JP2013128336A - コンシクエントポール型のブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】低騒音化が図れるコンシクエントポール型のモータを提供する。
【解決手段】ロータ１０の内側又は外側に配置されるステータ２０を備える。ロータ１０は、コア部１４の対向面１４ａの上に磁極間空隙１８を隔てて配置された複数の磁極１５を有している。磁極１５は、一方の磁極１５を構成する突極１４ｂと他方の磁極１５を構成するマグネット１６とからなる。ステータ２０は、ヨーク部２２、複数のティース部２４、複数のコイル２６を有している。ティース部２４の突端がマグネット１６及び突極１４ｂと微小隙間を隔てて対向している。回転軸Ａの方向から見て、マグネット１６の中心角をθｍとし、突極１４ｂの中心角をθｃとし、一対のマグネット１６及び突極１４ｂを間に挟む２つの磁極間空隙１８の中点の中心角をθｐとしたとき、０．３６≦θｍ／θｐ≦０．５、かつ、０．３≦θｃ／θｍ≦０．７となるように設定されている。
【選択図】 図９

Description

本発明は、コンシクエントポール型のブラシレスモータに関し、その中でも特に低騒音化技術に関する。

コンシクエントポール（ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔ ｐｏｌｅ）型のモータは、ロータの磁極であるＮ極及びＳ極の全てがマグネットで構成されている一般的なモータと異なり、Ｎ極及びＳ極のいずれか一方がマグネットで構成され、他方がロータの突極で構成されている。

コンシクエントポール型のモータの場合、マグネットの個数を半分にできるので、特に磁極数の多い多極モータでは、部材コストを削減できる利点がある。

その一方で、コンシクエントポール型のモータは、マグネットと突極とで磁気特性が異なるため、一般的なモータに比べて磁気分布が不安定になり易い。そのため、トルクリップルや騒音等が大きくなるといった問題がある。

そこで、これら問題を解消すべく、様々な方法が提案されている。例えば、特許文献１では、マグネットの磁極占有角度（電気角）θ１について検討が行われており、１８０°＜θ１≦２３０°となるように設定することで、トルクリップルの低減が図れることが開示されている。

また、特許文献１には、ステータとロータとの間の隙間が、ティースに与えるラジアル力の変化に影響することも開示されている（第４実施形態）。

詳しくは、第４実施形態には、１４極のインナーロータ型のブラシレスモータが示されている。このモータでは、ステータのティースの先端面と僅かな空隙を隔てて対向しているマグネットや突極の外側面は、湾曲形状に形成されている。

そして、ティースの先端面とマグネットの外側面との間の空隙距離Ａと、ティースの先端面と突極の外側面との間の空隙距離Ｂとの比Ｂ／Ａ（１，０．６５，０．３の３点）について検討が行われ、Ｂ／Ａの値が小さい方が、ティースに与えるラジアル力の変化の最大値と最小値との差が小さくなることが示されている。

また、突極の外側面の曲率の違いも、ティースに与えるラジアル力の変化に影響することが示されている（第５実施形態）。

特開２０１０−２６３７７４号公報

洗濯機の駆動源に用いられるモータでは、異なった２つの回転領域で安定した出力が求められる場合がある。例えば、洗濯時に、低回転での高トルクな出力が求められ、脱水時に、低トルクでの高回転な出力が求められる。

この場合、低回転での高トルクな出力が安定して得られることから、一般に、モータは多極になり易い。そのため、部材コストの点で有利なコンシクエントポール型のモータが洗濯機の駆動源として用いられる場合がある。

洗濯機が一般家庭向けである場合には、生活空間に設置されるため、上述したモータ出力に加えて、そのモータには高度な静音性も求められる。

それに対し、モータを高速回転で駆動させると騒音が発生して、利用者に不快感を与える場合がある。そのため、洗濯機用など、高速回転でモータを駆動させる必要がある場合には、その低騒音化が１つの課題となっている。ところが、この騒音は、ステータの共振を原因としているため、トルクリップルを抑制するだけでは解消することができない。

図１〜図４を参照しながら、その仕組みについて説明する。コンシクエントポール型のモータに先だち、まず、ロータの磁極の全てがマグネットで構成されている一般的なモータの場合について説明する。

図１は、インナーロータ型の一般的なモータを例示したものであり、回転軸方向から見たそのロータの外周部分を概略的に表している。

１０１はロータ、１０２はロータの外周面に取り付けられたマグネットである。マグネット１０２は、Ｎ極とＳ極とが交互になるように、一定の磁極間空隙１０３を隔てて周方向に配置されている。

そして、１０４は、ステータの円環状のコアから中心に向かって放射状に延びるティースである。各ティース１０４には、それぞれコイル１０５が形成されている。ロータ１０１は矢印Ｒが示す方向に回転する。

ロータ１０１は、コイル１０５に電流が供給されることによって回転するが、ここでは、電流が供給されていない状態を想定する。

同図の（ａ）に示すように、磁極間空隙１０３がティース１０４と正対する位置にある時には、ティース１０４を介して、近接している２つのマグネット１０２，１０２（Ｎ極とＳ極）の間で強い磁界が形成される。その結果、各ティース１０４には、白抜き矢印が示すように、回転中心側に引力が作用する。

同図の（ｂ）に示すように、マグネット１０２がティース１０４と正対する位置にある時には、磁界の形成が弱わるため、それに伴って各ティース１０４に作用する引力も弱くなる。

従って、ロータ１０１が回転すれば、同図の（ａ）のように、各ティース１０４に回転中心側に引力が作用する状態と、同図の（ｂ）のように、その引力が弱まる状態とが周期的に発生する。

図２に、その周期的な引力の変化を表したグラフを示す（実線）。このグラフでは、ロータのマグネット２つ（Ｎ極とＳ極）分の回転に相当する電気角１周期（電気角３６０°）分での引力の変化を表している。同図に示すように、ロータが電気角１周期分回転する間には、磁極間空隙はティースと２回正対するため、引力が高くなるピークは２つ発生する。

すなわち、ロータが電気角１周期分回転するごとに、ステータは、半径方向を中心に向かって２回強く引っ張られ、周期的に収縮変化する。その結果、ステータには、電気角周波数の２倍の周波数で振動が発生する。

その周波数と、ステータの固有振動数とが一致すると、共振して騒音が発生する。なお、同図では、電気角周波数の２倍の周波数で発生する２次成分の引力を例に説明したが、ステータには、更にその２次成分の倍数（４倍、６倍等）の周波数でも高次成分の引力が作用するため、それら周波数においても騒音は発生し得る。

次に、図１に対応して表した図３を参照しながら、コンシクエントポール型のモータについて説明する。

コンシクエントポール型のモータでは、マグネット１０２と突極１０１ａとが、周方向に磁極間空隙１０３を隔てて交互に並ぶように配置されている。マグネット１０２がＮ極及びＳ極の一方の磁極を構成し、突極１０１ａがその他方の磁極を構成している。

同図の（ａ）に示すように、コンシクエントポール型のモータでも、磁極間空隙１０３がティース１０４と正対する位置にある時には、ティース１０４を介して、近接しているマグネット１０２と突極１０１ａ（Ｎ極とＳ極）の間で強い磁界が形成され、各ティース１０４に白抜き矢印が示すように回転中心側に引力が作用する。

しかし、コンシクエントポール型のモータの場合、マグネット１０２と突極１０１ａとでは、ティース１０４との間で形成される磁界が異なるため、ティース１０４に作用する引力が異なる。

また、同図の（ｂ）に示すように、マグネット１０２や突極１０１ａがティース１０４と正対する位置にある時も磁界の形成が弱まって各ティース１０４に作用する引力も弱くなるが、その弱まる程度もマグネット１０２と突極１０１ａとでは異なる。

図４に、コンシクエントポール型のモータでの周期的な引力の変化を表したグラフを示す（実線）。コンシクエントポール型のモータでも、ロータが電気角１周期分回転する間に引力が高くなるピークが２つ発生するが、一般的なモータとは異なり、その波形は単純波形にはならない。

コンシクエントポール型のモータでは、マグネット１０２と突極１０１ａとで磁気特性が異なるため、１次や３次といった、電気角周波数の２倍の周波数以外の周波数においてもティース１０４に引力が作用するからである。従って、コンシクエントポール型のモータでは、一般的なモータとは異なり、２次成分やその倍数の周波数だけでなく、１次や３次等の周波数でも騒音が発生し得るという特徴がある。

更に、モータ、特に多極のモータでは、高速回転で駆動する際に、弱め界磁制御が行われる場合がある。その場合、図１や図３の（ｂ）に示したような、マグネット１０２や突極１０１ａがティース１０４と正対し、トルクへの影響が小さくなるタイミングで、コイル１０５に、マグネット１０２や突極１０１ａの磁束を打ち消す磁束が形成される。

そうすると、マグネット等とティースとが正対している時にティースに作用する引力は、更に弱まる。その結果、図２や図４に破線で示したように、引力の強弱変化がより大きくなるため、ステータの収縮変化も増加する。従って、弱め界磁制御を行うと、騒音の増加を招くという問題がある。

そこで、本発明の目的は、低騒音化が図れるコンシクエントポール型のブラシレスモータを提供することにある。

本発明に係るブラシレスモータは、回転軸を中心に回転自在なロータと、上記ロータの内側又は外側に配置されるステータと、を備える。上記ロータは、上記ステータ側に面する断面円環状の対向面を有するコア部と、上記対向面の上に、周方向に一定の磁極間空隙を隔ててＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置された複数の磁極と、を有している。

上記磁極は、上記対向面から突出して、上記Ｎ極及び上記Ｓ極のいずれか一方の磁極を構成する突極と、他方の磁極を構成するマグネットと、からなる。上記ステータは、上記ロータ側に面する断面円環状の周面を有するヨーク部と、上記ヨーク部の周面から上記ロータに向かって放射状に突出する複数のティース部と、隣接する上記ティース部の間に形成されるスロットに巻線を通しながら当該ティース部に巻回して形成された複数のコイルと、を有している。上記ティース部の突端は、上記マグネット及び上記突極と微小隙間を隔てて対向している。

そして、回転軸方向から見て、上記マグネットにおける周方向側の両端の各々と当該回転軸とを結ぶ２つの半径線によって挟まれる中心角をθｍとし、上記突極における周方向側の両端の各々と当該回転軸とを結ぶ２つの半径線によって挟まれる中心角をθｃとし、隣接する一対の上記マグネット及び上記突極を間に挟む２つの上記磁極間空隙の中点の各々と当該回転軸とを結ぶ２つの半径線によって挟まれる中心角をθｐとしたとき、０．３６≦θｍ／θｐ≦０．５、かつ、０．３≦θｃ／θｍ≦０．７となるように設定されている。

すなわち、このモータは、ロータの磁極がコア部の突極とマグネットとからなる、いわゆるコンシクエントポール型のブラシレスモータである。そのマグネットと突極の配置が、上記のような所定の条件に設定されている。

マグネット等をこの条件を満たすように配置すれば、騒音の発生原因となっている、ステータに作用する引力を効果的に小さくできるので、低騒音化が図れる。

例えば、回転数の異なる少なくとも２つの低回転数域と高回転数域とにおいて一定時間駆動され、当該高回転数域では、弱め界磁制御が行われるブラシレスモータに好適である。

特に高回転数域において騒音が問題となるため、よりいっそう優れた効果が発揮できる。具体的には、洗濯機に搭載してその駆動源として用いることができる。

本発明を適用したブラシレスモータによれば、ステータに周期的に作用する引力を抑制することができるので、低騒音化を図ることができる。

（ａ）、（ｂ）は、騒音が発生する仕組みを説明するための図である（一般的なモータの場合）。 ステータに作用する周期的な引力の変化を表したグラフである（一般的なモータの場合）。 （ａ）、（ｂ）は、騒音が発生する仕組みを説明するための図である（コンシクエントポール型のモータの場合）。 ステータに作用する周期的な引力の変化を表したグラフである（コンシクエントポール型のモータの場合）。 本実施形態のモータを示す概略斜視図である。 図５のＸ−Ｘ線における概略断面図である。 モータの主な出力領域を表した概略図である。 図６の部分拡大図である。 マグネットや突極の配置を説明するための図である。 ティース部の配置を説明するための図である。 θｍ／θｐ、θｃ／θｍ、ステータに作用する引力（１次成分）の関係を示すグラフである。 ステータに作用する引力の測定結果を表したグラフである（比較例）。 ステータに作用する引力の測定結果を表したグラフである（実施例）。 変形例を示す概略図である。 変形例を示す概略図である。 変形例を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

図５、図６に、本実施形態のブラシレスモータ（単にモータ１ともいう）を示す。このモータ１は、１つのドラムで洗濯処理やすすぎ処理、脱水処理が行える、いわゆる全自動式の洗濯機に搭載される。モータ１はドラムの駆動源として用いられる。

このモータ１は、減速機を介さずにドラムを駆動する機器に接続される（ダイレクトドライブモータ）。従って、ドラムが回転する場合には、ドラムはモータ１と略同一の回転数で回転する。

洗濯処理やすすぎ処理では、洗濯物や多量の水が収容されたドラムを、比較的ゆっくりとした動きで一定時間作動させる必要がある。一方、脱水処理では、水が抜かれて軽くなったドラムを、高速で一定時間作動させる必要がある。

従って、このモータ１は、条件の異なる２つの領域において、一定時間安定した出力が得られるように設定されている。具体的には、図７に示すように、洗濯処理やすすぎ処理に対応して、相対的に低い回転数で高トルクな出力が求められる領域（低回転数域ＬＲＲ）と、脱水処理に対応して、相対的に高い回転数で低トルクな出力が求められる領域（高回転数域ＨＲＲ）とで、それぞれ一定時間安定した出力が得られるように、このモータ１は設定されている。

図６に示したように、モータ１は、シャフト２やモータケース４、ロータ１０、ステータ２０などで構成されている。このモータ１は、インナーロータ型であり、ロータ１０は、ステータ２０の内側に配置されている。

ロータ１０は、ホルダ部１２やコア部１４、マグネット１６などで構成されている。

ホルダ部１２は、円筒状の側壁１２ａを有している。側壁１２ａの一端は端壁１２ｂによって塞がれており、その端壁１２ｂの中心部にシャフト２が直交した状態で固定されている。回転軸Ａとなるシャフト２の軸心は、側壁１２ａの中心を通っている。シャフト２及びロータ１０は、モータケース４に回転自在に支持されており、回転軸Ａを中心に回転する。シャフト２の一端は、モータケース４に形成された軸孔を通じて外方に突出している。

ホルダ部１２の側壁１２ａの外面には、金属板を回転軸Ａの方向に積層して構成された円筒状のコア部１４が取り付けられている。コア部１４の外面は、回転軸Ａを中心とする断面円環状に形成され、ステータ２０に対向する対向面１４ａとなっている。その対向面１４ａの上には、４２個の磁極１５が形成されている（４２極）。詳しくは、ステータ２０側に向かってＮ極とＳ極とが交互になるように周方向に並べられている。

図８に詳しく示すように、これら磁極１５は、突極１４ｂとマグネット１６とで構成されている。２１個の突極１４ｂと２１個のマグネット１６とが、周方向に一定の磁極間空隙１８を隔てて交互に並ぶように配置されている。すなわち、このモータ１はコンシクエントポール型のモータである。

突極１４ｂは、対向面１４ａから半径方向外側に突出するようにコア部１４に形成されている。突極１４ｂは、対向面１４ａの上を回転軸Ａの方向に延びるように形成されている。各突極１４ｂのステータ２０側に臨む面には、断面円弧状の第１磁極面１５ａが形成されている。そして、回転軸Ａの方向から見て、各第１磁極面１５ａが、ロータ１０の外郭線を構成している、回転軸Ａを中心とする仮想円の円周線Ｌ１と重なるように同じ曲率で形成されている。

マグネット１６は、対向面に取り付けられている。すなわち、このモータ１は表面磁石型のモータ（ＳＰＭモータ）でもある。

各マグネット１６には、強力な磁力を有する永久磁石、例えば、ネオジム磁石等の希土類磁石が用いられている。各マグネット１６には、部材コストの観点から、断面矩形の平板形状をした磁石が用いられている。

詳しくは、各マグネット１６は、同形同寸法の直方体形状をしており、それぞれがＮ極及びＳ極を構成する長方形状をした一対の作用面１６ａと、両作用面１６ａの短手側の両縁に連なる一対の短手端面１６ｂと、両作用面１６ａの長手方向の両縁に連なる一対の長手端面１６ｃとを有している。

各マグネット１６は、回転軸Ａの方向に短手端面１６ｂが向くように、対向面１４ａに設置されている。また、各マグネット１６は、回転軸Ａの方向から見て、作用面１６ａが、その中点と回転軸Ａとを通る直線Ｌ２に対して直交するように、対向面１４ａに設置されている。

各マグネット１６のステータ２０側に臨む作用面１６ａは、突極１４ｂの第１磁極面１５ａに対応して第２磁極面１５ｂを構成している。回転軸Ａの方向から見て、第２磁極面１５ｂの周方向側の長さは、第１磁極面１５ａよりも大きく寸法設定されている。また、第２磁極面１５ｂは、第１磁極面１５ａと重なる円周線Ｌ１の内側に位置している。なお、突極１４ｂ及びマグネット１６の配置の詳細については別途後述する。

ステータ２０は、ヨーク部２２やティース部２４、コイル２６などで構成されている。

ヨーク部２２は、円筒形状を有し、モータケース４の内面に固定されている。ヨーク部２２の内周面２２ａは、回転軸Ａを中心とする断面円環状に形成されている。この内周面２２ａに３６個のティース部２４が形成されている。ヨーク部２２及びティース部２４は一体の構造物であり、ロータ１０のコア部１４と同様に、金属板を回転軸Ａの方向に積層して形成されている。

ティース部２４は、ヨーク部２２の内周面２２ａからロータ１０側に向かって放射状に突出している。詳しくは、ティース部２４は、回転軸のＡ方向から見て、各ティース部２４の中心を通る直線Ｌ３が回転軸Ａの上で交差するように、ヨーク部２２の内周面２２ａからロータ１０側に向かって突出している。

各ティース部２４の突端には、両側面が張り出して幅が広くなった幅広部２４ａが設けられている。詳しくは、図８に示したように、各ティース部２４の突端部分は、周方向側の両側面が突端側に向かって末広がりに広がるように形成されている。それにより、ティース部２４の突端に、相対的に大きな断面幅を有する幅広部２４ａが設けられている。

各ティース部２４は、周方向に等間隔で配置されており、隣接する２つのティース部２４の間には、回転軸Ａの方向に延びるスロット２８（空間）が形成されている。

このステータ２０の場合、スロット２８は３６個形成されている。これらスロット２８に繰り返し通しながら各ティース部２４に巻線を巻回することにより、このステータ２０には３６個のコイル２６が形成されている。このモータ１では、コイル２６はティース部２４ごとに形成されている（集中巻）。

すなわち、このモータ１では、３６個のスロット２８と、４２個の磁極１５とで構成されている。低回転数域ＬＲＲで安定した出力を得るためには、モータ設計上、スロット２８の個数は２４以上であることが好ましい。それに対応して、磁極１５の個数は、それより多く、かつ、スロット２８の個数の４／３倍より小さいのが好ましい。

換言すれば、磁極１５の個数をＰ、スロット２８の個数をＳとしたとき、Ｓが２４以上であって、４／３×Ｓ＞Ｐ＞Ｓの関係を満たすようにすればよい。例えば、スロット２８が２４個であれば、磁極１５の個数は２５〜３２個の範囲で選択すればよい。また、スロット２８が３６個であれば、磁極１５の個数は３７〜４８個の範囲で選択すればよい。従って、本実施形態のモータ１では、磁極１５を４２個にしている。

そして、このような形態のロータ１０及びステータ２０は、幅広部２４ａが突極１４ｂやマグネット１６と微小な隙間（微小隙間）を隔てて対向するように配置されている。

このモータ１では、低回転数域ＬＲＲだけでなく、高回転数域ＨＲＲでも駆動される。そのため、このモータ１では、高回転数域ＨＲＲにおいて弱め界磁制御が行われる。すなわち、高速回転域で駆動する際に、上述したような所定のタイミングで界磁を弱める制御が行われる。

具体的には、磁極１５の磁束は一定であるため、回転数の上昇に伴ってその磁束によって生じる誘起電圧が増加する。そして、この誘起電圧が電源の印加電圧と等しくなるまで回転数が上昇すると、モータ１に電流が流れなくなるため、それ以上に回転数を上げることができなくなってしまう。

そこで、このモータ１では、トルクの発生に影響の少ないタイミングでその誘起電圧の増加を抑制する弱め界磁制御を行うことで、高回転数域ＨＲＲでも回転できるようにしている。なお、弱め界磁制御は周知の技術であるため、これ以上の詳細な説明は省略する。

従って、このモータ１では、低回転数域ＬＲＲだけでなく高回転数域ＨＲＲでも安定した出力を得ることができる。しかしながら、高回転数域ＨＲＲでは、冒頭で説明したように、騒音が発生するという問題がある。この騒音は、ステータ２０の共振を原因としているため、トルクリップルを抑制するだけでは解消することができない。そこで、このモータ１では、マグネット１６や突極１４ｂの配置を工夫することにより、その騒音の低騒音化を図っている。

（マグネット及び突極の配置）
図９を参照しながら、マグネット１６及び突極１４ｂの配置について説明する。そのマグネット１６等の配置は、実験を繰り返し行うことによって見出したものである。

具体的には、図９に示すように、回転軸Ａの方向から見て、マグネット１６における第２磁極面１５ｂの両端の各々と回転軸Ａとを結ぶ２つの半径線によって挟まれる中心角をθｍとした。また、突極１４ｂにおける第１磁極面１５ａの両端の各々と回転軸とを結ぶ２つの半径線によって挟まれる中心角をθｃとした。

そして、隣接する一対のマグネット１６及び突極１４ｂを間に挟む２つの磁極間空隙１８の中点１８ａの各々と回転軸Ａとを結ぶ２つの半径線によって挟まれる中心角をθｐとした。θｐは、電気角では３６０°に相当する。

ティース部２４も、低騒音化を図る上では、所定の配置にするのが好ましい。具体的には、図１０に示すように、幅広部２４ａの中心角をθｔとし、ティース部２４のピッチ角度、詳しくは、ステータ２０における隣接する２つのスロット２８のそれぞれに臨むヨーク部２２の中点２２ｂの各々と回転軸Ａとを結ぶ２つの半径線によって挟まれる中心角をθｔｐとしたとき、θｔ／θｔｐは０．５より大きく、かつ、０．７より小さく設定するのが好ましい（０．５＜θｔ／θｔｐ＜０．７）。このモータ１では、θｔ／θｔｐは０．５５に設定されている。

そして、シミュレーション試験により、θｍ及びθｃの値を変えて、ステータ２０に作用する引力の１次成分（ｆ）の変化を調べた。具体的には、θｐに対するθｍの比（θｍ／θｐ）の値が０．３２，０．３６，０．４２，０．４７，０．５，０．６４となる各点において、θｃ／θｍの値を変えながら、ステータ２０に作用する引力の１次成分（ｆ）の変化を調べた。ちなみに、各測定点のθｍは、電気角では１１５°，１３０°，１５０°，１７０°，１８０°，２３０°に相当する。

その結果を図１１に示す。θｍ／θｐの値が０．３２から大きくなるに従い、引力ｆはいったん小さくなった後に再度大きくなる傾向が認められ、θｍ／θｐ及びθｃ／θｍを所定の範囲内に設定すれば、引力ｆを０近くまで小さくできることが確認された。

具体的には、θｍ／θｐの値を０．３６〜０．５の範囲内で設定するともに、θｃ／θｍの値を０．３〜０．７の範囲内で設定する。

そうすれば、特にコンシクエントポール型のモータにおいて騒音の原因となっている、第１次成分の引力ｆを０近くまで小さくできるので、従来のモータに比べて低騒音化を図ることができる。

（比較例、実施例）
図１２、図１３に、比較例及び実施例を示す。これら図は、所定の高回転数においてステータ２０に作用する引力（１〜１０次成分）を測定した結果を表したものである。比較例は、θｍ／θｐを０．５５、θｃ／θｍを０．７５に設定したモータ１である。実施例は、θｍ／θｐを０．４３（電気角で１５３°）、θｃ／θｍを０．５に設定したモータ１である。

これら図から明らかなように、実施例は比較例に比べて全体的に引力が小さくなる傾向が認められた。特に１次成分の引力の低下に著しい効果が認められた。従って、本実施形態のモータによれば、ステータ２０の収縮変化を小さくすることができるため、共振に基づく騒音を抑制することができる。

なお、本発明にかかるブラシレスモータは、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。

例えば、突極１４ｂの形状は、仕様に応じて適宜変更可能である。その一例を図１４〜図１６に示す。

図１４の変形例では、各突極１４ｂの第１磁極面１５ａは、実施形態よりも大きく湾曲した形状に形成されている。具体的には、本変形例の各第１磁極面１５ａは、円周線Ｌ１の曲率よりも大きな曲率で形成されている。換言すれば、本変形例の各第１磁極面１５ａが重なる円の半径をｒとし、円周線Ｌ１の半径をＲとすれば、１／ｒ＞１／Ｒである。

図１５の変形例では、各突極１４ｂは、回転軸Ａの方向から見て、その突端側の部分よりも基端側の部分の方が断面寸法が小さくなるように形成されている。具体的には、各突極１４ｂにおける側面の対向面１４ａ側の両側部分に凹みが形成されていて、第１磁極面１５ａのある突端部分が相対的に周方向に張り出した状態となっている。

図１６の変形例では、図１５の変形例とは逆に、各突極１４ｂは、回転軸Ａの方向から見て、その突端部分よりも基部部分の方が断面寸法が大きくなるように形成されている。具体的には、各突極１４ｂの両側面が、突端の第１磁極面１５ａから対向面１４ａに向かって末広がりに広がるように形成されている。

（その他）
例えば、実施形態ではインナーロータ型のモータを例に説明したが、アウターロータ型のモータであってもよい。実施形態や変形例に示したように、マグネットの厚みも仕様に応じて適宜変更できる。

１ モータ
１０ ロータ
１４ コア部
１４ａ 対向面
１４ｂ 突極
１５ 磁極
１６ マグネット
１８ 磁極間空隙
２０ ステータ
２２ ヨーク部
２２ａ 内周面
２４ ティース部
２４ａ 幅広部
２６ コイル
２８ スロット
Ａ 回転軸
ＬＲＲ 低回転数域
ＨＲＲ 高回転数域

Claims (3)

1. 回転軸を中心に回転自在なロータと、
   上記ロータの内側又は外側に配置されるステータと、
   を備え、
   上記ロータは、
   上記ステータ側に面する断面円環状の対向面を有するコア部と、
   上記対向面の上に、周方向に一定の磁極間空隙を隔ててＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置された複数の磁極と、
   を有し、
   上記磁極は、
   上記対向面から突出して、上記Ｎ極及び上記Ｓ極のいずれか一方の磁極を構成する突極と、
   他方の磁極を構成するマグネットと、
   からなり、
   上記ステータは、
   上記ロータ側に面する断面円環状の周面を有するヨーク部と、
   上記ヨーク部の周面から上記ロータに向かって放射状に突出する複数のティース部と、
   隣接する上記ティース部の間に形成されるスロットに巻線を通しながら当該ティース部に巻回して形成された複数のコイルと、
   を有し、
   上記ティース部の突端が上記マグネット及び上記突極と微小隙間を隔てて対向しているブラシレスモータであって、
   回転軸方向から見て、上記マグネットにおける周方向側の両端の各々と当該回転軸とを結ぶ２つの半径線によって挟まれる中心角をθｍとし、上記突極における周方向側の両端の各々と当該回転軸とを結ぶ２つの半径線によって挟まれる中心角をθｃとし、隣接する一対の上記マグネット及び上記突極を間に挟む２つの上記磁極間空隙の中点の各々と当該回転軸とを結ぶ２つの半径線によって挟まれる中心角をθｐとしたとき、０．３６≦θｍ／θｐ≦０．５、かつ、０．３≦θｃ／θｍ≦０．７となるように設定されているブラシレスモータ。
2. 請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、
   回転数の異なる少なくとも２つの低回転数域と高回転数域とにおいて一定時間駆動され、当該高回転数域では、弱め界磁制御が行われるブラシレスモータ。
3. 請求項２に記載のブラシレスモータにおいて、
   洗濯機に搭載されるブラシレスモータ。

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