JP2011101462A - モータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロータ3の突極24の外側面24aには、補助溝31,32(ともに第1の補助溝)が形成されており、その補助溝31,32の位置角度C1が、軸線Lと中心とするティース部13先端の周方向両端部13c,13d間の開角度をA、軸線Lを中心とする突極24の周方向両端部24b,24c間の開角度をBとして、C1=A−B/2を満たすように構成される。
【選択図】図2
Description
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のモータにおいて、前記第1の補助溝の周方向幅W1と周方向に隣り合うティース部間の間隔Tとの比W1/Tが、0<W1/T<3.5の範囲内に設定されていることを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、ロータコアの周方向に一方の磁極のマグネットが複数配置されるとともに、前記ロータコアに一体形成された突極が各マグネット間に空隙を以て配置され、前記突極を他方の磁極として機能するように構成されたロータと、周方向等間隔に設けられ前記マグネット及び前記突極と径方向に対向する複数のティース部を有するステータとを備えたモータであって、前記各ティース部における前記マグネット及び前記突極と対向する先端面には、周方向に対向する一対の側面部を有するティース側補助溝が凹設され、前記ティース部の周方向中心線から前記ティース側補助溝における前記周方向中心線とは反対側の側面部までのモータの軸線を中心とする角度C3が、前記軸線と中心とする前記ティース部先端の周方向両端部間の開角度をA、前記軸線を中心とする前記突極の周方向両端部間の開角度をB、周方向に隣り合う前記ティース部の周方向中心線間の角度をEとして、C3=A/2+E−Bを満たすように構成されたことを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、請求項8又は9に記載のモータにおいて、前記ティース側補助溝の周方向幅W3と周方向に隣り合うティース部間の間隔Tとの比W3/Tが、0<W3/T<1.125の範囲内に設定されていることを特徴とする。
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。
図1(a)(b)に示すように、本実施形態のインナロータ型のモータ1は、略円環状のステータ2の内側にロータ3が配置されて構成されている。
(1)本実施形態では、ロータ3の突極24の外側面24aには、補助溝31,32が形成され、その位置角度C1がC1=A−B/2を満たすように構成される。このため、ロータ3の回転時において、ティース部13と突極24とが径方向に対向し、ティース部13の先端面13bの周方向端部(一端13c又は他端13d)が突極24の周方向端部(一端24b又は他端24c)と径方向に重なるときに、ティース部13のもう一方の周方向端部(他端13d又は一端13c)は補助溝31の側面部31a又は補助溝32の側面部32aと径方向に重なる。このとき、補助溝31,32の側面部31a,32aと重なるティース部13の周方向端部13c,13d側で生じるコギングトルク(補助溝31,32により生じるコギングトルク)が、突極24の周方向端部24b,24cと径方向に重なるティース部13の周方向端部13c,13d側で生じるコギングトルク(主成分)を小さく抑えるキャンセル成分となるため、モータ1全体で生じるコギングトルクの低減が可能となり、ロータ3の回転性能を向上させることができる。
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。
図5(a)(b)に示すように、本実施形態のモータ40は、前記第1実施形態の構成に加えて突極24の外側面24aに第2の補助溝としての内側補助溝41,42が形成されている。以下には、前記第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(4)本実施形態では、ロータ3の突極24の外側面24aには内側補助溝41,42が形成され、その位置角度C2がC2=A−B/2−Dを満たすように構成される。このため、ロータ3の回転時において、ティース部13の先端面13bの周方向端部(一端13c又は他端13d)が、対向する突極24と隣り合うマグネット23の周方向一端23b,23cと径方向に重なるときに、ティース部13のもう一方の周方向端部(他端13d又は一端13c)は内側補助溝41の側面部41b又は内側補助溝42の側面部42bと径方向に重なる。このとき、内側補助溝41,42の側面部41b,42bと重なるティース部13の周方向端部13c,13d側で生じるコギングトルク(内側補助溝41,42により生じるコギングトルク)が、マグネット23の周方向一端23b,23cと径方向に重なるティース部13の周方向端部13c,13d側で生じるコギングトルク(主成分)を小さく抑えるキャンセル成分となるため、モータ40全体で生じるコギングトルクの低減が可能となり、ロータ3の回転性能を向上させることができる。
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態のモータ50は、突極24側でなくティース部13側に補助溝(ティース側補助溝51,52)を備える点で前記第1実施形態とは異なっている。従って、以下には、前記第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(8)本実施形態では、ティース部13の先端面13bにはティース側補助溝51,52が形成され、その位置角度C3がC3=A/2+E−Bを満たすように構成される。このため、ロータ3の回転時において、突極24の周方向端部(一端24b又は他端24c)が対向するティース部13の周方向端部13c,13dと径方向に重なるときに、突極24のもう一方の周方向端部(他端24c又は一端24b)は、周方向端部が重なるティース部13の隣のティース部13e(又はティース部13f)におけるティース側補助溝51の側面部51b(又はティース側補助溝52の側面部52b)と径方向に重なる。このとき、ティース側補助溝51,52により生じるコギングトルクが、コギングトルクの主成分を小さく抑えるキャンセル成分となるため、モータ50全体で生じるコギングトルクの低減が可能となり、ロータ3の回転性能を向上させることができる。
・上記第2実施形態では、第1の補助溝としての補助溝31,32と第2の補助溝としての内側補助溝41,42とを両方備えたが、内側補助溝41,42のみを備える構成としてもよい。
・上記各実施形態では、補助溝31,32、内側補助溝41,42又はティース側補助溝51,52をそれぞれ一対備えたが、それぞれ1つずつとしてもよい。
・上記各実施形態について、マグネット23の形状や、突極24を含むロータコア22の形状を適宜変更してもよい。
Claims (10)
- ロータコアの周方向に一方の磁極のマグネットが複数配置されるとともに、前記ロータコアに一体形成された突極が各マグネット間に空隙を以て配置され、前記突極を他方の磁極として機能するように構成されたロータと、
周方向等間隔に設けられ前記マグネット及び前記突極と径方向に対向する複数のティース部を有するステータと
を備えたモータであって、
前記突極における前記ティース部と対向する表面には、周方向に対向する一対の側面部を有する第1の補助溝が凹設され、
前記突極の周方向中心線から前記第1の補助溝における前記周方向中心線側の側面部までのモータの軸線を中心とする角度C1が、
前記軸線と中心とする前記ティース部先端の周方向両端部間の開角度をA、前記軸線を中心とする前記突極の周方向両端部間の開角度をBとして、
C1=A−B/2
を満たすように構成されたことを特徴とするモータ。 - 請求項1に記載のモータにおいて、
前記第1の補助溝は、前記突極の周方向中心線に対して線対称になるように周方向に一対並設されたことを特徴とするモータ。 - 請求項1又は2に記載のモータにおいて、
前記第1の補助溝の周方向幅W1と周方向に隣り合うティース部間の間隔Tとの比W1/Tが、0<W1/T<3.5の範囲内に設定されていることを特徴とするモータ。 - ロータコアの周方向に一方の磁極のマグネットが複数配置されるとともに、前記ロータコアに一体形成された突極が各マグネット間に空隙を以て配置され、前記突極を他方の磁極として機能するように構成されたロータと、
周方向等間隔に設けられ前記マグネット及び前記突極と径方向に対向する複数のティース部を有するステータと
を備えたモータであって、
前記突極における前記ティース部と対向する表面には、周方向に対向する一対の側面部を有する第2の補助溝が凹設され、
前記突極の周方向中心線から前記第2の補助溝における前記周方向中心線とは反対側の側面部までのモータの軸線を中心とする角度C2が、
前記軸線と中心とする前記ティース部先端の周方向両端部間の開角度をA、前記軸線を中心とする前記突極の周方向両端部間の開角度をB、前記軸線を中心とする前記マグネットと前記突極間の開角度をDとして、
C2=A−B/2−D
を満たすように構成されたことを特徴とするモータ。 - 請求項4に記載のモータにおいて、
前記第2の補助溝は、前記突極の周方向中心線に対して線対称になるように周方向に一対並設されたことを特徴とするモータ。 - 請求項4又は5に記載のモータにおいて、
前記第2の補助溝の周方向幅W2と周方向に隣り合うティース部間の間隔Tとの比W2/Tが、0<W2/T<1.2の範囲内に設定されていることを特徴とするモータ。 - ロータコアの周方向に一方の磁極のマグネットが複数配置されるとともに、前記ロータコアに一体形成された突極が各マグネット間に空隙を以て配置され、前記突極を他方の磁極として機能するように構成されたロータと、
周方向等間隔に設けられ前記マグネット及び前記突極と径方向に対向する複数のティース部を有するステータと
を備えたモータであって、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の第1の補助溝と、請求項4〜6のいずれか1項に記載の第2の補助溝とを両方備えたことを特徴とするモータ。 - ロータコアの周方向に一方の磁極のマグネットが複数配置されるとともに、前記ロータコアに一体形成された突極が各マグネット間に空隙を以て配置され、前記突極を他方の磁極として機能するように構成されたロータと、
周方向等間隔に設けられ前記マグネット及び前記突極と径方向に対向する複数のティース部を有するステータと
を備えたモータであって、
前記各ティース部における前記マグネット及び前記突極と対向する先端面には、周方向に対向する一対の側面部を有するティース側補助溝が凹設され、
前記ティース部の周方向中心線から前記ティース側補助溝における前記周方向中心線とは反対側の側面部までのモータの軸線を中心とする角度C3が、
前記軸線と中心とする前記ティース部先端の周方向両端部間の開角度をA、前記軸線を中心とする前記突極の周方向両端部間の開角度をB、周方向に隣り合う前記ティース部の周方向中心線間の角度をEとして、
C3=A/2+E−B
を満たすように構成されたことを特徴とするモータ。 - 請求項8に記載のモータにおいて、
前記ティース側補助溝は、前記ティース部の周方向中心線に対して線対称になるように周方向に一対並設されたことを特徴とするモータ。 - 請求項8又は9に記載のモータにおいて、
前記ティース側補助溝の周方向幅W3と周方向に隣り合うティース部間の間隔Tとの比W3/Tが、0<W3/T<1.125の範囲内に設定されていることを特徴とするモータ。
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