JP2014187858A - ロータ、及びモータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロータ4は、第1コアベースの外周部に複数の第1爪状磁極22が形成された第1ロータコア20と第2コアベースの外周部に複数の第2爪状磁極32が形成された第2ロータコア30と、第1及び第2コアベース同士の軸方向の間に配置され、軸方向に磁化されることで第1爪状磁極22を第1の磁極として機能させ、第2爪状磁極32を第2の磁極として機能させる界磁磁石40と、第1及び第2爪状磁極22,32と界磁磁石40との間に配置されその間の漏れ磁束を抑えるための背面磁石50と、周方向に隣り合う第1及び第2爪状磁極22,32の間に配置されその間の漏れ磁束を抑えるための極間磁石51とを備える。そして、軸方向から見た界磁磁石40の外周部の形状は多角形とされる。
【選択図】図4
Description
同構成によれば、軸方向から見た界磁磁石の外周部の形状が多角形とされることで、軸方向から見た界磁磁石の辺の部分が非当接部とされるため、簡単な構成で補助磁石が界磁磁石の磁束によって減磁してしまうことを低減することができる。
同構成によれば、軸方向から見た界磁磁石の外周部の形状は、磁極の数と同数の角を有する正多角形とされるため、角を各背面磁石又は各極間磁石の同じ周方向位置に近接させることができ、磁極を周方向にバランス良く設けることができる。又、正多角形であるため、界磁磁石の製造が容易となる。
同構成によれば、界磁磁石の角は、極間磁石における周方向中心位置に配置されるため、背面磁石が界磁磁石と極力離間することになり、主に背面磁石が界磁磁石の磁束によって減磁してしまうことを低減することができる。尚、極間磁石においても界磁磁石と近接する箇所が一部となるため、極間磁石においても界磁磁石の磁束によって減磁してしまうことを低減することができる。又、磁極を周方向に更にバランス良く設けることができる。
同構成によれば、界磁磁石の角は、背面磁石における周方向中心位置に配置されるため、極間磁石が界磁磁石と極力離間することになり、主に極間磁石が界磁磁石の磁束によって減磁してしまうことを低減することができる。尚、背面磁石においても界磁磁石と近接する箇所が一部となるため、背面磁石においても界磁磁石の磁束によって減磁してしまうことを低減することができる。又、磁極を周方向に更にバランス良く設けることができる。
同構成によれば、非当接部は、軸方向の一部に形成されるため、磁石量の減少を抑えながら特に非当接部の近傍部位で補助磁石が界磁磁石の磁束によって減磁してしまうことを低減することができる。
同構成によれば、非当接部は、爪状磁極の基端部と対応した位置に形成されるため、特に界磁磁石の磁束が補助磁石に大きな逆磁界を与えることになってしまう部位での逆磁界を緩和することができ、該部位で補助磁石が著しく減磁してしまうことを抑えることができる。即ち、爪状磁極の基端部と対応した位置(背面磁石が配置される部分)では界磁磁石の磁束による短絡磁束の発生が考えられるが、その位置で磁気抵抗の大きな空隙が形成されることで短絡磁束の発生が抑えられ、該短絡磁束によって補助磁石が著しく減磁してしまうことを抑えることができる。
同構成によれば、非当接部は、爪状磁極の基端部と対応した位置のみに形成されるため、磁石量の減少を極力抑えながら特に著しく減磁してしまい易い部位での減磁を抑えることができる。
同構成によれば、非当接部は、面取り部とされるため、例えば、段差部とされた非当接部等と比べて、該部位の割れや欠けを抑えることができる。
同構成によれば、軸方向から見た界磁磁石の外周部の形状が磁極の数と同数の径方向外側に突出する角を有する星型多角形とされることで、軸方向から見た前記界磁磁石の凹んだ部分が前記非当接部とされるため、簡単な構成で補助磁石が界磁磁石の磁束によって減磁してしまうことを低減することができる。しかも、角が各背面磁石又は各極間磁石の同じ周方向位置に配置されることになり、磁極を周方向にバランス良く設けることができる。
同構成によれば、背面磁石と極間磁石は一体成形されて補助磁石を構成するため、それぞれが別体とされたものに比べて、ロータの部品点数を低減することができる。
同構成によれば、モータにおいて、上記した効果を得ることができる。
図1に示すように、ブラシレスモータMは、モータハウジング1の内周面にステータ2が固定され、そのステータ2の内側には、回転軸3に固定され同回転軸3とともに一体回転する所謂ランデル型構造のロータ4が配設されている。回転軸3は、被磁性体のステンレス製シャフトであって、モータハウジング1に設けた図示しない軸受にて、モータハウジング1に対して回転可能に支持されている。
ステータコア10の各相巻線13u,13v,13wに3相電源電圧が印加されてステータ2にて回転磁界が発生されると、同ステータ2の内側に配置した回転軸3に固着されたロータ4は、その回転磁界に基づいて回転駆動される。
(1)界磁磁石40には、補助磁石G(背面磁石50及び極間磁石51)との当接を部分的に阻止するための非当接部Hが形成されるため、界磁磁石40を補助磁石G(背面磁石50や極間磁石51)と部分的に離間させることが可能となり、補助磁石Gが界磁磁石40の磁束(短絡磁束)によって減磁してしまうことを低減することができる。又、例えば、各部材を組み付けた状態で補助磁石Gを着磁する場合では、補助磁石Gに界磁磁石40による逆磁界がかかることを抑えて補助磁石Gの着磁を良好に行うことが可能となる。又、例えば、界磁磁石40を第1コアベース21や第2コアベース31に接着する場合では、非当接部Hによって形成される空隙に余剰な接着剤を流入させることができる。よって、例えば、ブラシレスモータMを安定して高効率とすることができる。
・上記実施形態では、界磁磁石40の角40aは、極間磁石51における周方向中心位置に配置されるとしたが、これに限定されず、角40aを他の位置に配置してもよい。
・上記実施形態では、磁極の数(極数)が8個のロータ4に具体化したが、これに限定されず、異なる極数のロータに変更してもよい。
又、例えば、図11に示すように、上記別例(図9参照)における背面磁石73と極間磁石74とを、同様の機能を有するように着磁され、背面磁石としての背面磁石部81と極間磁石としての極間磁石部82とが一体成形された補助磁石としての極異方性磁石83に変更してもよい。尚、この例では、極間磁石部82の径方向内側端部が背面磁石部81の径方向内側端部とともに円形状を形成している。
又、例えば、図16(a)及び図16(b)に示すように、上記別例(図13〜図15参照)の界磁磁石100を、周方向全体が面取りされた面取り部である非当接部Hが形成された界磁磁石110に変更してもよい。
上記実施の形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
Claims (12)
- それぞれコアベースの外周部に、等間隔に複数の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、互いのコアベースが対向されつつ爪状磁極が周方向に交互に配置された第1及び第2ロータコアと、
前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、前記軸方向に磁化されることで、第1ロータコアの前記爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2ロータコアの前記爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、
前記爪状磁極と前記界磁磁石との間に配置され、その間の漏れ磁束を抑えるための背面磁石と、周方向に隣り合う前記爪状磁極の間に配置され、その間の漏れ磁束を抑えるための極間磁石との少なくとも一方からなる補助磁石と
を備えたロータであって、
前記界磁磁石と前記補助磁石の少なくとも一方には、互いの当接を部分的に阻止するための非当接部が形成された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、
軸方向から見た前記界磁磁石の外周部の形状が多角形とされることで、軸方向から見た前記界磁磁石の辺の部分が前記非当接部とされた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、
軸方向から見た前記界磁磁石の外周部の形状は、磁極の数と同数の角を有する正多角形とされた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、
前記界磁磁石の前記角は、前記極間磁石における周方向中心位置に配置された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、
前記界磁磁石の前記角は、前記背面磁石における周方向中心位置に配置された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、
前記非当接部は、軸方向の一部に形成された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、
前記非当接部は、前記爪状磁極の基端部と対応した位置に形成されたことを特徴とするロータ。 - 請求項7に記載のロータにおいて、
前記非当接部は、前記爪状磁極の基端部と対応した位置のみに形成されたことを特徴とするロータ。 - 請求項6乃至8のいずれか1項に記載のロータにおいて、
前記非当接部は、面取り部とされた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、
軸方向から見た前記界磁磁石の外周部の形状が磁極の数と同数の径方向外側に突出する角を有する星型多角形とされることで、軸方向から見た前記界磁磁石の凹んだ部分が前記非当接部とされたことを特徴とするロータ。 - 請求項1乃至10のいずれか1項に記載のロータにおいて、
前記背面磁石と前記極間磁石は、一体成形されて前記補助磁石を構成することを特徴とするロータ。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載のロータと、
回転磁界を発生するステータと
を備えたことを特徴とするモータ。
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JPH11136913A (ja) * | 1997-10-27 | 1999-05-21 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機の回転子 |
WO2012067223A1 (ja) * | 2010-11-19 | 2012-05-24 | アスモ 株式会社 | ロータ及びモータ |
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