JP2012175788A - Motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンシクエントポール型のロータを備えたモータに関するものである。 The present invention relates to a motor provided with a continuous pole type rotor.
従来、ブラシレスモータには、例えば特許文献１に記載されているように、支持体に固定された環状のステータと、該ステータの内側に配置されたロータとを備えたものがある。径方向に対向するステータとロータとの間には、エアギャップが設けられている。ステータは、支持体に内嵌若しくは外嵌された環状のステータコアと、該ステータコアに巻装されたコイルとを備えている。また、特許文献１に記載されたロータは、回転体（回転軸）と一体回転するロータコアに径方向に突出する疑似磁極を形成するとともに、該疑似磁極と周方向に交互となるように一方の磁極のマグネットを配置してなる所謂コンシクエントポール型のロータである。このロータでは、疑似磁極は、マグネットとは異なる磁極として機能する。そして、このようなコンシクエントポール型のロータでは、使用するマグネットの数を半分にできるため、省資源化や低コスト化を図ることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as described in
しかしながら、疑似磁極は、ロータに備えられたマグネットと異なる磁極として機能するものの、実際にはマグネットではない。また、マグネットの磁束は、マグネットから出てステータに流れ込んだ後に疑似磁極に至るには、磁気抵抗の高いエアギャップを通り抜けることになる。従って、ステータに流れ込んだマグネットの磁束は、該ステータとの間にエアギャップが設けられた疑似磁極には強く引き込まれず、当該磁束の一部が軸方向に漏れてしまうという問題があった。更に、マグネットから、ステータコア、支持体、回転体、ロータコアの順にマグネットの磁束が流れる磁気回路がモータに形成される場合には、マグネットの磁束の一部が回転体の方へ漏れやすくなってしまう。そして、回転体に磁束が流れ込むと、回転体が磁化される虞がある。一般的に、回転体の軸方向の両端部のうち一方の端部はモータの外部に露出されることが多いため、回転体が磁化されると、モータの外部に露出した回転体の端部に異物が付着するという問題が出てくる。そのため、コンシクエントポール型のロータを備えたモータにおいて、回転体の磁化を抑制することが望まれている。 However, although the pseudo magnetic pole functions as a magnetic pole different from the magnet provided in the rotor, it is not actually a magnet. Further, the magnetic flux of the magnet passes through the air gap having a high magnetic resistance before reaching the pseudo magnetic pole after flowing out of the magnet and flowing into the stator. Therefore, there is a problem that the magnetic flux of the magnet flowing into the stator is not drawn strongly into the pseudo magnetic pole in which an air gap is provided between the stator and a part of the magnetic flux leaks in the axial direction. Furthermore, when a magnetic circuit in which the magnetic flux of the magnet flows from the magnet in the order of the stator core, the support, the rotating body, and the rotor core is formed in the motor, part of the magnetic flux of the magnet is likely to leak toward the rotating body. . And when magnetic flux flows into a rotary body, there exists a possibility that a rotary body may be magnetized. Generally, one end of the both ends in the axial direction of the rotating body is often exposed to the outside of the motor, so when the rotating body is magnetized, the end of the rotating body exposed to the outside of the motor The problem that foreign matter adheres to the surface comes out. Therefore, it is desired to suppress the magnetization of the rotating body in a motor including a consequent pole type rotor.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、磁束の軸方向の漏れを抑制することができるモータを提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to provide the motor which can suppress the leakage of the axial direction of magnetic flux.
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、支持体と、前記支持体に固定されコイルが巻装された環状のステータコアと、一方の磁極のマグネットと周方向に交互に並び他方の磁極として機能する疑似磁極を有し前記ステータコアと径方向に対向するロータコアと、前記ロータコアが一体回転可能に固定された回転体とを備え、前記マグネットから、前記ステータコア、前記支持体、前記回転体、前記ロータコアの順に前記マグネットの磁束が流れる磁気回路が形成されるモータであって、前記ステータコアは、前記支持体に固定された環状のステータ固定部と、前記ステータ固定部から径方向に延び前記コイルが巻回された複数のティースとを有し、前記ステータ固定部には、前記ステータ固定部の磁気抵抗を部分的に高くするステータ磁気抵抗部が形成されていることをその要旨としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
同構成によれば、ステータ固定部にステータ磁気抵抗部を形成することにより、磁気回路におけるマグネットから回転体に至る経路の途中に該ステータ磁気抵抗部を設けることができる。そして、マグネットからステータコアを通って支持体に流れ込む磁束は、ステータ固定部を通ることになるため、このステータ固定部にステータ磁気抵抗部が形成されていると、同磁束はステータ固定部を通り抜け難くなる。従って、ステータコアに流れ込んだ磁束は、マグネットから出た磁束が軸方向に漏れるときに通る経路の１つである支持体に流れ込み難くなる。よって、磁束の軸方向の漏れを抑制することができる。そして、マグネットの磁束が支持体を通って軸方向に漏れて回転体に流れ込むことを抑制することができるため、回転体の磁化を抑制することができる。 According to this configuration, by forming the stator magnetoresistive portion in the stator fixing portion, the stator magnetoresistive portion can be provided in the middle of the path from the magnet to the rotating body in the magnetic circuit. Since the magnetic flux flowing from the magnet through the stator core to the support body passes through the stator fixing portion, if the stator magnetic resistance portion is formed in the stator fixing portion, the magnetic flux is difficult to pass through the stator fixing portion. Become. Therefore, the magnetic flux flowing into the stator core is less likely to flow into the support that is one of the paths through which the magnetic flux emitted from the magnet leaks in the axial direction. Therefore, leakage of the magnetic flux in the axial direction can be suppressed. And since it can suppress that the magnetic flux of a magnet leaks to an axial direction through a support body and flows into a rotating body, magnetization of a rotating body can be suppressed.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記ステータ磁気抵抗部は、支持体における前記ステータ固定部が固定された固定面と径方向に隣接していることをその要旨としている。 According to a second aspect of the present invention, in the motor according to the first aspect, the stator magnetoresistive portion is radially adjacent to a fixed surface to which the stator fixed portion of the support is fixed. It is said.
同構成によれば、支持体の固定面とステータ磁気抵抗部とが径方向に隣接しているため、マグネットの磁束は、ステータコアから支持体へより流れ込み難くなる。従って、マグネットの磁束が支持体を通って回転体に流れ込むことをより抑制することができ、回転体の磁化をより抑制することができる。 According to this configuration, the fixed surface of the support and the stator magnetoresistive portion are adjacent in the radial direction, so that the magnetic flux of the magnet is less likely to flow from the stator core to the support. Therefore, it is possible to further suppress the magnetic flux of the magnet from flowing into the rotating body through the support body, and to further suppress the magnetization of the rotating body.
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記ステータ磁気抵抗部は、前記支持体における前記ステータ固定部が固定された固定面から径方向に離間した位置に形成されていることをその要旨としている。 According to a third aspect of the present invention, in the motor according to the first aspect, the stator magnetoresistive portion is formed at a position spaced in a radial direction from a fixed surface to which the stator fixing portion of the support is fixed. The gist of this is.
同構成によれば、ステータ磁気抵抗部をステータ固定部に形成したとしても、ステータ固定部と支持体との接触面積が減少されないため、支持体に対してステータコアを強固に固定することができる。 According to this configuration, even if the stator magnetoresistive portion is formed in the stator fixing portion, the contact area between the stator fixing portion and the support body is not reduced, so that the stator core can be firmly fixed to the support body.
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のモータにおいて、前記ステータ磁気抵抗部は、複数の前記ティースと周方向位置が同じとなるように前記ステータ固定部に複数形成されていることをその要旨としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the motor according to any one of the first to third aspects, the stator magnetoresistive portion is arranged in the stator so that the circumferential position thereof is the same as the plurality of teeth. The gist is that a plurality of fixed portions are formed.
同構成によれば、ステータコアから支持体に流れ込む磁束は、ティースの基端部付近から同支持体に流れ込みやすいため、支持体に固定されるステータ固定部に、複数のティースと周方向位置が同じとなるようにステータ磁気抵抗部を複数形成することにより、マグネットの磁束がティースの基端部付近から支持体に流れ込むことを効率良く抑制することができる。従って、マグネットの磁束が支持体を通って回転体の方へ流れることを効率良く抑制することができる。また、ステータ磁気抵抗部を周方向に連続してステータ固定部に形成するわけではないため、ステータ磁気抵抗部と支持体とが径方向に隣接するように形成されたとしても、ステータ固定部と支持体との接触面積の減少が抑制される。従って、支持体に対するステータコアの固定力が低下されることが抑制される。 According to this configuration, since the magnetic flux flowing from the stator core into the support is likely to flow into the support from the vicinity of the base end portion of the teeth, the stator fixing portion fixed to the support has the same circumferential position as the plurality of teeth. By forming a plurality of stator magnetoresistive portions so as to satisfy the above, it is possible to efficiently suppress the magnetic flux of the magnet from flowing into the support from the vicinity of the base end portion of the teeth. Therefore, it is possible to efficiently suppress the magnetic flux of the magnet from flowing through the support toward the rotating body. Further, since the stator magnetoresistive portion is not continuously formed in the stator fixing portion in the circumferential direction, even if the stator magnetoresistive portion and the support are formed to be adjacent to each other in the radial direction, Reduction of the contact area with the support is suppressed. Therefore, it is suppressed that the fixing force of the stator core with respect to a support body falls.
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のモータにおいて、各前記ステータ磁気抵抗部は、その周方向の両端に向かうに連れて径方向の幅が狭くなるように且つ前記ティースから径方向に遠ざかるように形成されていることをその要旨としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the motor according to the fourth aspect, each of the stator magnetoresistive portions has a radial width that decreases from the teeth toward the both ends in the circumferential direction. Its gist is that it is formed so as to move away from the direction.
同構成によれば、マグネットの磁束のうち、ステータコアを通って支持体から軸方向に漏れる磁束ではなく、ステータコアからロータコアに流れる有効磁束は、ステータ磁気抵抗部を避けるように流れることにより、ティースからステータ固定部を通って隣のティースへ流れ込みやすくなる。従って、ステータ磁気抵抗部によって有効磁束の流れが妨げられることが抑制されるため、モータの出力低下を抑制しつつマグネットの磁束の軸方向の漏れを抑制することができる。 According to this configuration, the effective magnetic flux that flows from the stator core to the rotor core, not the magnetic flux that leaks in the axial direction from the support through the stator core, out of the magnetic flux from the teeth. It becomes easy to flow into the adjacent teeth through the stator fixing portion. Therefore, since the flow of the effective magnetic flux is prevented from being hindered by the stator magnetic resistance portion, it is possible to suppress the leakage of the magnetic flux of the magnet in the axial direction while suppressing the decrease in the output of the motor.
請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載のモータにおいて、前記ステータコアは、周方向に延び前記ステータ固定部となる積層固定部と、前記積層固定部から径方向に延び前記ティースとなる積層ティース部とを有する板状のステータ用コアシートを軸方向に複数枚積層して形成されており、各前記ステータ磁気抵抗部は、前記積層ティース部と周方向位置が同じとなるように前記積層固定部に形成されるとともに、周方向の両端から周方向の中央に向かうに連れて軸方向の深さが深くなる凹部であることをその要旨としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the motor according to the fourth or fifth aspect, the stator core extends in the circumferential direction and extends in the radial direction from the stacked fixed portion. It is formed by laminating a plurality of plate-shaped stator core sheets having a laminated tooth portion serving as the teeth in the axial direction, and each of the stator magnetoresistive portions has the same circumferential position as the laminated tooth portion. The gist of the present invention is a recess that is formed in the laminated fixing portion so that the depth in the axial direction becomes deeper from both ends in the circumferential direction toward the center in the circumferential direction.
同構成によれば、マグネットの磁束が、ティースの基端部付近から支持体に流れ込むことをより効率良く抑制することができる。従って、マグネットの磁束が支持体を通って回転体の方へ流れることをより効率良く抑制することができる。 According to the configuration, it is possible to more efficiently suppress the magnetic flux of the magnet from flowing into the support body from the vicinity of the base end portion of the teeth. Therefore, it can suppress more efficiently that the magnetic flux of a magnet flows through a support body toward a rotary body.
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のモータにおいて、前記ステータ磁気抵抗部は、周方向に連続して設けられ環状をなすことをその要旨としている。 A seventh aspect of the present invention is the motor according to any one of the first to third aspects, wherein the stator magnetoresistive portion is continuously provided in the circumferential direction and has an annular shape. Yes.
同構成によれば、周方向の何れの位置においてもステータコアから支持体に磁束が流れ込むことを抑制することができるため、周方向の何れの位置においても回転体の方へ磁束を流れ難くすることができる。従って、回転体の磁化を更に抑制することができる。 According to this configuration, since it is possible to suppress the magnetic flux from flowing from the stator core to the support at any position in the circumferential direction, it is difficult for the magnetic flux to flow toward the rotating body at any position in the circumferential direction. Can do. Therefore, the magnetization of the rotating body can be further suppressed.
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のモータにおいて、ブラシレスモータであることをその要旨としている。
同構成によれば、ブラシレスモータにおいて、マグネットの磁束の軸方向の漏れを抑制することができる。そして、同ブラシレスモータにおいて、支持体から回転体に磁束が流れ込むことを抑制でき、回転体の磁化を抑制することができる。
The gist of the invention described in claim 8 is that the motor according to any one of
According to this configuration, in the brushless motor, the leakage of the magnetic flux of the magnet in the axial direction can be suppressed. And in the same brushless motor, it can suppress that a magnetic flux flows into a rotary body from a support body, and can suppress magnetization of a rotary body.
本発明によれば、磁束の軸方向の漏れを抑制することができるモータを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the motor which can suppress the leakage of the axial direction of magnetic flux can be provided.
（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。
図１に示す本第１実施形態のモータＭ１は、ブラシレスモータである。モータケース１は、磁性体からなるケース本体２（支持体）と、該ケース本体２の開口部を閉塞する略円板状のカバープレート３とから構成されている。有底円筒状をなすケース本体２は、円筒状の筒状部２ａと、同筒状部２ａの軸方向の一端（図１では上端）を閉塞する閉塞部２ｂと、同筒状部２ａの軸方向の他端部から径方向外側に延びる円環状のフランジ部２ｃとから構成されている。尚、筒状部２ａ、閉塞部２ｂ及びフランジ部２ｃは一体に形成されている。また、本実施形態のケース本体２は、磁性体からなる金属板材にプレス加工を施して形成されている。そして、ケース本体２のフランジ部２ｃに前記カバープレート３が固定されることにより、ケース本体２の開口部は該カバープレート３にて閉塞されている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The motor M1 of the first embodiment shown in FIG. 1 is a brushless motor. The
筒状部２ａの内周面には、円筒状のステータ１１が固定されている。ステータ１１は、円筒状のステータコア１２と、該ステータコア１２に巻装されたコイル１３とを備えている。
A
図１及び図２に示すように、ステータコア１２は、筒状部２ａに固定される円筒状のステータ固定部１２ａと、該ステータ固定部１２ａから径方向内側に延びコイル１３が巻回された複数のティース１２ｂとを有する。そして、このステータコア１２は、周方向に配置されティース１２ｂをそれぞれ有する複数（本実施形態では１２個）の分割コア１４から構成されている。図２、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、各分割コア１４は、軸方向から見た形状が円弧状をなす分割固定部１４ａと、該分割固定部１４ａの内周面から径方向内側に延びるティース１２ｂとから構成されている。各分割コア１４において、ティース１２ｂは、分割固定部１４ａの周方向の中央部から径方向内側に延びるとともに、各分割コア１４は、軸方向から見た形状が略Ｔ字状をなしている。また、分割固定部１４ａ及びティース１２ｂは、軸方向の幅が等しく形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
各分割コア１４は、軸方向に積層された複数枚のステータ用コアシート１５から構成されている。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ステータ用コアシート１５は、板状をなすとともに、分割固定部１４ａとなる円弧状の積層固定部１５ａと、該積層固定部１５ａから径方向内側に延びティース１２ｂとなる積層ティース部１５ｂとから構成されている。積層固定部１５ａは、軸方向から見た形状が円弧状をなすとともに、該積層固定部１５ａの周方向の中央部から径方向に沿って前記積層ティース部１５ｂが延びている。また、積層ティース部１５ｂは、厚さが一様となっている。このようなステータ用コアシート１５は、軸方向から見た形状が略Ｔ字状をなしている。
Each divided
また、積層固定部１５ａには、ステータ磁気抵抗部１６が形成されている。ステータ磁気抵抗部１６は、積層固定部１５ａをステータ用コアシート１５の厚さ方向の一方の面から他方の面に向かって軸方向に凹設してなる凹部である。本実施形態のステータ磁気抵抗部１６は、積層固定部１５ａにおける径方向外側の端から径方向内側の端の手前までの領域を軸方向に凹設して形成されている。更に、ステータ磁気抵抗部１６は、積層固定部１５ａの周方向の一端から他端まで周方向に沿って円弧状に延びるとともに、周方向の両側、径方向外側及び軸方向の一方側に開口している。また、ステータ磁気抵抗部１６を径方向に沿って切った断面の形状は、径方向外側及び軸方向の一方側（図４（ｂ）において上側）に開口する略Ｌ字状をなしている。更に、ステータ磁気抵抗部１６は、径方向の幅が周方向に一定に形成されるとともに、その軸方向の深さ（幅）が一定となるように形成されている。このステータ磁気抵抗部１６が形成されることにより、積層固定部１５ａには、ステータ磁気抵抗部１６と軸方向に隣り合う位置に、同積層固定部１５ａにおけるステータ磁気抵抗部１６が形成されていない径方向内側の端部よりも厚さの薄い薄板部１７が形成されている。ステータ磁気抵抗部１６は、軸方向の深さが一定に形成されているため、薄板部１７の厚さ（軸方向の幅）は一定となっている。尚、積層固定部１５ａの径方向内側の端部（即ちステータ磁気抵抗部１６が形成されていない部位）の厚さは、積層ティース部１５ｂの厚さと等しい。
In addition, a stator
上記のようなステータ用コアシート１５は、磁性体からなる金属板材をプレス加工により打ち抜いて形成されるとともに、ステータ磁気抵抗部１６は、ステータ用コアシート１５を打ち抜く際に同時にプレス加工により形成される。そして、図３（ｂ）に示すように、複数枚のステータ用コアシート１５は、互いの積層固定部１５ａがそれぞれ軸方向に積層され且つ互いの積層ティース部１５ｂがそれぞれ軸方向に積層されるように軸方向に積層されている。本実施形態では、複数枚のステータ用コアシート１５は、ステータ磁気抵抗部１６の開口部が全て同じ方向を向くように積層されている。即ち、複数のステータ用コアシート１５は、ステータ磁気抵抗部１６の軸方向に開口した開口部が上方を向くように積層されている。そして、積層された複数枚のステータ用コアシート１５は、軸方向にかしめられて一体化されることにより分割コア１４となる。各分割コア１４においては、積層された複数の積層固定部１５ａによって分割固定部１４ａが形成されるとともに、積層された複数の積層ティース部１５ｂによってティース１２ｂが形成されている。また、分割固定部１４ａにおける径方向外側の端部では、ステータ磁気抵抗部１６と薄板部１７とが軸方向に交互に並んでいる。
The
そして、図２に示すように、複数の分割コア１４は、ティース１２ｂの先端が径方向内側を向くように、且つ、分割固定部１４ａにて円筒状のステータ固定部１２ａが形成されるように連結されることによりステータコア１２を形成している。このステータコア１２は、図１に示すように、筒状部２ａに内嵌されている。そして、ステータコア１２の外周面は、筒状部２ａの内周面におけるステータコア１２が固定された固定面２ｄに圧接している。詳しくは、各ステータ用コアシート１５の薄板部１７における径方向外側の円弧状の外周面が、筒状部２ａの固定面２ｄに圧接することにより、ステータコア１２は筒状部２ａに対して軸方向に移動不能且つ周方向に移動不能に固定されている。
As shown in FIG. 2, the plurality of
このステータコア１２の外周縁部、即ちステータ固定部１２ａの外周縁部では、周方向の何れの位置においても、ステータ磁気抵抗部１６と薄板部１７とが軸方向に交互に並んでいる。また、ステータコア１２においては、ステータ磁気抵抗部１６は、周方向に連続して設けられ環状をなしている。更に、ステータコア１２は、筒状部２ａに内嵌されているため、筒状部２ａの固定面２ｄとステータ磁気抵抗部１６とは径方向に隣接している。また、ステータ磁気抵抗部１６の内部は、空気が存在する空間である。更に、各ステータ用コアシート１５において、薄板部１７は、積層固定部１５ａの径方向内側の端部及び積層ティース部１５ｂよりも厚さが薄い。これらのことから、ステータ固定部１２ａにおいては、ステータ磁気抵抗部１６付近の磁気抵抗が部分的に高くなっている。
At the outer peripheral edge of the
前記ステータ１１の内側には、ロータ２１が配置されている。ロータ２１は、円柱状の回転軸２２（回転体）と、該回転軸２２に一体回転可能に固定されたロータコア２３と、該ロータコア２３にて保持された４個のマグネット２４とから構成されている。
A
回転軸２２は、磁性体から形成されるとともに、円柱状をなしている。この回転軸２２の基端部（図１において上側の端部）は、閉塞部２ｂの径方向の中央部に設けられた軸受２５によって軸支される一方、同回転軸２２の先端側の部位は、前記カバープレート３の径方向の中央部に設けられた軸受２６によって軸支されている。そして、回転軸２２は、ステータコア１２の径方向内側で同ステータコア１２と同心状に配置されている。また、回転軸２２の先端部は、カバープレート３の径方向の中央部を貫通してモータケース１の外部に突出（露出）している。
The rotating
図５に示すように、前記ロータコア２３は、筒状の固定部２３ａと、該固定部２３ａの外周に該固定部２３ａと一体に形成された４個の疑似磁極２３ｂとを備えている。
固定部２３ａの径方向の中央部に形成された固定孔２３ｃは、固定部２３ａを軸方向に貫通するとともに、該固定孔２３ｃの内径は、回転軸２２の外径よりも若干小さい値となっている。
As shown in FIG. 5, the
The fixing
また、固定部２３ａにおける周方向に等角度間隔（本実施形態では９０°間隔）となる４箇所から、前記疑似磁極２３ｂがそれぞれ径方向外側に突出している。４個の疑似磁極２３ｂは、何れも同じ形状をなしている。詳しくは、各疑似磁極２３ｂの軸方向の長さは、固定部２３ａの軸方向の長さと等しいとともに、各疑似磁極２３ｂの軸方向の両端面は、固定部２３ａの軸方向の両端面とそれぞれ同一平面内に位置する。また、各疑似磁極２３ｂの周方向両側の周方向側面２３ｄは、径方向に沿って延びるとともに軸方向と平行をなしている。更に、各疑似磁極２３ｂの径方向外側の先端面２３ｅは、ロータコア２３の中心軸線Ｌ１（回転軸２２の中心軸線Ｌ２に同じ）を中心とする円弧状の曲面となっている。
In addition, the pseudo
また、固定部２３ａの外周面には、疑似磁極２３ｂ間となる部分にそれぞれ磁石配置面２３ｆが形成されている。４つの磁石配置面２３ｆは、周方向に等角度間隔（本実施形態では９０°間隔）に形成されるとともに、それぞれ軸方向と平行な平面状をなしている。更に、各磁石配置面２３ｆは、周方向に１８０°離間した位置にある磁石配置面２３ｆと平行をなすとともに、周方向に隣り合う磁石配置面２３ｆとは互いに９０°をなすように形成されている。
Further, on the outer peripheral surface of the fixed
また、各磁石配置面２３ｆの径方向外側には、磁石被覆部２３ｇがそれぞれ形成されている。磁石被覆部２３ｇは、磁石配置面２３ｆの周方向の両側にある２つの疑似磁極２３ｂの先端部を連結するように形成されている。また、各磁石被覆部２３ｇの径方向外側の外側面２３ｈは、各疑似磁極２３ｂの先端面２３ｅと同様に、ロータコア２３の中心軸線Ｌ１を中心とする円弧状の曲面となっている。そして、ロータコア２３の外周面は、４個の磁石被覆部２３ｇの外側面２３ｈと、４個の疑似磁極２３ｂの先端面２３ｅとによって円筒状に形成されている。また、各磁石被覆部２３ｇの径方向内側の内側面には、前記磁石配置面２３ｆと径方向に対向し且つ該磁石配置面２３ｆと平行をなす磁石保持面２３ｋが形成されている。磁石保持面２３ｋの周方向の幅は、磁石配置面２３ｆの周方向の幅と略等しく形成されている。そして、このような磁石被覆部２３ｇが設けられることにより、周方向に隣り合う疑似磁極２３ｂ間には、ロータコア２３を軸方向に貫通する保持孔２３ｍが形成されている。
Moreover, the magnet coating | coated part 23g is each formed in the radial direction outer side of each magnet arrangement | positioning
このようなロータコア２３は、磁性体よりなる金属板材をプレス加工により打ち抜いて形成した複数枚のコアシート２７から形成されている。詳しくは、ロータコア２３は、軸方向に積層された複数枚のコアシート２７をかしめることにより、これらのコアシート２７を一体化して形成されている。そして、ロータコア２３は、前記固定孔２３ｃに回転軸２２が圧入されて該回転軸２２に外嵌されることにより、該回転軸２２に対して一体回転可能に固定されている。更に、図１に示すように、ロータコア２３は、モータケース１の内部において、ステータコア１２と径方向に対向している。そして、ステータコア１２の内周面（即ち、ティース１２ｂの先端面）とロータコア２３の外周面（疑似磁極２３ｂの先端面２３ｅを含む）との間には、エアギャップが設けられている。
Such a
図５に示すように、ロータコア２３の４個の保持孔２３ｍには、それぞれ前記マグネット２４が挿入されている。各マグネット２４は、ロータコア２３の軸方向に長い直方体状をなすとともに、その軸方向の長さは、ロータコア２３の軸方向の長さと等しく形成されている。また、各マグネット２４の周方向の幅は、磁石保持面２３ｋの周方向の幅と等しく形成されている。更に、各マグネット２４の径方向の厚さは、磁石配置面２３ｆと磁石保持面２３ｋとの間の距離と等しく形成されている。そして、各マグネット２４の径方向内側の側面は磁石配置面２３ｆに当接する一方、各マグネット２４の径方向外側の側面は磁石保持面２３ｋに当接している。
As shown in FIG. 5, the
これらのマグネット２４は、本実施形態では、径方向外側の端部がＮ極、径方向内側の端部がＳ極となるようにそれぞれ着磁されている。従って、本実施形態のロータ２１では、Ｓ極及びＮ極のうちＮ極の磁極のマグネット２４がロータコア２３に対して周方向に４個配置されている。そして、各マグネット２４が保持孔２３ｍに挿入されることにより、周方向に隣り合うマグネット２４間にそれぞれ疑似磁極２３ｂが配置され、その結果、Ｎ極のマグネット２４と疑似磁極２３ｂとが周方向に交互に配置される。疑似磁極２３ｂを有するロータコア２３に対してマグネット２４がこのように配置されることにより、疑似磁極２３ｂは、疑似的にＳ極として機能する。即ち、本実施形態のロータ２１は、一方の磁極のマグネット２４と他方の磁極として機能する疑似磁極２３ｂとが周方向に交互に配置されたコンシクエントポール型のロータである。
In the present embodiment, these
図１に示すように、前記回転軸２２には、同回転軸２２の先端面（図１において下側の端面）とロータコア２３との間となる位置に、環状のセンサマグネット３１が同回転軸２２と一体回転可能に固定されている。センサマグネット３１は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互となるように着磁されている。
As shown in FIG. 1, an
また、前記カバープレート３の内側面には、モータＭ１を制御するための図示しない回路素子が搭載された回路基板３２が固定されている。この回路基板３２上には、前記センサマグネット３１と軸方向に対向するようにホールセンサ３３が配置されている。ホールセンサ３３は、ホール素子を備えたホールＩＣである。また、回路基板３２は、モータＭ１の外部に設けられる駆動制御回路（図示略）に電気的に接続されている。
A
また、図６に示すように、モータＭ１には、マグネット２４から、ステータコア１２、ケース本体２、回転軸２２、ロータコア２３の順にマグネット２４の磁束が流れる磁気回路Ｘ（図６において矢印にて図示）が形成される。この磁気回路Ｘは、モータＭ１に複数形成される磁気回路のうち、磁束の軸方向の漏れの誘因となる主要な磁気回路である。この磁気回路Ｘを流れる磁束は、マグネット２４のＮ極から磁石被覆部２３ｇを通ってステータコア１２に流れ込んだ後に、筒状部２ａに流れ込む。そして、筒状部２ａに流れ込んだ磁束の一部は、筒状部２ａを軸方向に沿って閉塞部２ｂの方へ流れた後に、閉塞部２ｂから回転軸２２の基端部に流れ込み、回転軸２２を軸方向に沿ってロータコア２３の方へ流れ、更に、該ロータコア２３の固定部２３ａを通ってマグネット２４のＳ極に入る。一方、筒状部２ａに流れ込んだ磁束の別の一部は、筒状部２ａを軸方向に沿ってフランジ部２ｃの方へ流れた後に、フランジ部２ｃを通って回転軸２２の先端部に流れ込み、回転軸２２を軸方向に沿ってロータコア２３の方へ流れ、更に、該ロータコア２３の固定部２３ａを通ってマグネット２４のＳ極に入る。
Further, as shown in FIG. 6, the motor M1 has a magnetic circuit X (illustrated by arrows in FIG. 6) in which the magnetic flux of the
そして、前記ステータコア１２のステータ固定部１２ａは、この磁気回路Ｘを構成する部位であるとともに、マグネット２４のＮ極から出た磁束が回転軸２２に至る経路の途中に存在する。そのため、このステータ固定部１２ａに形成された前記ステータ磁気抵抗部１６は、マグネット２４のＮ極から回転軸２２に至る磁気回路Ｘの経路の途中に存在する。
The
次に、本第１実施形態のモータＭ１の作用を記載する。
モータＭ１では、コイル１３に電源が供給されると、該ステータ１１にて発生される回転磁界に応じてロータ２１が回転される。そして、ホールセンサ３３は、ロータ２１の回転軸２２と一体回転するセンサマグネット３１の磁界の変化を検出するとともに、検出した磁界の変化に応じたパルス信号である回転検出信号を駆動制御回路に出力する。駆動制御回路は、この回転検出信号に基づいて、ロータ２１の回転情報（回転速度、回転位置等）を検出する。そして、駆動制御回路は、検出したロータ２１の回転情報に基づいて、ロータ２１の回転速度が所望の回転速度となるようにステータ１１に供給する電源を制御する。従って、ロータ２１の回転状態に応じて駆動制御回路からコイル１３に電源が供給される。
Next, the operation of the motor M1 of the first embodiment will be described.
In the motor M1, when power is supplied to the
また、本実施形態のモータＭ１においては、ステータ固定部１２ａ、即ち磁気回路Ｘにおけるマグネット２４から回転軸２２に至る経路の途中にステータ磁気抵抗部１６が形成されている。そして、ステータ固定部１２ａにおいては、ステータ磁気抵抗部１６付近の磁気抵抗が部分的に高くなっているため、磁気回路Ｘを流れる磁束は、ステータ磁気抵抗部１６を通り抜けて筒状部２ａに流れ込み難くなっている。即ち、マグネット２４からステータ１１に流れ込んだマグネット２４の磁束は、マグネット２４から出た磁束が軸方向に漏れるときに通る経路の１つであるケース本体２に流れ込み難くなっている。このように、ステータ固定部１２ａにステータ磁気抵抗部１６を設けたことにより、モータＭ１における軸方向の磁気抵抗が高くなっている。従って、モータＭ１において、マグネット２４の磁束の軸方向の漏れを抑制することができる。そして、磁気回路Ｘを流れるマグネット２４の磁束は、ケース本体２を通って回転軸２２の基端部、若しくは回転軸２２の先端部に流れ込み難くなるため、ケース本体２から回転軸２２に磁束が流れ込むことを抑制できる。その結果、回転軸２２の磁化を抑制することができる。更に、ステータ磁気抵抗部１６は、周方向に連続して設けられ環状をなすため、周方向の何れの位置においても磁気回路Ｘにおけるマグネット２４から回転軸２２に至る経路の途中に磁気抵抗が部分的に高い部位が存在する。従って、周方向の何れの位置においても磁束の軸方向の漏れを抑制することができる。
Further, in the motor M1 of the present embodiment, the
上記したように、本第１実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）ステータ固定部１２ａにステータ磁気抵抗部１６を形成することにより、磁気回路Ｘにおけるマグネット２４から回転軸２２に至る経路の途中に該ステータ磁気抵抗部１６を設けることができる。そして、マグネット２４からステータコア１２を通ってケース本体２に流れ込む磁束は、ステータ固定部１２ａを通ることになるため、このステータ固定部１２ａにステータ磁気抵抗部１６が形成されていると、同磁束はステータ固定部１２ａを通り抜け難くなる。従って、ステータコア１２に流れ込んだ磁束は、マグネット２４から出た磁束が軸方向に漏れるときに通る経路の１つであるケース本体２に流れ込み難くなる。よって、磁束の軸方向の漏れを抑制することができる。そして、マグネット２４の磁束がケース本体２を通って軸方向に漏れて回転軸２２に流れ込むことを抑制することができるため、回転軸２２の磁化を抑制することができる。
As described above, the first embodiment has the following effects.
(1) By forming the stator
（２）ケース本体２の固定面２ｄとステータ磁気抵抗部１６とが径方向に隣接しているため、マグネット２４の磁束は、ステータコア１２からケース本体２へより流れ込み難くなる。従って、マグネット２４の磁束がケース本体２を通って回転軸２２に流れ込むことをより抑制することができ、回転軸２２の磁化をより抑制することができる。
(2) Since the fixed surface 2d of the
（３）ステータ磁気抵抗部１６は、周方向に連続して設けられ環状をなしている。よって、周方向の何れの位置においてもステータコア１２からケース本体２に磁束が流れ込むことを抑制することができるため、周方向の何れの位置においても回転軸２２の方へ磁束を流れ難くすることができる。従って、回転軸２２の磁化を更に抑制することができる。
(3) The
（４）ステータ磁気抵抗部１６は、積層固定部１５ａを軸方向に凹設してなる凹部である。よって、ステータ磁気抵抗部１６は簡単な形状であるため、ステータコア１２の形状が複雑化されることが抑制される。また、ステータ磁気抵抗部１６をステータ固定部１２ａに容易に形成することができる。
(4) The
（５）ステータコア１２を構成する各ステータ用コアシート１５の積層固定部１５ａにそれぞれステータ磁気抵抗部１６が形成されているため、ステータ固定部１２ａには、周方向の何れの位置においても、更に、軸方向の何れの位置においても、磁気抵抗が部分的に高い部位が存在する。従って、周方向の何れの位置においても、更に、軸方向の何れの位置においても、ステータコア１２に流れ込んだ磁束を回転軸２２の方へ流れ難くすることができる。従って、回転軸２２の磁化を一層抑制することができる。
(5) Since the
（６）ステータ磁気抵抗部１６は、ステータ用コアシート１５をプレス加工により形成する際に同時に積層固定部１５ａに凹設されるため、別途、ステータ磁気抵抗部１６を積層固定部１５ａに形成するための工程を備えなくてもよい。従って、ステータ磁気抵抗部１６を容易に形成することができるとともに、ステータ磁気抵抗部１６をステータ固定部１２ａに設けたことによる生産性の低下が抑制される。
(6) Since the
（第２実施形態）
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。尚、本第２実施形態では、上記第１実施形態と同一の構成に同一の符号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図７に示す本第２実施形態のモータＭ２は、ブラシレスモータである。このモータＭ２は、上記第１実施形態のステータ用コアシート１５に代えて、ステータ用コアシート５１から各分割コア１４がそれぞれ形成されている。そして、ステータ用コアシート５１は、上記第１実施形態のステータ磁気抵抗部１６に代えて、ステータ磁気抵抗部５２を備えている。
The motor M2 of the second embodiment shown in FIG. 7 is a brushless motor. In this motor M2, each divided
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、ステータ磁気抵抗部５２は、ステータ用コアシート５１の積層固定部１５ａに形成されている。ステータ磁気抵抗部５２は、積層固定部１５ａをステータ用コアシート５１の厚さ方向の一方の面から他方の面に向かって軸方向に凹設してなる凹部である。本実施形態のステータ磁気抵抗部５２は、積層固定部１５ａの径方向の中央部を軸方向に凹設して形成されている。更に、ステータ磁気抵抗部５２は、積層固定部１５ａの周方向の一端から他端まで周方向に沿って円弧状に延びるとともに、周方向の両側及び軸方向の一方側（図８（ｂ）において上側）に開口している。また、ステータ磁気抵抗部５２は、径方向の幅が周方向に一定に形成されている。このステータ磁気抵抗部５２を径方向に沿って切った断面の形状は、軸方向の一方側に開口する矩形状をなしている。また、ステータ磁気抵抗部５２は、その軸方向の深さ（幅）が一定となるように形成されている。このステータ磁気抵抗部５２が形成されることにより、積層固定部１５ａには、ステータ磁気抵抗部５２と軸方向に隣り合う位置に、同積層固定部１５ａにおけるステータ磁気抵抗部５２が形成されていない径方向の両端部よりも厚さの薄い薄板部５３が形成されている。ステータ磁気抵抗部５２は、軸方向の深さが一定に形成されているため、薄板部５３の厚さ（軸方向の幅）は一定となっている。尚、積層固定部１５ａの径方向の両端部（即ちステータ磁気抵抗部５２が形成されていない部位）の厚さは、積層ティース部１５ｂの厚さと等しい。
As shown in FIGS. 8A and 8B, the
上記のようなステータ用コアシート５１は、上記第１実施形態のステータ用コアシート１５と同様に、磁性体からなる金属板材をプレス加工により打ち抜いて形成される。更に、ステータ磁気抵抗部５２は、ステータ用コアシート５１を打ち抜く際に同時にプレス加工により形成される。そして、本実施形態では、複数枚のステータ用コアシート５１は、ステータ磁気抵抗部５２の開口部が全て同じ方向を向くように積層されている。即ち、図７に示すように、複数のステータ用コアシート５１は、ステータ磁気抵抗部５２の軸方向に開口した開口部が上方を向くように積層されている。複数枚のステータ用コアシート５１から形成された各分割コア１４においては、軸方向に積層された積層固定部１５ａによって分割固定部１４ａが形成されるとともに、軸方向に積層された積層ティース部１５ｂによってティース１２ｂが形成されている。そして、分割固定部１４ａの径方向の中央部では、ステータ磁気抵抗部５２と薄板部５３とが軸方向に交互に並んでいる。
The
複数の分割コア１４は、ティース１２ｂの先端が径方向内側を向くように、且つ、分割固定部１４ａにて円筒状のステータ固定部１２ａが形成されるように連結され、連結されることによりステータコア１２を形成している。このステータコア１２は、筒状部２ａに内嵌されるとともに、同ステータコア１２の外周面は、筒状部２ａの固定面２ｄに圧接している。詳しくは、各ステータ用コアシート５１の積層固定部１５ａの円弧状の外周面が、固定面２ｄに圧接することにより、ステータコア１２は筒状部２ａに対して軸方向に移動不能且つ周方向に移動不能に固定されている。
The plurality of
このステータコア１２の外周側のステータ固定部１２ａの径方向の中央部では、周方向の何れの位置においても、ステータ磁気抵抗部５２と薄板部５３とが軸方向に交互に並んでいる。また、ステータコア１２においては、ステータ磁気抵抗部５２は、周方向に連続して設けられ環状をなしている。更に、ステータ磁気抵抗部５２は、ステータ固定部１２ａの径方向の中央部に形成されているため、固定面２ｄとは径方向に離間している。また、ステータ磁気抵抗部５２の内部は、空気が存在する空間である。更に、各ステータ用コアシート５１において、薄板部５３は、積層固定部１５ａの径方向の両端部及び積層ティース部１５ｂよりも厚さが薄い。これらのことから、ステータ固定部１２ａにおいては、ステータ磁気抵抗部５２付近の磁気抵抗が部分的に高くなっている。
In the central portion in the radial direction of the
そして、ステータコア１２のステータ固定部１２ａは、モータＭ２において磁気回路Ｘ（図６参照）を構成する部位であるとともに、マグネット２４のＮ極から出た磁束が回転軸２２に至る経路の途中に存在する。そのため、このステータ固定部１２ａに形成された前記ステータ磁気抵抗部５２は、マグネット２４のＮ極から回転軸２２に至る磁気回路Ｘの経路の途中に存在する。
The
次に、本第２実施形態のモータＭ２の作用を記載する。
本実施形態のモータＭ２においては、ステータ固定部１２ａ、即ち磁気回路Ｘ（図６参照）におけるマグネット２４から回転軸２２に至る経路の途中にステータ磁気抵抗部５２が形成されている。更に、ステータ固定部１２ａにおいては、ステータ磁気抵抗部５２付近の磁気抵抗が部分的に高くなっているため、磁気回路Ｘを流れる磁束は、ステータ磁気抵抗部５２を通り抜けて筒状部２ａに流れ込み難くなっている。即ち、マグネット２４からステータ１１に流れ込んだマグネット２４の磁束は、マグネット２４から出た磁束が軸方向に漏れるときに通る経路の１つであるケース本体２に流れ込み難くなる。このように、ステータ固定部１２ａにステータ磁気抵抗部５２を設けたことにより、モータＭ１における軸方向の磁気抵抗が高くなっている。従って、モータＭ２において、マグネット２４の磁束の軸方向の漏れを抑制することができる。そして、磁気回路Ｘを流れるマグネット２４の磁束は、ケース本体２を通って回転軸２２の基端部、若しくは回転軸２２の先端部に流れ込み難くなるため、ケース本体２から回転軸２２に磁束が流れ込むことを抑制できる。その結果、回転軸２２の磁化を抑制することができる。更に、ステータ磁気抵抗部５２は、周方向に連続して設けられ環状をなすため、周方向の何れの位置においても磁気回路Ｘにおけるマグネット２４から回転軸２２に至る経路の途中に磁気抵抗が部分的に高い部位が存在する。従って、周方向の何れの位置においても磁束の軸方向の漏れを抑制することができる。
Next, the operation of the motor M2 of the second embodiment will be described.
In the motor M2 of the present embodiment, a stator
上記したように、本第２実施形態によれば、上記第１実施形態の（１），（３）〜（６）と同様の効果に加えて、以下の効果を有する。
（７）ステータ磁気抵抗部５２は、ケース本体２の固定面２ｄから径方向に離間した位置に形成されている。よって、ステータ磁気抵抗部５２をステータ固定部１２ａに形成したとしても、ステータ固定部１２ａとケース本体２との接触面積が減少されないため、ケース本体２に対してステータコア１２を強固に固定することができる。
As described above, the second embodiment has the following effects in addition to the same effects as (1) and (3) to (6) of the first embodiment.
(7) The
尚、本発明の各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、モータＭ１，Ｍ２は、ブラシレスモータであるが、必ずしもブラシレスモータでなくてもよい。モータは、支持体と、支持体に固定された環状のステータコアと、一方の磁極のマグネットと周方向に交互に並び他方の磁極として機能する疑似磁極を有しステータコアと径方向に対向するロータコアと、ロータコアが一体回転可能に固定された回転体とを備え、マグネットから、ステータコア、支持体、回転体、ロータコアの順に前記マグネットの磁束が流れる磁気回路が形成されるものであればよい。そして、ステータコアにおいて、支持体に固定されるステータ固定部に、該ステータ固定部の磁気抵抗を部分的に高くするステータ磁気抵抗部を形成すればよい。
Each embodiment of the present invention may be modified as follows.
In each of the above embodiments, the motors M1 and M2 are brushless motors, but may not necessarily be brushless motors. The motor includes a support, an annular stator core fixed to the support, a magnet having one magnetic pole and a pseudo magnetic pole that alternately functions in the circumferential direction and functions as the other magnetic pole, and a rotor core that faces the stator core in the radial direction The rotor core is provided with a rotating body fixed so as to be integrally rotatable, and a magnetic circuit through which the magnetic flux of the magnet flows in the order of the stator core, the support body, the rotating body, and the rotor core may be formed. In the stator core, a stator magnetic resistance portion that partially increases the magnetic resistance of the stator fixing portion may be formed in the stator fixing portion fixed to the support.
・上記各実施形態では、ステータ磁気抵抗部１６，５２は、周方向に連続して設けられ環状をなしている。そして、ステータ磁気抵抗部１６，５２は、径方向の幅が一定に、且つ、軸方向の深さが一定に形成されている。しかしながら、ステータ磁気抵抗部１６，５２は、径方向の幅が周方向に変化するように形成されてもよい。また、ステータ磁気抵抗部１６，５２は、軸方向の深さが周方向に変化するように形成されてもよい。また、ステータ磁気抵抗部１６，５２は、周方向に沿って断続的に形成されてもよい。また、ステータ磁気抵抗部１６，５２は、ステータ固定部１２ａに部分的に形成されてもよい。
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態の分割コア１４は、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すステータ用コアシート７１から構成されてもよい。ステータ用コアシート７１の積層固定部１５ａに形成されたステータ磁気抵抗部７２は、積層ティース部１５ｂと周方向位置が同じとなるように積層固定部１５ａに形成されている。また、ステータ磁気抵抗部７２は、該ステータ磁気抵抗部７２の周方向の両端から周方向の中央に向かうに連れて軸方向の深さが深くなる凹部である。そして、ステータ磁気抵抗部７２の周方向の中央は、積層ティース部１５ｂの周方向の中央と一致している（周方向位置が同じになっている）。そして、このステータ用コアシート７１を軸方向に複数枚積層して形成された分割コア１４においては、軸方向に積層された複数の積層固定部１５ａによって分割固定部１４ａが形成されるとともに、軸方向に積層された複数の積層ティース部１５ｂによってティース１２ｂが形成されている。更に、複数個の分割コア１４は、ティース１２ｂの先端部が径方向内側を向くように、且つ分割固定部１４ａにて円筒状のステータ固定部１２ａが形成されるように周方向に連結されてステータコア１２を形成する。このようにすると、マグネット２４の磁束が、ティース１２ｂの基端部付近からケース本体２に流れ込むことをより効率良く抑制することができる。従って、マグネット２４の磁束がケース本体２を通って回転軸２２の方へ流れることをより効率良く抑制することができる。
-The division |
・上記各実施形態の分割コア１４は、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すステータ用コアシート８１から構成されてもよい。ステータ用コアシート８１の積層固定部１５ａに形成されたステータ磁気抵抗部８２は、積層固定部１５ａを軸方向に凹設してなる凹部である。そして、ステータ磁気抵抗部８２は、径方向外側及び軸方向の一方側に開口している。更に、ステータ磁気抵抗部８２は、その周方向の両端に向かうに連れて径方向の幅が狭くなるように且つ前記積層ティース部１５ｂから径方向に遠ざかるように形成されている。本例では、ステータ磁気抵抗部８２の径方向内側の側面は、軸方向から見ると、径方向外側に膨らむ２つの円弧状の曲面から構成されている。また、ステータ磁気抵抗部８２の周方向の中央は、積層ティース部１５ｂの周方向の中央と一致している（周方向位置が同じになっている）。そして、このステータ用コアシート８１を軸方向に複数枚積層して形成された分割コア１４においては、軸方向に積層された複数の積層固定部１５ａによって分割固定部１４ａが形成されるとともに、軸方向に積層された複数の積層ティース部１５ｂによってティース１２ｂが形成されている。また、ステータ用コアシート８１を軸方向に積層して形成された分割コア１４においては、ステータ磁気抵抗部８２は、その周方向の両端に向かうに連れてティース１２ｂ（図２参照）から径方向に遠ざかっている。更に、複数個の分割コア１４は、ティース１２ｂの先端部が径方向内側を向くように、且つ分割固定部１４ａにて円筒状のステータ固定部１２ａが形成されるように周方向に連結されてステータコア１２を形成する。
-The division |
一般的に、マグネット２４の磁束のうち、ステータコア１２を通ってケース本体２から軸方向に漏れる磁束ではなく、ステータコア１２からロータコア２３に流れる有効磁束は、ティース１２ｂ（積層ティース部１５ｂ）の先端から該ティース１２ｂに流れ込んだ後に、ステータ固定部１２ａ（積層固定部１５ａ）を周方向に沿って流れて隣のティース１２ｂに流れ込む。そのため、有効磁束は、ステータ磁気抵抗部８２を避けるように流れることにより、ティース１２ｂ（積層ティース部１５ｂ）からステータ固定部１２ａ（積層固定部１５ａ）を通って隣のティース１２ｂ（積層ティース部１５ｂ）へ流れ込みやすくなる。従って、ステータ磁気抵抗部８２によって有効磁束の流れが妨げられることが抑制されるため、モータの出力低下を抑制しつつマグネット２４の磁束の軸方向の漏れを抑制することができる。
In general, the effective magnetic flux that flows from the
尚、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すステータ用コアシート８３のように、ステータ磁気抵抗部８２は、軸方向の一方側のみに開口するように形成されてもよい。即ち、ステータ用コアシート８３においては、ステータ磁気抵抗部８２は、積層固定部１５ａの径方向外側の端面よりも径方向内側に形成されている。このようにすると、上記第２実施形態の（７）と同様の効果をも得ることができる。
Note that, like the
・上記各実施形態の分割コア１４は、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すステータ用コアシート９１から構成されてもよい。ステータ用コアシート９１の積層固定部１５ａに形成されたステータ磁気抵抗部９２は、積層固定部１５ａを軸方向に凹設してなる凹部である。そして、ステータ磁気抵抗部８２は、積層ティース部１５ｂと周方向位置が同じとなるように積層固定部１５ａに形成されている。また、ステータ磁気抵抗部８２は、径方向外側及び軸方向の一方側に開口している。更に、ステータ磁気抵抗部８２は、軸方向の深さが周方向に一定に形成されるとともに、径方向の幅が周方向に一定に形成されている。また、ステータ磁気抵抗部９２の周方向の中央は、積層ティース部１５ｂの周方向の中央と一致している（周方向位置が同じになっている）。そして、このステータ用コアシート９１を軸方向に複数枚積層して形成された分割コア１４においては、軸方向に積層された複数の積層固定部１５ａによって分割固定部１４ａが形成されるとともに、軸方向に積層された複数の積層ティース部１５ｂによってティース１２ｂが形成されている。更に、複数個の分割コア１４は、ティース１２ｂの先端部が径方向内側を向くように、且つ分割固定部１４ａにて円筒状のステータ固定部１２ａが形成されるように周方向に連結されてステータコア１２を形成する。そして、このステータコア１２においては、ステータ固定部１２ａに、周方向に並ぶ複数のステータ磁気抵抗部９２が形成される。更に、複数のステータ磁気抵抗部９２は、複数のティース１２ｂと周方向位置が同じとなっている。
-The division |
一般的に、ステータコア１２からケース本体２に流れ込む磁束は、ティース１２ｂの基端部付近から同ケース本体２に流れ込みやすい。従って、ケース本体２に固定されるステータ固定部１２ａに、複数のティース１２ｂと周方向位置が同じとなるようにステータ磁気抵抗部９２を複数形成することにより、マグネット２４の磁束がティース１２ｂの基端部付近からケース本体２に流れ込むことを効率良く抑制することができる。従って、マグネット２４の磁束がケース本体を通って回転軸２２の方へ流れることを効率良く抑制することができる。また、ステータ磁気抵抗部９２は、周方向に連続してステータ固定部１２ａに形成されるものではないため、ステータ磁気抵抗部９２とケース本体２とが径方向に隣接するように形成されたとしても、ステータ固定部１２ａとケース本体２との接触面積の減少が抑制される。従って、ケース本体２に対するステータコア１２の固定力が低下されることが抑制される。
Generally, the magnetic flux flowing from the
尚、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すステータ用コアシート９３のように、ステータ磁気抵抗部９２は、軸方向の一方側にのみ開口するように形成されてもよい。即ち、ステータ用コアシート９３においては、ステータ磁気抵抗部９２は、積層固定部１５ａの径方向外側の端面よりも径方向内側に形成されている。このようにすると、上記第２実施形態の（７）と同様の効果をも得ることができる。
Note that, like the
また、図１２（ａ）及び図１３（ａ）に示す例において、ステータ磁気抵抗部９２の周方向の幅を、積層ティース部１５ｂの基端部の周方向の幅よりも広く形成すると、ステータ磁気抵抗部９２は、ティース１２ｂの基端部よりも周方向の幅が広くなる。このようにすると、磁気回路Ｘを流れるマグネット２４の磁束が、ティース１２ｂの基端部の周方向の何れの位置からステータ固定部１２ａに流れ込んだとしても、当該磁束がケース本体２に流れ込むことをステータ磁気抵抗部９２によってより抑制しやすくなる。尚、このことは、図９（ａ）、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示す例においても同様である。
Further, in the example shown in FIGS. 12A and 13A, if the circumferential width of the
・上記各実施形態では、複数枚のステータ用コアシート１５は、ステータ磁気抵抗部１６，５２の開口部が全て同じ方向を向くように積層されている。しかしながら、複数枚のステータ用コアシート１５は、ステータ磁気抵抗部１６，５２の開口部が異なる方向を向くように積層されてもよい。
In each of the above embodiments, the plurality of
・ステータコア１２は、円筒状に限らず、環状であればよい。
・ケース本体２の形状は、上記各実施形態の形状に限らない。例えば、筒状部２ａは、円筒状以外の筒状（例えば、多角筒状、楕円筒状等）であってもよい。また、筒状部２ａと閉塞部２ｂとは別体で形成されて、互いに組み付けられるものであってもよい。また、ケース本体２は、フランジ部２ｃを必ずしも備えなくてもよい。
The
The shape of the
・上記各実施形態では、モータケース１は、カバープレート３を備えているが、カバープレート３を備えずケース本体２のみから構成されてもよい。
・ロータコア２３は、磁石被覆部２３ｇを備えない構成であってもよい。
In each of the above embodiments, the
The
・上記各実施形態では、ステータ磁気抵抗部１６，５２は、プレス加工により積層固定部１５ａに形成されている。しかしながら、ステータ磁気抵抗部１６，５２は、必ずしもプレス加工にて形成されなくてもよい。例えば、ステータ磁気抵抗部１６，５２は、積層固定部１５ａを切削して形成されてもよい。
In each of the above embodiments, the
・ステータ固定部１２ａに形成されるステータ磁気抵抗部の形成位置及び形状は、上記各実施形態のステータ磁気抵抗部１６，５２の形成位置及び形状に限らない。ステータ磁気抵抗部は、ステータ固定部１２ａに、該ステータ固定部１２ａの磁気抵抗を部分的に高くするように形成されればよい。例えば、ステータ磁気抵抗部１６，５２は、径方向に沿って切った断面形状が円弧状をなすように積層固定部１５ａを凹設して形成された凹部であってもよい。また、ステータ磁気抵抗部１６，５２は、積層固定部１５ａを軸方向に貫通する貫通孔であってもよい。
The formation position and shape of the stator magnetic resistance portion formed on the
・上記各実施形態では、ステータコア１２は、複数の分割コア１４から構成されている。しかしながら、ステータコア１２は、周方向に分割されない円筒状のステータ固定部１２ａと、該ステータ固定部１２ａから径方向内側に延びる複数のティース１２ｂとから構成されるものであってもよい。この場合、ステータコア１２は、周方向に分割されない円環状の積層固定部と、該積層固定部から径方向内側に延びる複数の積層ティース部１５ｂとから構成された板状のステータ用コアシートを軸方向に複数枚積層して形成される。また、ステータコア１２は、必ずしも板状のステータ用コアシート１５から形成されなくてもよい。例えば、ステータコア１２は、焼結等によって形成されたものであってもよい。
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態のモータＭ１，Ｍ２は、ステータコア１２の内側にロータコア２３が配置されたインナロータ型のモータである。しかしながら、ステータコアの外側にロータコアが配置されたアウタロータ型のモータに本発明を適用してもよい。ここで、図１４を参照して、本発明をアウタロータ型のモータに具体化した一実施形態を説明する。図１４に示すように、磁性体からなる円板状の支持板１０１の径方向の中央部には、磁性体からなる円筒状の筒状部１０２が立設されている。筒状部１０２の基端部側の開口部は、支持板１０１にて閉塞されている。尚、筒状部１０２及び支持板１０１は支持体を構成している。筒状部１０２の外周面には、円環状のステータ１０３が固定されている。ステータ１０３は、筒状部１０２に外嵌された円環状のステータコア１０４と、該ステータコア１０４に巻装されたコイル１０５とを備えている。
The motors M <b> 1 and M <b> 2 in the above embodiments are inner rotor type motors in which the
ステータコア１０４は、筒状部１０２に外嵌された円環状のステータ固定部１０４ａと、該ステータ固定部１０４ａから径方向外側に延びる複数のティース１０４ｂとから構成されている。複数のティース１０４ｂは、周方向に並ぶとともに、それぞれ前記コイル１０５が巻回されている。このステータコア１０４は、磁性体からなる金属板材にて形成された板状のステータ用コアシート１０６を軸方向に複数枚積層して形成されている。各ステータ用コアシート１０６は、周方向に延び積層されてステータ固定部１０４ａとなる積層固定部１０６ａと、積層されてティース１０４ｂとなる積層ティース部１０６ｂとから構成されている。そして、各ステータ用コアシート１０６の積層固定部１０６ａには、該積層固定部１０６ａを軸方向に凹設してなるステータ磁気抵抗部１０７が形成されている。即ち、ステータ固定部１０４ａには、該ステータ固定部１０４ａの磁気抵抗を部分的に高くするステータ磁気抵抗部１０７が形成されている。
The
また、前記筒状部１０２の軸方向の両端部には、一対の軸受１０８，１０９が設けられるとともに、筒状部１０２は、ロータ１１１を回転可能に支持している。ロータ１１１は、筒状部１０２に挿入され前記軸受１０８，１０９によって軸支された回転軸１１２と、該回転軸１１２の先端部に該回転軸１１２と一体回転可能に固定された固定部材１１３と、該固定部材１１３に固定されたロータコア１１４と、該ロータコア１１４にて保持された複数の一方の磁極のマグネット１１５とから構成されている。尚、図１４では、４個のマグネット１１５のうち１個のみを図示している。固定部材１１３は、有底円筒状をなすとともに、その底部中央において回転軸１１２に固定されている。また、固定部材１１３は、ステータコア１０４の外周側で該ステータコア１０４と同心状となるように配置されている。尚、本例では、この固定部材１１３が回転体に該当する。
A pair of
前記ロータコア１１４は、円筒状の固定部１１４ａと、該固定部１１４ａの内周面から径方向内側に突出した複数の疑似磁極１１４ｂ（図１４には１つのみ図示）とを備えている。ロータコア１１４は、固定部１１４ａが固定部材１１３に内嵌されることにより同固定部材１１３に対して一体回転可能に固定されている。即ち、ロータコア１１４は、固定部材１１３を介して回転軸１１２に対して一体回転可能に固定されている。また、複数の疑似磁極１１４ｂは、周方向に等角度間隔に形成されている。そして、周方向に隣り合う疑似磁極１１４ｂ間に前記マグネット１１５がそれぞれ配置されるとともに、各疑似磁極１１４ｂは、マグネット１１５と異なる磁極として機能する。尚、本例では、マグネット１１５は、径方向内側の端部がＮ極、径方向外側の端部がＳ極となるように着磁されており、疑似磁極１１４ｂはＳ極として機能する。また、ロータコア１１４は、ステータコア１０４と径方向に対向するともに、ロータコア１１４の内周面（疑似磁極１１４ｂの先端面を含む）とステータコア１０４の外周面との間には、エアギャップが設けられている。
The
このモータＭ３においては、マグネット１１５から、ステータコア１０４、筒状部１０２、支持板１０１、固定部材１１３、ロータコア１１４の順にマグネット１１５の磁束が流れる磁気回路Ｙ（図１４では矢印にて図示）が形成される。この磁気回路Ｙは、モータＭ３に複数形成される磁気回路のうち、磁束の軸方向の漏れの誘因となる主要な磁気回路である。そして、モータＭ３では、コイル１０５に電源が供給されると、ステータ１０３にて発生される回転磁界に応じてロータ１１１が回転される。また、このモータＭ３においては、ステータ固定部１０４ａ、即ち磁気回路Ｙにおけるマグネット１１５から回転軸１１２に向かう経路の途中にステータ磁気抵抗部１０７が形成されている。そして、ステータ固定部１０４ａにおいては、ステータ磁気抵抗部１０７付近の磁気抵抗が部分的に高くなっているため、ステータコア１０４に流れ込んだマグネット１１５の磁束は、ステータ固定部１０４ａを通り抜け難くなっている。従って、ステータコア１０４に流れ込んだマグネット１１５の磁束は、マグネット１１５から出た磁束が軸方向に漏れるときに通る経路の１つである筒状部１０２に流れ込み難くなる。その結果、マグネット１１５の磁束が、筒状部１０２から固定部材１１３の底部に流れ込んだり、筒状部１０２から支持板１０１を通って固定部材１１３に流れ込んだりし難くなっている。これらのことから、モータＭ３において、マグネット１１５の磁束の軸方向の漏れを抑制することができる。そして、固定部材１１３に磁束が流れ込むことを抑制できるため、固定部材１１３の磁化を抑制することができる。固定部材１１３は、モータＭ３の外部に露出しているため、この固定部材１１３の磁化が抑制されることにより、固定部材１１３に異物が付着することが抑制される。
In the motor M3, a magnetic circuit Y (indicated by an arrow in FIG. 14) through which the magnetic flux of the
・上記各実施形態では、ロータ２１は、４個のマグネット２４を備えている。しかしながら、ロータ２１に備えられるマグネット２４の数は、３個以下若しくは５個以上であってもよい。そして、疑似磁極２３ｂの数は、マグネット２４の数に応じて適宜変更してもよい。また、ステータコア１２を構成する分割コア１４の数は、１１個以下、若しくは１３個以上であってもよい。
In each of the above embodiments, the
上記各実施形態及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項４乃至請求項６の何れか１項に記載のモータにおいて、各前記ステータ磁気抵抗部は、前記ティースの基端部よりも周方向の幅が広いことを特徴とするモータ。同構成によれば、磁気回路を流れるマグネットの磁束が、ティースの基端部の周方向の何れの位置からステータ固定部に流れ込んだとしても、当該磁束が支持体に流れ込むことをステータ磁気抵抗部によってより抑制しやすくなる。
The technical ideas that can be grasped from each of the above embodiments and each of the above modifications will be described below.
(A) The motor according to any one of
（ロ）請求項１乃至請求項８及び前記（イ）の何れか１項に記載のモータにおいて、前記ステータコアは、周方向に延び前記ステータ固定部となる積層固定部と、前記積層固定部から径方向に延び前記ティースとなる積層ティース部とを有する板状のステータ用コアシートを軸方向に複数枚積層して形成されており、前記ステータ磁気抵抗部は、前記積層固定部を軸方向に凹設してなる凹部であることを特徴とするモータ。同構成によれば、ステータ磁気抵抗部は簡単な形状であるため、ステータコアの形状が複雑化されることが抑制される。また、ステータ磁気抵抗部をステータ固定部に容易に形成することができる。
(B) In the motor according to any one of
２…支持体としてのケース本体、２ｄ…固定面、１２，１０４…ステータコア、１２ａ，１０４ａ…ステータ固定部、１２ｂ，１０４ｂ…ティース、１３，１０５…コイル、１５，５１，７１，８１，８３，９１，９３，１０６…ステータ用コアシート、１５ａ，１０６ａ…積層固定部、１５ｂ，１０６ｂ…積層ティース部、１６，５２，７２，８２，９２，１０７…ステータ磁気抵抗部、２２…回転体としての回転軸、２３，１１４…ロータコア、２３ｂ，１１４ｂ…疑似磁極、２４，１１５…マグネット、１０１…支持体を構成する支持板、１０２…支持体を構成する筒状部、１１３…回転体としての固定部材、Ｘ，Ｙ…磁気回路。 2 ... Case body as a support, 2d ... Fixing surface, 12, 104 ... Stator core, 12a, 104a ... Stator fixing part, 12b, 104b ... Teeth, 13,105 ... Coil, 15, 51, 71, 81, 83, 91, 93, 106 ... core sheet for stator, 15a, 106a ... laminated fixing part, 15b, 106b ... laminated tooth part, 16, 52, 72, 82, 92, 107 ... stator magnetoresistive part, 22 ... rotating body Rotating shaft, 23, 114 ... rotor core, 23b, 114b ... pseudo magnetic pole, 24, 115 ... magnet, 101 ... support plate constituting the support, 102 ... cylindrical part constituting the support, 113 ... fixed as the rotator Member, X, Y: Magnetic circuit.
Claims (8)
前記支持体に固定されコイルが巻装された環状のステータコアと、
一方の磁極のマグネットと周方向に交互に並び他方の磁極として機能する疑似磁極を有し前記ステータコアと径方向に対向するロータコアと、
前記ロータコアが一体回転可能に固定された回転体と
を備え、前記マグネットから、前記ステータコア、前記支持体、前記回転体、前記ロータコアの順に前記マグネットの磁束が流れる磁気回路が形成されるモータであって、
前記ステータコアは、前記支持体に固定された環状のステータ固定部と、前記ステータ固定部から径方向に延び前記コイルが巻回された複数のティースとを有し、
前記ステータ固定部には、前記ステータ固定部の磁気抵抗を部分的に高くするステータ磁気抵抗部が形成されていることを特徴とするモータ。 A support;
An annular stator core fixed to the support and wound with a coil;
A rotor core having a pseudo magnetic pole that functions alternately as the other magnetic pole and alternately arranged in the circumferential direction with a magnet of one magnetic pole;
A rotor in which the rotor core is fixed so as to be integrally rotatable, and a magnetic circuit in which magnetic flux of the magnet flows from the magnet in the order of the stator core, the support, the rotor, and the rotor core is formed. And
The stator core includes an annular stator fixing portion fixed to the support, and a plurality of teeth extending in a radial direction from the stator fixing portion and wound with the coil.
The motor, wherein the stator fixing portion is formed with a stator magnetic resistance portion that partially increases the magnetic resistance of the stator fixing portion.
前記ステータ磁気抵抗部は、支持体における前記ステータ固定部が固定された固定面と径方向に隣接していることを特徴とするモータ。 The motor according to claim 1,
The motor according to claim 1, wherein the stator magnetoresistive portion is adjacent in a radial direction to a fixing surface on which the stator fixing portion of the support is fixed.
前記ステータ磁気抵抗部は、前記支持体における前記ステータ固定部が固定された固定面から径方向に離間した位置に形成されていることを特徴とするモータ。 The motor according to claim 1,
The motor according to claim 1, wherein the stator magnetoresistive portion is formed at a position radially spaced from a fixed surface of the support body on which the stator fixing portion is fixed.
前記ステータ磁気抵抗部は、複数の前記ティースと周方向位置が同じとなるように前記ステータ固定部に複数形成されていることを特徴とするモータ。 The motor according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of the stator magnetoresistive portions are formed on the stator fixing portion so as to have the same circumferential position as the plurality of teeth.
各前記ステータ磁気抵抗部は、その周方向の両端に向かうに連れて径方向の幅が狭くなるように且つ前記ティースから径方向に遠ざかるように形成されていることを特徴とするモータ。 The motor according to claim 4,
Each of the stator magnetoresistive portions is formed such that the radial width becomes narrower toward the both ends in the circumferential direction, and the stator magnetoresistive portion is moved away from the teeth in the radial direction.
前記ステータコアは、周方向に延び前記ステータ固定部となる積層固定部と、前記積層固定部から径方向に延び前記ティースとなる積層ティース部とを有する板状のステータ用コアシートを軸方向に複数枚積層して形成されており、
各前記ステータ磁気抵抗部は、前記積層ティース部と周方向位置が同じとなるように前記積層固定部に形成されるとともに、周方向の両端から周方向の中央に向かうに連れて軸方向の深さが深くなる凹部であることを特徴とするモータ。 The motor according to claim 4 or 5,
The stator core includes a plurality of plate-shaped stator core sheets in the axial direction, each of which includes a laminated fixing portion that extends in a circumferential direction and serves as the stator fixing portion, and a laminated tooth portion that extends in a radial direction from the laminated fixing portion and serves as the teeth. It is formed by laminating sheets,
Each of the stator magnetoresistive portions is formed in the laminated fixing portion so that the circumferential position thereof is the same as that of the laminated tooth portion, and the axial depth increases from both ends in the circumferential direction toward the center in the circumferential direction. A motor characterized in that it is a concave portion that becomes deeper.
前記ステータ磁気抵抗部は、周方向に連続して設けられ環状をなすことを特徴とするモータ。 The motor according to any one of claims 1 to 3,
The stator magnetic resistance portion is continuously provided in the circumferential direction and has a ring shape.
ブラシレスモータであることを特徴とするモータ。 The motor according to any one of claims 1 to 7,
A motor characterized by being a brushless motor.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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