JP2016096719A - ロータ及びモータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1ロータコア20と第2ロータコア30との間に挟持される環状界磁部材40を、2個の単位永久磁石41を重ね合わせて構成した。単位永久磁石41の個数を変更し環状界磁部材40の厚さを調整することで、ロータ11の軸方向の長さを調整し適正化する。従って、単位永久磁石41という1種類の永久磁石部品を用意するだけで、種々異なるサイズのロータ11に対応できる。その結果、1種類の永久磁石部品となることから、部品管理が容易となるとともに部品の均一適正化を図ることができる。
【選択図】図4
Description
上記記載のロータにおいて、前記第1爪状磁極の先端面は、前記第2コアベースにおける前記界磁部材とは反対側の反対向面と面一に設定され、前記第2爪状磁極の先端面は、前記第1コアベースにおける前記界磁部材とは反対側の反対向面と面一に設定されている。
上記記載のロータにおいて、前記複数の単位永久磁石は、互いに当接する状態で軸方向に重なって構成されている。
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、図2に示すように、径方向内側に延びる複数のティース7aを有する電機子コア7と、電機子コア7のティース7a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及びフロントエンドプレート4に支持された軸受13,14により回転可能に支持されている。
(ロータ11)
ロータ11は、図3、図4及び図5に示すように、第1及び第2ロータコア20,30と、界磁部材としての環状界磁部材40(図4及び図5参照)とを備える。
図3、図4及び図5に示すように、第1ロータコア20は、略円盤状に形成された第1コアベース21の外周部に、等間隔に複数(本実施形態では5つ)の第1爪状磁極22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ている。第1爪状磁極22の周方向端面22a,22bは、径方向に延びる(軸方向から見て径方向に対して傾斜していない)平坦面とされ、第1爪状磁極22は軸直交方向断面が扇形状とされている。各第1爪状磁極22の周方向の角度、即ち前記周方向端面22a,22b間の角度は、周方向に隣り合う第1爪状磁極22同士の隙間の角度より小さく設定されている。
第2ロータコア30は、図3、図4及び図5に示すように、第1ロータコア20と同形状であって、略円盤状の第2コアベース31の外周部に、等間隔に複数の第2爪状磁極32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ている。第2爪状磁極32の周方向端面32a,32bは径方向に延びる平坦面とされ、第2爪状磁極32は軸直交方向断面が扇形状とされている。各第2爪状磁極32の周方向の角度、即ち前記周方向端面32a,32b間の角度は、周方向に隣り合う第2爪状磁極32同士の隙間の角度より小さく設定されている。
図4及び図5に示すように、第1ロータコア20と第2ロータコア30との間に挟持された環状界磁部材40は、複数(本実施形態では2個)の単位永久磁石41が重なり合って形成されている。単位永久磁石41は、その外径が第1及び第2コアベース21,31の外径と同じに設定され、厚さが予め定めた設定された厚さである。
つまり、第1ロータコア20と第2ロータコア30との間に環状界磁部材40を挟持したとき、第1爪状磁極22の先端面22cと第2コアベース31の反対向面31bとが面一になるとともに、第2爪状磁極32の先端面32cと第1コアベース21の反対向面21bと面一になるようにしている。
換言すれば、単位永久磁石41の個数を変更し環状界磁部材40の厚さを調整することで、ロータ11の軸方向の長さを調整することができるようにしている。
単位永久磁石41を用意し、重ね合わせる単位永久磁石41の個数を変更するだけで環状界磁部材40の厚さが調整される。そして、軸方向の長さが異なる種々のロータ11に対して、単位永久磁石41の個数を変更することで、軸方向の長さの異なる種々のロータに対応することができることになる。
(1)本実施形態によれば、第1ロータコア20と第2ロータコア30との間に挟持される環状界磁部材40を、複数(2個)の単位永久磁石41を重ね合わせて構成した。そして、単位永久磁石41の個数を変更し環状界磁部材40の厚さを調整することで、ロータ11の軸方向の長さを調整し適正化することができるようにした。
(3)また、本実施形態によれば、環状界磁部材40を、2個の単位永久磁石41をそれぞれ異なる磁束密度を有する単位永久磁石41を用いることで、モータ1のサイズを変更することなく、出力特性を適宜に変更調整することができる。
・上記実施形態では、環状界磁部材40を2個の単位永久磁石41で構成したが、これに限定されるものではなく、ロータのサイズに合わせて、3個、それ以上の個数を重ね合わせて実施してもよい。
(付記1)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コアベースと第2コアベースと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、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部材とを備えたロータであって、前記界磁部材は、複数の部材を軸方向に重ねて構成されていることを特徴とする。
(付記2)上記記載のロータにおいて、前記界磁部材は、複数の永久磁石で構成されている。
(付記3)上記記載のロータにおいて、前記界磁部材は、永久磁石と磁性部材で構成されている。
(付記4)上記記載のロータにおいて、前記界磁部材は、永久磁石の各々の間に磁性部材を配置して構成されている。
(付記5)上記記載のロータを備えたことを特徴とするモータ。
Claims (7)
- 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ており、前記第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コアベースと第2コアベースとの軸方向の間に配置されており、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軸方向に磁化された界磁部材と
を備えたロータであって、
前記界磁部材は、外径、厚さ及び磁束密度が同じ複数の単位永久磁石が軸方向に重なって構成され、軸方向に重なった状態の前記複数の単位永久磁石の磁化方向が同じであ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、
前記第1コアベースの外径、前記第2コアベースの外径、及び前記単位永久磁石の外径が互いに同じであることを特徴とするロータ。 - 請求項1又は2に記載のロータにおいて、
前記第1爪状磁極の先端面は、前記第2コアベースにおける前記界磁部材とは反対側の反対向面と面一に設定され、
前記第2爪状磁極の先端面は、前記第1コアベースにおける前記界磁部材とは反対側の反対向面と面一に設定されていることを特徴とするロータ。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のロータにおいて、
1つの前記単位永久磁石の軸方向の長さ及び前記複数の単位永久磁石の個数の積と、前記第1コアベースの軸方向の長さと、前記第2コアベースの軸方向の長さとの和が、ロータの軸方向長さとなるように構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、
1つの前記単位永久磁石の軸方向の長さが、前記第1及び第2コアベースのそれぞれの軸方向の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1〜5のいずれか1項に記載のロータにおいて、
前記複数の単位永久磁石は、互いに当接する状態で軸方向に重なって構成されていることを特徴とするロータ。 - 請求項1〜6のいずれか1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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