態では、ティース32b
の支柱36を回転方向に特定角度αだけずらして磁気ア
ンバランスを生じさせるようにした。これに対し、本実
施形態では、各ティースの支柱を等角度間隔で設け、テ
ィース先端における突起の長さを変えることで、磁気ア
ンバランスを生じさせている。
【0049】図10には、本実施形態における電機子4
1の概略構成を示している。電機子41の電機子コア4
2には、12個のティース43が形成されている。各テ
ィース43の支柱44はθ(=30°)毎の等角度間隔
で配設されており、電機子コイル8を巻装するための空
間(スロット)45の面積は均等化されている。
1の概略構成を示している。電機子41の電機子コア4
2には、12個のティース43が形成されている。各テ
ィース43の支柱44はθ(=30°)毎の等角度間隔
で配設されており、電機子コイル8を巻装するための空
間(スロット)45の面積は均等化されている。
【0050】また、隣り合うティース43について、一
方のティース43の回転方向(図10では時計回り方
向)側の端部(円弧状の突起46における端部)43a
と、他方のティース43の回転方向側の端部43aとの
間隔(ティース間隔)は、均等ではなく特定角度αに対
応する長さ分だけバラツキを持たせている。具体的に
は、各ティース間隔は、図10における上部中央のティ
ース43から回転方向(時計回り方向)に、θ−α、
θ、θ+α、θ−α、θ+α、θ−α、θ+α、θ、θ
−α、θ+α、θ−α、θ+αの長さとなっている。ま
た、角度がθ−αであるティース間隔に対して電機子4
の回転方向に180°回転した位置にあるティース間隔
はθ+αとなっている。ティース43(突起46の端
部)間の間隙は角度2αに対応する長さとなっている。
方のティース43の回転方向(図10では時計回り方
向)側の端部(円弧状の突起46における端部)43a
と、他方のティース43の回転方向側の端部43aとの
間隔(ティース間隔)は、均等ではなく特定角度αに対
応する長さ分だけバラツキを持たせている。具体的に
は、各ティース間隔は、図10における上部中央のティ
ース43から回転方向(時計回り方向)に、θ−α、
θ、θ+α、θ−α、θ+α、θ−α、θ+α、θ、θ
−α、θ+α、θ−α、θ+αの長さとなっている。ま
た、角度がθ−αであるティース間隔に対して電機子4
の回転方向に180°回転した位置にあるティース間隔
はθ+αとなっている。ティース43(突起46の端
部)間の間隙は角度2αに対応する長さとなっている。
【0051】このように構成した場合にも、上記第2実
施形態と同様に、マグネット2,3の磁束極小部2c,
3cにおける磁束変化のアンバランスをキャンセルする
ことができ、コギングを低減することができる。また、
電機子コイル8を巻装するための空間(スロット)45
の面積が均等化されているので、電機子コイル8の占有
率の高いモータに適用すると、実用上好ましいものとな
る。 (第4実施形態)以下、本発明を具体化した第4実施形
態を説明する。
施形態と同様に、マグネット2,3の磁束極小部2c,
3cにおける磁束変化のアンバランスをキャンセルする
ことができ、コギングを低減することができる。また、
電機子コイル8を巻装するための空間(スロット)45
の面積が均等化されているので、電機子コイル8の占有
率の高いモータに適用すると、実用上好ましいものとな
る。 (第4実施形態)以下、本発明を具体化した第4実施形
態を説明する。
【0052】図11には、本実施形態における電機子5
1の概略構成を示している。電機子51の電機子コア5
2にも12個のティース53が形成されている。隣り合
うティース53における回転方向側の端部53aの間隔
(ティース間隔)は、上部中央のティース間隔が特定角
度α分だけ狭く、下部中央のティース間隔が特定角度α
分だけ広くなっている。また、その他の間隔はθ=30
°に対応する幅となっている。
1の概略構成を示している。電機子51の電機子コア5
2にも12個のティース53が形成されている。隣り合
うティース53における回転方向側の端部53aの間隔
(ティース間隔)は、上部中央のティース間隔が特定角
度α分だけ狭く、下部中央のティース間隔が特定角度α
分だけ広くなっている。また、その他の間隔はθ=30
°に対応する幅となっている。
【0053】このようにしても、上記第2及び第3実施
形態と同様に、磁束極小部2c,3cによる磁束変化の
アンバランスをキャンセルすることができ、コギングを
低減することができる。 (第5実施形態)以下、本発明を具体化した第5実施形
態を説明する。
形態と同様に、磁束極小部2c,3cによる磁束変化の
アンバランスをキャンセルすることができ、コギングを
低減することができる。 (第5実施形態)以下、本発明を具体化した第5実施形
態を説明する。
【0054】図12には、本実施形態における電機子6
1の概略構成を示している。電機子61の電機子コア6
2にも12個のティース63が形成されている。この電
機子61では、隣り合うティース63における回転方向
側の端部63aの間隔をそれぞれ異ならせるように構成
している。つまり、図12に示す角度θ1〜θ12は、
基準の角度θ=30°に対して、それぞれ微小角度だけ
ランダムにずらしている。
1の概略構成を示している。電機子61の電機子コア6
2にも12個のティース63が形成されている。この電
機子61では、隣り合うティース63における回転方向
側の端部63aの間隔をそれぞれ異ならせるように構成
している。つまり、図12に示す角度θ1〜θ12は、
基準の角度θ=30°に対して、それぞれ微小角度だけ
ランダムにずらしている。
【0055】このように構成すれば、マグネット2,3
における磁束極小部2c,3cの磁束変化によるコギン
グを分散させることができ、モータ振動や騒音を低減す
ることができる。
における磁束極小部2c,3cの磁束変化によるコギン
グを分散させることができ、モータ振動や騒音を低減す
ることができる。
【0056】なお、上記以外に次の形態にて具体化でき
る。 ・上記各実施形態において、マグネット2,3は、延長
部2b,3bの厚さが端部に向かって徐々に厚くなるよ
う切り欠かれ、該延長部72bの開始点に、磁束密度が
極小値となる磁束極小部72c,73cを形成する構成
であったが、これに限るものではない。例えば、厚さが
一定であるマグネットにおいて、配向の向きや着磁の強
弱等を変更することによって、延長部の開始点近傍に磁
束極小部を形成し、リアクタンス電圧を打ち消す誘起電
圧を発生させるようにした直流モータが提案されてい
る。このような直流モータにおいて、本発明を適用して
も、コギングが低減されモータ振動や騒音を低減するこ
とができる。
る。 ・上記各実施形態において、マグネット2,3は、延長
部2b,3bの厚さが端部に向かって徐々に厚くなるよ
う切り欠かれ、該延長部72bの開始点に、磁束密度が
極小値となる磁束極小部72c,73cを形成する構成
であったが、これに限るものではない。例えば、厚さが
一定であるマグネットにおいて、配向の向きや着磁の強
弱等を変更することによって、延長部の開始点近傍に磁
束極小部を形成し、リアクタンス電圧を打ち消す誘起電
圧を発生させるようにした直流モータが提案されてい
る。このような直流モータにおいて、本発明を適用して
も、コギングが低減されモータ振動や騒音を低減するこ
とができる。
【0057】・上記各実施形態では、2極のブロアモー
タ1,31に具体化していたが、これ以外に、4極等の
多極直流モータに具体化してもよい。 ・車両用空調装置に用いられるブロアモータ1に具体化
したが、車両のその他装置に使用される直流モータに具
体化してもよい。勿論、車両以外の装置に使用される直
流モータに具体化してもよい。
タ1,31に具体化していたが、これ以外に、4極等の
多極直流モータに具体化してもよい。 ・車両用空調装置に用いられるブロアモータ1に具体化
したが、車両のその他装置に使用される直流モータに具
体化してもよい。勿論、車両以外の装置に使用される直
流モータに具体化してもよい。
【0058】上記実施形態から把握できる技術思想をそ
の効果とともに記載する。 (イ)整流中の前記電機子コイルが巻装されたティース
の前記回転方向側の端部を前記延長部に位置させるよう
にしたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に
記載の直流モータ。このように、整流中の電機子コイル
が巻装されたティースの回転方向側の端部を延長部に位
置させる場合、電機子の回転に伴い整流中の電機子コイ
ルを通過する磁束が増加し、その磁束の増加によって、
リアクタンス電圧を打ち消す誘起電圧を発生させること
ができる。
の効果とともに記載する。 (イ)整流中の前記電機子コイルが巻装されたティース
の前記回転方向側の端部を前記延長部に位置させるよう
にしたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に
記載の直流モータ。このように、整流中の電機子コイル
が巻装されたティースの回転方向側の端部を延長部に位
置させる場合、電機子の回転に伴い整流中の電機子コイ
ルを通過する磁束が増加し、その磁束の増加によって、
リアクタンス電圧を打ち消す誘起電圧を発生させること
ができる。
【0059】(ロ)前記マグネットにおける主磁束部と
延長部との境界部近傍に切り欠き部を設け、前記マグネ
ットの厚さを、前記延長部開始点から前記回転方向側の
端部に向けて徐々に厚くなるよう形成したことを特徴と
する請求項1〜7のいずれか1項に記載の直流モータ。
このようにマグネットを形成すると、整流中の電機子コ
イルにリアクタンス電圧を打ち消す誘起電圧を発生させ
ることができ、実用上好ましいものとなる。
延長部との境界部近傍に切り欠き部を設け、前記マグネ
ットの厚さを、前記延長部開始点から前記回転方向側の
端部に向けて徐々に厚くなるよう形成したことを特徴と
する請求項1〜7のいずれか1項に記載の直流モータ。
このようにマグネットを形成すると、整流中の電機子コ
イルにリアクタンス電圧を打ち消す誘起電圧を発生させ
ることができ、実用上好ましいものとなる。
【0060】(ハ)前記延長部は、整流角度に対応する
円弧幅を有することを特徴とする請求項項1〜7のいず
れか1項に記載の直流モータ。このように、マグネット
における延長部を整流角度に対応する円弧幅を有するよ
うに形成すれば、リアクタンス電圧を打ち消す誘起電圧
を的確に発生させることができる。
円弧幅を有することを特徴とする請求項項1〜7のいず
れか1項に記載の直流モータ。このように、マグネット
における延長部を整流角度に対応する円弧幅を有するよ
うに形成すれば、リアクタンス電圧を打ち消す誘起電圧
を的確に発生させることができる。
【0061】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
マグネットの端部に形成した延長部における磁束変化に
より整流を改善し、かつ、マグネットの磁束変化による
コギングを低減することができる。
マグネットの端部に形成した延長部における磁束変化に
より整流を改善し、かつ、マグネットの磁束変化による
コギングを低減することができる。
【図1】 第1実施形態におけるブロアモータの概略構
成図。
成図。
【図2】 第1実施形態におけるティースの形状を説明
するための説明図。
するための説明図。
【図3】 従来のティースの形状を説明するための説明
図。
図。
【図4】 別のティースの形状を説明するための説明
図。
図。
【図5】 別のティースの形状を説明するための説明
図。
図。
【図6】 ティースの形状を説明するための関数を示す
線図。
線図。
【図7】 ティースの形状を説明するための指数関数を
示す線図。
示す線図。
【図8】 第2実施形態におけるブロアモータの概略構
成図。
成図。
【図9】 第2実施形態における電機子の構成図。
【図10】 第3実施形態における電機子の構成図。
【図11】 第4実施形態における電機子の構成図。
【図12】 第5実施形態における電機子の構成図。
【図13】 従来の直流モータの概略構成図。
【図14】 マグネットの回転方向に対する磁束分布を
示す説明図。
示す説明図。
1…直流モータとしてのブロアモータ、2…マグネッ
ト、2a…主磁極部、2b…延長部、2c…磁束極小
部、3…マグネット、3a…主磁極部、3b…延長部、
3c…磁束極小部、4…電機子、5…ブラシ、7…電機
子コア、8…電機子コイル、9…コンミテータ(整流
子)、11…ティース、12…支柱、13…突起、21
…ティース、22…ティース、31…直流モータとして
のブロアモータ、32a,32b…ティース、33…電
機子、34…電機子コア、36…支柱、37…突起、4
1…電機子、42…電機子コア、43…ティース、44
…支柱、46…突起、51…電機子、52…電機子コ
ア、53…ティース、61…電機子、62…電機子コ
ア、63…ティース、α…特定角度、O…中心点、R1
…半径、Rx…半径、Si…マグネット内周面、So…
ティース外周面。
ト、2a…主磁極部、2b…延長部、2c…磁束極小
部、3…マグネット、3a…主磁極部、3b…延長部、
3c…磁束極小部、4…電機子、5…ブラシ、7…電機
子コア、8…電機子コイル、9…コンミテータ(整流
子)、11…ティース、12…支柱、13…突起、21
…ティース、22…ティース、31…直流モータとして
のブロアモータ、32a,32b…ティース、33…電
機子、34…電機子コア、36…支柱、37…突起、4
1…電機子、42…電機子コア、43…ティース、44
…支柱、46…突起、51…電機子、52…電機子コ
ア、53…ティース、61…電機子、62…電機子コ
ア、63…ティース、α…特定角度、O…中心点、R1
…半径、Rx…半径、Si…マグネット内周面、So…
ティース外周面。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 原田 博幸
静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式
会社内
Fターム(参考) 5H002 AA05 AA09 AE06 AE07
5H623 AA02 AA05 BB07 GG13 GG15
GG22 GG28
Claims (7)
- 【請求項1】 複数のティースを有する電機子コアに電
機子コイルを巻装してなる電機子と、断面円弧状に形成
され、前記電機子を挟んで対向配置された複数のマグネ
ットと、前記電機子に設けられた整流子と接触し、該整
流子を介して前記電機子コイルに直流電流を供給するブ
ラシとを備え、 前記マグネットは、主磁極部と、該主磁極部から電機子
の回転方向側に延出形成された延長部とからなり、該延
長部の開始点近傍には磁束密度が極小値となる磁束極小
部が形成され、その磁束極小部を起点とした延長部にお
ける磁束密度の変化により整流中の電機子コイルにリア
クタンス電圧を打ち消す誘起電圧を発生させるようにし
た直流モータにおいて、 前記ティースを、その外周面と前記マグネットとの間の
ギャップが該ティースの中央部分から端部に向けて逐次
増加するよう形成したことを特徴とする直流モータ。 - 【請求項2】 請求項1に記載の直流モータにおいて、 前記マグネットにおける内側の円弧面の半径Rxに対し
て、該円弧面に対向するティース外周面の半径が0.9
Rx以下となるよう形成したことを特徴とする直流モー
タ。 - 【請求項3】 請求項1に記載の直流モータにおいて、 前記マグネットにおける内側の円弧面に対向する前記テ
ィース外周面を、複数の曲面を有する形状としたことを
特徴とする直流モータ。 - 【請求項4】 偶数個のティースを有する電機子コアに
電機子コイルを巻装してなる電機子と、断面円弧状に形
成され、前記電機子を挟んで対向配置された複数のマグ
ネットと、前記電機子に設けられた整流子と接触し、該
整流子を介して前記電機子コイルに直流電流を供給する
ブラシとを備え、 前記マグネットは、主磁極部と、該主磁極部から電機子
の回転方向側に延出形成された延長部とからなり、該延
長部の開始点近傍には磁束密度が極小値となる磁束極小
部が形成され、その磁束極小部を起点とした延長部にお
ける磁束密度の変化により整流中の電機子コイルにリア
クタンス電圧を打ち消す誘起電圧を発生させるようにし
た直流モータにおいて、 前記電機子の中心に対し点対称の位置にある一対のティ
ースについて、一方の中心線と他方の中心線とを特定角
度だけずらして形成したことを特徴とする直流モータ。 - 【請求項5】 偶数個のティースを有する電機子コアに
電機子コイルを巻装してなる電機子と、断面円弧状に形
成され、前記電機子を挟んで対向配置された複数のマグ
ネットと、前記電機子に設けられた整流子と接触し、該
整流子を介して前記電機子コイルに直流電流を供給する
ブラシとを備え、 前記マグネットは、主磁極部と、該主磁極部から電機子
の回転方向側に延出形成された延長部とからなり、該延
長部の開始点近傍には磁束密度が極小値となる磁束極小
部が形成され、その磁束極小部を起点とした延長部にお
ける磁束密度の変化により整流中の電機子コイルにリア
クタンス電圧を打ち消す誘起電圧を発生させるようにし
た直流モータにおいて、 隣り合う前記ティースにおける前記回転方向側の端部の
間隔が不等間隔となるよう形成したことを特徴とする直
流モータ。 - 【請求項6】 請求項5に記載の直流モータにおいて、 前記電機子の中心に対し点対称の位置にある前記間隔に
ついて、一方の間隔を特定角度に対応する長さ分だけ狭
くし、他方の間隔を特定角度に対応する長さ分だけ広く
したことを特徴とする直流モータ。 - 【請求項7】 請求項4又は請求項6に記載の直流モー
タにおいて、 前記ティースは、径方向に向けて延設された支柱と、そ
の先端にて周方向両側に延出形成された円弧状の突起と
からなり、 前記特定角度は、隣り合うティースにおける前記突起間
の間隙に対応する角度の半分であることを特徴とする直
流モータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001385725A JP2003189573A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 直流モータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001385725A JP2003189573A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 直流モータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003189573A true JP2003189573A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27595059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001385725A Pending JP2003189573A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 直流モータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003189573A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012005251A (ja) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Asmo Co Ltd | モータ |
US9041269B2 (en) | 2010-06-17 | 2015-05-26 | Asmo Co., Ltd. | Motor |
CN105009413A (zh) * | 2013-03-26 | 2015-10-28 | 株式会社美姿把 | 磁铁式发电机 |
-
2001
- 2001-12-19 JP JP2001385725A patent/JP2003189573A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012005251A (ja) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Asmo Co Ltd | モータ |
US9041269B2 (en) | 2010-06-17 | 2015-05-26 | Asmo Co., Ltd. | Motor |
CN105009413A (zh) * | 2013-03-26 | 2015-10-28 | 株式会社美姿把 | 磁铁式发电机 |
EP2980961A4 (en) * | 2013-03-26 | 2016-12-14 | Mitsuba Corp | MAGNET GENERATOR |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050913 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051004 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060307 |