JP2013226024A - ロータ及びモータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1爪状磁極23は、その先端部23eが第2コアベース71の軸方向外側端面71aから軸方向に突出されて軸固定部72よりも軸方向外側(軸受B2側)に位置するように構成される。一方の第2爪状磁極33も同様に、その先端部33eが第1コアベース61の軸方向外側端面61aから軸方向に突出されて軸固定部62よりも軸方向外側(軸受B1側)に位置するように構成される。
【選択図】図11
Description
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載のロータにおいて、前記第1爪状磁極及び前記第2爪状磁極の少なくとも一方は、その軸方向端部から軸方向に延長されて前記軸受と径方向に重なる延長部を備えていることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載のロータにおいて、前記延長部は、前記第1爪状磁極及び前記第2爪状磁極の少なくとも一方に一体形成されていることを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項6又は7に記載のロータにおいて、前記第1及び第2爪状磁極は前記延長部をそれぞれ備え、前記延長部を含んだ前記第1爪状磁極の軸方向長さと、前記延長部を含んだ前記第2爪状磁極の軸方向長さが等しく設定されていることを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、請求項6〜8のいずれか1項に記載のロータにおいて、前記第1爪状磁極及び前記第2爪状磁極の少なくとも一方の軸方向基端側に設けられた前記延長部としての基端側延長部の軸方向長さが、該基端側延長部を含まない前記第1爪状磁極又は前記第2爪状磁極の軸方向長さよりも短く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及び図2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が取り付けられている。筒状ハウジング3の内周面にはステータ6が固定されている。ステータ6は、径方向内側に延びる複数のティースを有する電機子コア7と、電機子コア7のティースに巻装されたセグメントコンダクタ(SC)巻線8とを有する。モータ1のロータ11は回転軸12を有し、ステータ6の内側に配置されている。回転軸12は非磁性体の金属シャフトであって、筒状ハウジング3の底部3aに形成された軸受収容部3bに収容された軸受13と、フロントエンドプレート4に形成された軸受収容部4aに収容された軸受14とによって回転可能に支持されている。なお、各軸受収容部3b,4aは軸方向内側に突出形成され、各軸受収容部3b,4aの外径は互いに略等しく設定されている。
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3相の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。このとき、環状磁石40の磁束は主に、第1及び第2コアベース21,31を介して第1及び第2爪状磁極23,33に作用し、この磁束がロータ11の回転力を発生させるための有効磁束となる。また、環状磁石40の磁束の一部は、第1及び第2コアベース21,31から空隙を介して軸受収容部4a,3b(又は軸受14,13)へと流れ、この磁束がロータ11のトルク発生に寄与しない漏れ磁束となる。
(1)第1及び第2コアベース21,31の軸方向外側端面21c,31cには、軸方向に窪む凹部24,34がそれぞれ形成される。これにより、回転軸12を軸支するための軸受14,13及び軸受収容部4a,3bをロータコア20,30から遠ざけた位置に設けなくても、各コアベース21,31の軸方向外側端面21c,31cと軸受14,13及び軸受収容部4a,3bとの軸方向の間隔を凹部24,34によって広くすることができる。このため、モータ1の大型化を抑えつつも、軸受14,13側への漏れ磁束を低減することができる。
・上記第1実施形態では、傾斜部24b,34bによって各コアベース21,31の軸方向の厚さが外径側に向かうにつれて厚くなるように形成されたが、これに特に限定されるものではない。例えば、図5に示すように、傾斜部24b,34bに代えて段差部51によって各コアベース21,31の軸方向の厚さが外径側に向かうにつれて厚くなるように形成してもよい。このような構成によっても、上記第1実施形態と略同様の効果を得ることができる。なお、同図に示す構成では、段差部51を3段構成としているが、これに限定されるものではなく、段差部51の段数は構成に応じて適宜変更してもよい。
(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。なお、本実施形態は、第1及び第2ロータコアのコアベースや爪状磁極の構成が上記第1実施形態とは異なる。従って、上記第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その詳細な説明を省略する。
(5)第1爪状磁極23は、その先端部23eが第2コアベース71の軸方向外側端面71aから軸方向に突出されて軸固定部72よりも軸方向外側(軸受B2側)に位置するように構成される。一方の第2爪状磁極33も同様に、その先端部33eが第1コアベース61の軸方向外側端面61aから軸方向に突出されて軸固定部62よりも軸方向外側(軸受B1側)に位置するように構成される。このため、各軸受B1,B2の間隔はそのままに第1及び第2爪状磁極23,33の軸方向長さL1,L2を長くして、電機子コア7との対向面積を大きくすることが可能となる。このため、モータ1の軸方向への大型化を抑えつつも、出力向上を図ることができる。
・上記第2実施形態では、背面補助磁石41,42を軸方向外側端面61a,71aから突出させたが、これに特に限定されるものではなく、例えば、図13に示すように、背面補助磁石41,42の軸方向端面が軸方向外側端面61a,71aと面一となるように形成してもよい。
・上記実施形態では、第1及び第2爪状磁極23,33の両方の先端部23e,33eを突出させたが、これ以外に例えば、先端部23e,33eの一方のみを突出させた構成としてもよい。
・上記各実施形態において、第1及び第2爪状磁極23,33の形状及び個数は、構成に応じて適宜変更してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
略円盤状の第2コアベースの外周部に、等間隔に複数の第2爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、前記各第2爪状磁極がそれぞれ対応する前記第1ロータコアの各第1爪状磁極間に配置された第2ロータコアと、
前記第1コアベースの軸方向内側端面と前記第2コアベースの軸方向内側端面との間に配置され、軸方向に磁化されることで、前記第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、
前記第1及び第2コアベースにそれぞれ形成された挿通孔に軸方向に挿通されるとともに、該挿通孔に固定された回転軸と
を備えたロータであって、
前記各コアベースの軸方向外側端面には、軸方向に窪む凹部が形成されていることを特徴とするロータ。
前記第1及び第2コアベースの前記凹部が一対の前記軸受とそれぞれ軸方向に対向していることを特徴とするモータ。
Claims (10)
- 略円盤状の第1コアベースの外周部に、等間隔に複数の第1爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成された第1ロータコアと、
略円盤状の第2コアベースの外周部に、等間隔に複数の第2爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、前記各第2爪状磁極がそれぞれ対応する前記第1ロータコアの各第1爪状磁極間に配置された第2ロータコアと、
前記第1コアベースの軸方向内側端面と前記第2コアベースの軸方向内側端面との間に配置され、軸方向に磁化されることで、前記第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、
前記各コアベースの軸方向外側に配置された軸受に軸支され、前記各コアベースの軸固定部に挿通固定された回転軸と
を備え、
前記第1爪状磁極が軸方向の前記第2コアベース側に延出され、前記第2爪状磁極が軸方向の前記第1コアベース側に延出されて、前記第1及び第2爪状磁極が前記界磁磁石の外周に配置されたロータであって、
前記第1爪状磁極及び前記第2爪状磁極の少なくとも一方の軸方向端部が、前記第1コアベース又は前記第2コアベースの前記軸固定部よりも軸方向外側に位置してい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、
前記各コアベースの前記軸固定部は、前記各コアベースの軸方向外側端面に軸方向に窪むように形成された凹部の底部に設けられてい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、
前記凹部は、その中心が前記回転軸の軸線と一致する形状をなし、
前記各コアベースは、前記凹部の外周部において軸方向の厚さが前記凹部よりも厚い肉厚部を有し、
前記第1及び第2爪状磁極は、前記肉厚部から延出されていることを特徴とするロータ。 - 請求項3に記載のロータにおいて、
前記凹部には、前記各コアベースの軸方向の厚さが外径側に向かうにつれて厚くなるように傾斜部又は段差部が形成されていることを特徴とするロータ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のロータにおいて、
前記第1爪状磁極の背面に配置され、前記第1の磁極と同極性が径方向外側となるように磁化された第1補助磁石と、
前記第2爪状磁極の背面に配置され、前記第2の磁極と同極性が径方向外側となるように磁化された第2補助磁石と
を備え、
前記第1補助磁石の前記第1コアベース側の端部と、前記第2補助磁石の前記第2コアベース側の端部にはそれぞれ、前記界磁磁石の軸方向端面よりも軸方向に突出する突出部が形成されていることを特徴とするロータ。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のロータにおいて、
前記第1爪状磁極及び前記第2爪状磁極の少なくとも一方は、その軸方向端部から軸方向に延長されて前記軸受と径方向に重なる延長部を備えてい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、
前記延長部は、前記第1爪状磁極及び前記第2爪状磁極の少なくとも一方に一体形成されていることを特徴とするロータ。 - 請求項6又は7に記載のロータにおいて、
前記第1及び第2爪状磁極は前記延長部をそれぞれ備え、
前記延長部を含んだ前記第1爪状磁極の軸方向長さと、前記延長部を含んだ前記第2爪状磁極の軸方向長さが等しく設定されていることを特徴とするロータ。 - 請求項6〜8のいずれか1項に記載のロータにおいて、
前記第1爪状磁極及び前記第2爪状磁極の少なくとも一方の軸方向基端側に設けられた前記延長部としての基端側延長部の軸方向長さが、該基端側延長部を含まない前記第1爪状磁極又は前記第2爪状磁極の軸方向長さよりも短く設定されていることを特徴とするロータ。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載のロータを備え、
前記第1及び第2コアベースの前記軸固定部が一対の前記軸受とそれぞれ軸方向に対向していることを特徴とするモータ。
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