JP2013099163A - ロータ及びモータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数対のロータコアである第1及び第2ロータコア21,22と第3及び第4ロータコア31,32は、同磁極のロータコア22,31同士が隣接して配置され、各対のロータコア21,22、31,32間で周方向にずれる態様で配置される。
【選択図】図2
Description
この発明では、コギングトルクを低減することができるモータを提供することができる。
図1に示すように、モータ1のモータケース2は、有底筒状に形成された筒状ハウジング3と、該筒状ハウジング3のフロント側(図1中、左側)の開口部を閉塞するフロントエンドプレート4とを有している。また、筒状ハウジング3のリア側(図1中、右側)の端部には、回路基板等の電源回路を収容した回路収容ボックス5が取着されている。
第1組付体SA1は、図2及び図3に示すように、対の第1及び第2ロータコア21,22と、界磁磁石としての環状磁石23と、背面補助磁石24、極間磁石25とを備える。尚、図2及び図3中の実線で示す矢印は各磁石23,24,25の磁化方向(S極からN極向き)を示している。
上記のように構成されたモータ1は、回路収容ボックス5内の電源回路を介してセグメントコンダクタ(SC)巻線8に駆動電流が供給されると、ステータ6でロータ11を回転させるための磁界が発生され、ロータ11が回転駆動される。
本実施形態のモータ1のロータ11は、対の第1及び第2ロータコア21,22を備えた第1組付体SA1と、対の第3及び第4ロータコア31,32を備えた第2組付体SA2とが積層された所謂タンデム構造とされる。そして、対の第1及び第2ロータコア21,22と、対の第3及び第4ロータコア31,32とが周方向にずれる態様で配置される。ここで、所謂永久磁石界磁のランデル型構造のロータでは、ロータの表面磁束に高調波を含みやすく、コギングトルクが大きくなる虞がある。そのため、対のロータコア21,22及び対のロータコア31,32のそれぞれで発生するコギングトルクの位相がずれることとなるため、位相のずれたコギングトルク同士で打ち消し合うことができ、合成コギングトルクを低減させて振動の発生を抑えられる。
(1)複数対のロータコアである第1及び第2ロータコア21,22と第3及び第4ロータコア31,32は、同磁極のロータコア22,31同士が隣接して配置され、各対のロータコア21,22、31,32間で周方向にずれる態様で配置されるため、対のロータコア21,22及び対のロータコア31,32で発生するコギングトルクの位相がずれることとなるため、位相のずれたコギングトルク同士で打ち消し合うことができ、合成コギングトルクを低減させて振動の発生を抑えることができる。
・上記実施形態では、特に言及していないが、例えばロータ11の磁極数とステータ6のスロット数との最小公倍数をMSとし、n=1又は2とした場合に、180°×n/MS−5°≦θ≦180°×n/MS+5°の範囲に設定することが望ましい。たとえば、最小公倍数MS=12とした場合でn=1の場合、ずれ角度θは、10°≦θ≦20°(図5中Y1)の範囲に設定される。また、最小公倍数MS=12とした場合でn=2の場合、ずれ角度θは、40°≦θ≦50°(図5中Y1)の範囲に設定される。このような構成とすることで、図5に示すようにコギングトルクを50%まで低減させることができる。
Claims (8)
- 回転軸に沿って配列された複数対のロータコアと、
各対のロータコア間に配置され、軸方向に沿って磁化された界磁磁石と、
を備え、
各対のロータコアは、円盤状のコアベースの外周部から突出するとともに軸方向に沿って互いに逆方向に延出形成され、周方向に沿って交互に配置された複数の爪状磁極をそれぞれ有し、
前記複数対のロータコアは、同磁極のロータコア同士が隣接して配置され、前記各対のロータコア間で周方向にずれる態様で配置されることを特徴とするロータ。 - 請求項1に記載のロータにおいて、
前記各対のロータコア間での周方向へのずれ角度θは、極対数をPとしたときに、0<θ≦50°/Pの範囲に設定されることを特徴とするロータ。 - 請求項2に記載のロータにおいて、
前記各対のロータコア間での周方向へのずれ角度θは、0<θ≦35°/Pの範囲に設定されることを特徴とするロータ。 - 請求項2又は3に記載のロータにおいて、
前記各対のロータコア間での周方向へのずれ角度θは、0<θ≦20°/Pの範囲に設定されることを特徴とするロータ。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のロータにおいて、
前記各対のロータコア間での周方向へのずれ角度θは、磁極数とロータと対向するステータのスロット数との最小公倍数をMSとし、n=1又は2とした場合に、180°×n/MS−5°≦θ≦180°×n/MS+5°の範囲に設定されることを特徴とするロータ。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載のロータにおいて、
前記複数対のロータコアは、対のロータコア毎に軸方向長さが異なるように構成され、
周方向に隣り合う前記爪状磁極の間に配置されるとともに前記周方向に隣り合う爪状磁極と同極性が対向するように磁化された極間磁石を備え、
前記各対のロータコア間での周方向へのずれ角度θは、前記極間磁石の周方向幅θmとしたときに、0<θ≦θmの範囲に設定されることを特徴とするロータ。 - 請求項6に記載のロータにおいて、
前記各対のロータコア間での周方向へのずれ角度θは、0<θ≦θm/2の範囲に設定されることを特徴とするロータ。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載のロータを備えたことを特徴とするモータ。
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