JP2022139210A - Brushless motor and motor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラシレスモータ及びモータ装置に関する。 The present invention relates to brushless motors and motor devices.
ブラシレスモータには、埋込磁石型のロータを用いるブラシレスモータと、表面磁石型のロータを用いるブラシレスモータとがある。埋込磁石型のロータを用いるブラシレスモータでは、ロータとステータの磁極との間のインダクタンスの変化(突極性)を利用することにより、弱め界磁制御、始動時のロータ位置の検出等が行われる。 Brushless motors include brushless motors using embedded magnet rotors and brushless motors using surface magnet rotors. In a brushless motor using an embedded magnet type rotor, field weakening control, detection of the rotor position at the time of starting, etc. are performed by utilizing a change in inductance (saliency) between the rotor and the magnetic poles of the stator.
表面磁石型のロータを用いるブラシレスモータは、埋込磁石型のロータを用いるブラシレスモータと比較して、高トルクを得やすい。しかしながら、表面磁石型のロータでは、突極性を得にくい。特に、リング型磁石を用いるブラシレスモータでは、突極性を殆ど得ることができなかった。そのため、表面磁石型のロータを用いるブラシレスモータでは、上記のような制御又は検出が困難であった。 A brushless motor using a surface magnet type rotor is more likely to obtain high torque than a brushless motor using an embedded magnet type rotor. However, it is difficult to obtain saliency in the surface magnet type rotor. In particular, brushless motors using ring-shaped magnets could hardly obtain saliency. Therefore, in a brushless motor using a surface magnet type rotor, the above control or detection is difficult.
特許文献1(特開2009-131070号公報)に記載のブラシレスモータでは、ロータコアの外周面に凸部を形成するとともに、リング型磁石の内周面に当該凸部に嵌め合わされる凹部を形成することにより、突極性が得られている。特許文献2(特開2016-049010号公報)に記載のブラシレスモータでは、リング型磁石の外周面に磁性金属を貼り付けることにより、突極性が得られている。 In the brushless motor described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-131070), protrusions are formed on the outer peripheral surface of the rotor core, and recesses to be fitted to the protrusions are formed on the inner peripheral surface of the ring-shaped magnet. Thus, saliency is obtained. In the brushless motor described in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-049010), saliency is obtained by attaching a magnetic metal to the outer peripheral surface of the ring-shaped magnet.
特許文献1に記載のブラシレスモータでは、ロータコアの凸部とリング型磁石の凹部のとの嵌め合わせを行う必要があるために、組み立て精度の向上、追加的な工数の発生等により製造コストが増大する。また、特許文献1に記載のブラシレスモータでは、磁性金属をリング型磁石に磁性金蔵を貼り付ける必要があるため、部品点数の増加、組み立て工数の増加等により製造コストが増大する。 In the brushless motor disclosed in Patent Document 1, it is necessary to fit the protrusions of the rotor core and the recesses of the ring-shaped magnet, which increases the manufacturing cost due to the improvement of assembly accuracy and the occurrence of additional man-hours. do. Further, in the brushless motor disclosed in Patent Document 1, since it is necessary to attach the magnetic metal to the ring-shaped magnet, the manufacturing cost increases due to an increase in the number of parts, an increase in the number of assembly steps, and the like.
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本発明は、製造コストを増大させることなく突極性を得ることが可能なブラシレスモータ及びそれを有するモータ装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above. More specifically, the present invention provides a brushless motor capable of obtaining saliency without increasing manufacturing costs and a motor device having the same.
本発明の一態様に係るブラシレスモータは、軸と、第1外周面を有し、軸に一体化されている又は前記軸に対向している第1内周面を有するロータと、第2外周面及び第2内周面を有する少なくとも1つのリング型磁石とを備えている。軸は、軸の延在方向である軸方向に平行な回転軸回りに回転可能に支持されている。第2内周面は、第1外周面に対向している。第2外周面は、回転軸を中心とする円周に沿う方向である周方向において、N極及びS極が交互に第1周期で着磁されている。ロータコアは、第1外周面側において、外周部を有している。外周部におけるロータコアの磁気抵抗は、周方向において、第1周期で変化している。 A brushless motor according to an aspect of the present invention includes a rotor having a shaft, a first outer peripheral surface, and a first inner peripheral surface integrated with the shaft or facing the shaft, and a second outer peripheral surface. at least one ring-shaped magnet having a surface and a second inner peripheral surface. The shaft is rotatably supported around a rotation axis parallel to the axial direction in which the shaft extends. The second inner peripheral surface faces the first outer peripheral surface. The second outer peripheral surface is magnetized with N poles and S poles alternately with a first cycle in the circumferential direction, which is a direction along the circumference centered on the rotation axis. The rotor core has an outer peripheral portion on the first outer peripheral surface side. The magnetic reluctance of the rotor core in the outer peripheral portion changes in the circumferential direction at the first period.
上記のブラシレスモータでは、外周部に空隙が形成されていてもよい。ロータコアは、磁性材料により形成されていてもよい。上記のブラシレスモータでは、空隙に非磁性材料が充填されていてもよい。 In the brushless motor described above, a gap may be formed in the outer peripheral portion. The rotor core may be made of a magnetic material. In the above brushless motor, the gap may be filled with a non-magnetic material.
上記のブラシレスモータでは、外周部に空隙が形成されていてもよく、空隙に磁性材料が充填されていてもよい。ロータコアは、非磁性材料により形成されていてもよい。 In the brushless motor described above, a gap may be formed in the outer peripheral portion, and the gap may be filled with a magnetic material. The rotor core may be made of a non-magnetic material.
上記のブラシレスモータでは、第2外周面上のN極に着磁されている部分及びS極に着磁されている部分の周方向における位置が、軸方向に沿って変化していてもよい。 In the above brushless motor, the circumferential positions of the portion magnetized to the N pole and the portion magnetized to the S pole on the second outer peripheral surface may vary along the axial direction.
上記のブラシレスモータでは、少なくとも1つのリング型磁石が、軸方向に沿って重ねて配置されている複数のリング型磁石であってもよい。軸方向において隣り合う複数のリング型磁石の2つにおいて、第2外周面上のN極に着磁されている部分及びS極に着磁されている部分の周方向における位置は、互いにずれていてもよい。 In the brushless motor described above, the at least one ring-shaped magnet may be a plurality of ring-shaped magnets stacked in the axial direction. In two of the plurality of ring-shaped magnets adjacent in the axial direction, the positions in the circumferential direction of the portion magnetized to the north pole and the portion magnetized to the south pole on the second outer peripheral surface are shifted from each other. may
上記のブラシレスモータは、周方向において第2周期で配置されており、かつ第2外周面に対向している複数の磁極を有するステータをさらに備えていてもよい。 The above brushless motor may further include a stator having a plurality of magnetic poles arranged in a second cycle in the circumferential direction and facing the second outer peripheral surface.
本発明の一態様に係るモータ装置は、上記のブラシレスモータと、コントローラとを備えている。コントローラは、周方向において隣り合う複数の磁極の2つの間の相互インダクタンスの変化に基づき、ブラシレスモータに対する制御を行うように構成されている。 A motor device according to an aspect of the present invention includes the brushless motor described above and a controller. The controller is configured to control the brushless motor based on a change in mutual inductance between two of the plurality of circumferentially adjacent magnetic poles.
上記のモータ装置では、コントローラが、周方向において隣り合う複数の磁極の2つの間の相互インダクタンスの変化に基づき、ブラシレスモータに対する弱め界磁制御を行うように構成されていてもよい。 In the above motor device, the controller may be configured to perform field weakening control for the brushless motor based on a change in mutual inductance between two of the plurality of magnetic poles adjacent in the circumferential direction.
上記のモータ装置では、コントローラが、周方向において隣り合う複数の磁極の2つの間の相互インダクタンスの変化に基づき、ブラシレスモータに対する進角制御を行うように構成されていてもよい。 In the above motor device, the controller may be configured to perform advance angle control for the brushless motor based on a change in mutual inductance between two of the plurality of magnetic poles adjacent in the circumferential direction.
上記のモータ装置では、コントローラは、周方向において隣り合う複数の磁極の2つの間の相互インダクタンスの変化に基づいてロータコアの位置を検出するとともに、検出されたロータコアの位置に基づいてブラシレスモータに対する始動制御を行うように構成されていてもよい。 In the above motor device, the controller detects the position of the rotor core based on a change in mutual inductance between two of the plurality of magnetic poles adjacent in the circumferential direction, and starts the brushless motor based on the detected position of the rotor core. It may be configured to control.
上記のモータ装置は、ブラシレスモータを収納しているケースをさらに備えていてもよい。コントローラは、ケースに内蔵されていてもよく、ケースに一体的に結合されていてもよい。 The above motor device may further include a case housing the brushless motor. The controller may be built into the case or integrally coupled to the case.
本発明の一態様に係るブラシレスモータ及びモータ装置によると、製造コストを増大させることなく突極性を得ることが可能である。 According to the brushless motor and motor device according to one aspect of the present invention, it is possible to obtain saliency without increasing manufacturing costs.
本発明の実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。 Details of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings below, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description will not be repeated.
(実施形態に係るブラシレスモータ)
実施形態に係るブラシレスモータ(以下においては、「ブラシレスモータ100」とする)を説明する。
(Brushless motor according to the embodiment)
A brushless motor (hereinafter referred to as “
以下においては、軸10の延在方向な軸10の中心軸Aに沿う方向を軸方向とし、中心軸Aを中心とする円周に沿う方向を周方向とし、軸方向に直交する方向を径方向とする。
Hereinafter, the direction along the central axis A of the
<ブラシレスモータ100の構成>
図1は、ブラシレスモータ100の断面図である。図1には、中心軸Aに平行であり、かつ中心軸Aを通るブラシレスモータ100の断面が示されている。図2は、図1のII-IIにおける断面図である。図1及び図2に示されるように、ブラシレスモータ100は、軸10と、ロータコア20と、リング型磁石30と、ステータ40とを有している。
<Configuration of
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
軸10は、軸方向に延在している。上記のとおり、軸10の中心軸Aは、軸方向に平行である。軸10は、軸受11及び軸受12により、中心軸A回りに回転可能に支持されている。軸受11及び軸受12は、例えば転がり軸受である。
The
ロータコア20は、軸10に取り付けられている。ロータコア20は、軸10に同心状に取り付けられている。ロータコア20は、磁性材料により形成されている。ロータコア20は、渦電流による鉄損を軽減するため、例えば、電磁鋼板を積層することにより形成されていることが好ましい。ロータコア20は、内周面20aと、外周面20bとを有している。ロータコア20は、軸10に一体化されていてもよい。この場合、ロータコア20は、内周面20aを有しない。
A
内周面20aは、周方向に延在している。内周面20aは、中心軸A側を向いている。内周面20aは、軸10に対向している。ロータコア20は、内周面20aにおいて、軸10に取り付けられている。外周面20bは、周方向に延在している。外周面20bは、中心軸Aとは反対側を向いている。すなわち、外周面20bは、径方向における内周面20aの反対面である。
The inner
ロータコア20は、外周部21を有している。外周部21は、ロータコア20の外周面20b側にある部分である。外周部21には、空隙22が形成されている。なお、空隙22の詳細は、後述するものとする。
The
リング型磁石30は、リング状の形状を有している。リング型磁石30は、ロータコア20に取り付けられている。リング型磁石30は、ロータコア20に同心状に取り付けられている。リング型磁石30は、内周面30aと、外周面30bとを有している。
The ring-shaped
内周面30aは、周方向に延在している。内周面30aは、中心軸A側を向いている。内周面30aは、外周面20bに対向している。リング型磁石30は、内周面30aにおいて、ロータコア20に取り付けられている。外周面30bは、周方向に延在している。外周面30bは、中心軸Aとは反対側を向いている。すなわち、外周面30bは、径方向における内周面30aの反対面である。
The inner
リング型磁石30は、内周部31と、外周部32とを有している。内周部31はリング型磁石30の内周面30a側の部分であり、外周部32はリング型磁石30の外周面30b側の部分である。内周部31は、周方向において、複数の領域31a及び領域31bに分割されている。領域31a及び領域31bは、周方向において、第1周期で交互に配置されている。外周部32は、周方向において、複数の領域32a及び領域32bに分割されている。領域32a及び領域32bは、周方向において、第1周期で交互に配置されている。第1周期は、1つの領域31a(領域32a)の中心及び中心軸Aを結んだ仮想直線と当該1つの領域31a(領域32a)に隣り合う領域31b(領域32b)の中心及び中心軸Aを結んだ仮想直線とがなす角度である。
The ring-shaped
領域31a及び領域31bは、それぞれ、リング型磁石30のN極及びS極である。領域32a及び領域32bは、それぞれ、リング型磁石30のS極及びN極である。領域31a及び領域32aは径方向において隣り合っており、領域31b及び領域32bは径方向において隣り合っている。すなわち、外周面30bは、周方向において、N極及びS極が第1周期で交互に着磁されている。
The
ブラシレスモータ100では、空隙22が溝23である。溝23は、外周面20bに形成されている。溝23は、内周面20a側に向かって径方向に延在している。溝23は、ロータコア20を軸方向に貫通している。溝23の数は、複数である。溝23は、周方向において、第1周期で配置されている。溝23が形成されている位置では、ロータコア20を構成している部材が存在しないため、溝23が形成されていない位置と比較して、磁気抵抗が高くなっている。すなわち、外周部21におけるロータコア20の磁気抵抗は、第1周期で変化していることになる。なお、図示されていないが、空隙22(溝23)には、非磁性材料(例えば、非磁性金属材料又は樹脂材料)が充填されていてもよい。
In
このことを別の観点から言えば、1つの溝23の中心及び中心軸Aを結んだ仮想直線と当該1つの溝23に隣り合う別の溝23の中心及び中心軸Aを結んだ仮想直線とがなす角度は、1つの領域31a(領域32a)の中心及び中心軸Aを結んだ仮想直線と当該1つの領域31a(領域32a)に隣り合う領域31b(領域32b)の中心及び中心軸Aを結んだ仮想直線とがなす角度に等しい。
From another point of view, an imaginary straight line connecting the center of one
ステータ40は、軸10及びロータコア20と同心状に配置されている。ステータ40は、渦電流による鉄損を軽減するため、例えば、電磁鋼板を積層することにより形成されている。ステータ40は、内周面40aと、外周面40bとを有している。
内周面40aは、周方向に延在している。内周面40aは、中心軸A側を向いている。内周面40aは、径方向において間隔を空けて外周面30bに対向している。外周面40bは、周方向に延在している。外周面40bは、中心軸Aとは反対側を向いている。すなわち、外周面40bは、径方向における内周面40aの反対面である。ステータ40は、外周面40bにおいて、ケース60に取り付けられている。これにより、ブラシレスモータ100は、ケース60の内部に配置されている。
The inner
ステータ40は、外周部41と、磁極42と有している。外周部41は、ステータ40の外周面40b側にある部分である。磁極42の数は、複数である。磁極42には、U極42a、V極42b及びW極42cからなる組を有している。この組の数は、例えば複数である。磁極42は、外周部41から径方向内側に延在している。
The
磁極42は、周方向において、第2周期で配置されている。第2周期は、1つの磁極42の中心及び中心軸Aを結んだ仮想直線と当該1つの磁極42に隣り合う別の磁極42の中心及び中心軸Aを結んだ仮想直線とがなす角度である。第2周期は、一般的には第1周期と異なっているが、第1周期と同一であってもよい。図1及び図2に示される例では、第2周期が第1周期と異なっている。
The
周方向において隣り合う2つの磁極42の間は、スロット43になっている。スロット43は、軸方向に沿ってステータ40を貫通している。コイル50は、スロット43に通されて磁極42に巻き付けられている。コイル50に通電がなされることにより、磁極42が順次励磁され、リング型磁石30に回転力が作用する。この回転力により、軸10が回転することになる。
A
<ブラシレスモータ100の効果>
図3は、ブラシレスモータ100の効果を説明するための第1説明図である。図4は、ブラシレスモータ100の効果を説明するための第2説明図である。図3及び図4に示されるように、隣り合う2つの磁極42(例えば、U極42a及びV極42b)は、磁束Fを通して相互インダクタンスで結合されている。この相互インダクタンスは、磁束Fの通る経路における磁気抵抗が小さくなるほど、大きくなる。図3の状態では、磁束Fの経路上に空隙22(溝23)がないため、相互インダクタンスが大きくなる。他方で、図4の状態では、磁束Fの経路上に空隙22(溝23)があるため、相互インダクタンスが小さくなる。この相互インダクタンスの変化により、突極性が得られる。
<Effect of
FIG. 3 is a first explanatory diagram for explaining the effect of the
ロータコア20は、例えば積層されている電磁鋼板を用いてプレス加工を行うことにより形成されている。そのため、空隙22(溝23)を形成するためには、このプレス加工を行う際の金型形状を変更すれば足りる。そのため、ブラシレスモータ100によると、製造コストを増大させることなく突極性が得られる。
The
<変形例1に係るブラシレスモータ100>
変形例1に係るブラシレスモータ100を説明する。ここでは、ブラシレスモータ100と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
<
A
図5は、変形例1に係るブラシレスモータ100の断面図である。図5には、図2に対応する位置における変形例1に係るブラシレスモータ100の断面が示されている。図5に示されるように、空隙22には、溝23に加え、方形穴24が含まれている。
FIG. 5 is a cross-sectional view of
方形穴24の数は、複数である。方形穴24は、ロータコア20を軸方向に貫通している。方形穴24の長手方向における両端は、1つの溝23の底部及び当該1つの溝23に隣り合う別の溝23の底部にそれぞれ対向する位置にある。この場合も、第1周期で磁束Fの経路上におけるロータコア20の磁気抵抗が変化するため、ブラシレスモータ100と同様に突極性を得ることができる。
The number of
<変形例2に係るブラシレスモータ100>
変形例2に係るブラシレスモータ100を説明する。ここでは、ブラシレスモータ100と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
<
A
図6は、変形例2に係るブラシレスモータ100の断面図である。図6には、図2に対応する位置における変形例2に係るブラシレスモータ100の断面が示されている。図6に示されるように、空隙22には、溝23に代えて、第1円形穴25及び第2円形穴26が含まれている。
FIG. 6 is a cross-sectional view of
第1円形穴25の数は、複数である。第1円形穴25は、周方向において、第1周期で配置されている。第2円形穴26の数は、複数である。第2円形穴26の内径は、第1円形穴25の内径よりも大きい。第2円形穴26は、周方向において、第1周期で配置されている。第2円形穴26は、周方向において、隣り合う2つの第1円形穴25の間の中間位置にある。第2円形穴26は、径方向において、第1円形穴25よりも外周面20bから離れた位置にある。このように、空隙22は、外周面20bと接していなくてもよい。この場合も、第1周期で磁束Fの経路上におけるロータコア20の磁気抵抗が変化するため、ブラシレスモータ100と同様に突極性を得ることができる。
The number of first
<変形例3に係るブラシレスモータ100>
変形例3に係るブラシレスモータ100を説明する。ここでは、ブラシレスモータ100と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
<
A
図7は、変形例3に係るブラシレスモータ100の断面図である。図7には、図2に対応する位置における変形例3に係るブラシレスモータ100の断面が示されている。図7に示されるように、変形例3に係るブラシレスモータ100では、空隙22(溝23)に磁性材料が充填されている。また、変形例3に係るブラシレスモータ100では、ロータコア20が非磁性材料(例えば、非磁性金属材料又は樹脂材料)により形成されている。この場合も、第1周期で磁束Fの経路上におけるロータコア20の磁気抵抗が変化するため、ブラシレスモータ100と同様に突極性を得ることができる。
FIG. 7 is a cross-sectional view of
<変形例4>
変形例4に係るブラシレスモータ100を説明する。ここでは、ブラシレスモータ100と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
<Modification 4>
A
図8は、変形例4に係るブラシレスモータ100が有するリング型磁石30の斜視図である。図8に示されるように、変形例4に係るブラシレスモータ100では、外周面30b上のN極に着磁されている部分及びS極に着磁されている部分の周方向における位置が軸方向に沿って変化している。すなわち、変形例4に係るブラシレスモータ100では、外周面30bがスキュー着磁されている。
FIG. 8 is a perspective view of a ring-shaped
<変形例5>
変形例5に係るブラシレスモータ100を説明する。ここでは、ブラシレスモータ100と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
<Modification 5>
A
図9は、変形例5に係るブラシレスモータ100が有する複数のリング型磁石30の斜視図である。図9に示されるように、変形例5に係るブラシレスモータ100は、軸方向に沿って重ねて配置されている複数のリング型磁石30を有している。軸方向において隣り合うリング型磁石30は、外周面30b上のN極に着磁されている部分及びS極に着磁されている部分の周方向における位置が互いにずれている。このずれの方向は、軸方向一方側の端にあるリング型磁石30から軸方向他方側の端にあるリング型磁石30にわたって同一である。すなわち、複数のリング型磁石30は、段スキュー磁極を構成している。
FIG. 9 is a perspective view of a plurality of ring-shaped
(実施形態に係るモータ装置)
実施形態に係るモータ装置(以下においては、「モータ装置200」とする)を説明する。
(Motor device according to the embodiment)
A motor device (hereinafter referred to as "
図10は、モータ装置200のブロック図である。図10に示されるように、モータ装置200は、ブラシレスモータ100と、インバータ回路110と、PWMパルス発生回路120と、コントローラ130とを有している。好ましくは、インバータ回路110、PWMパルス発生回路120及びコントローラ130は、ケース60に内蔵又は一体化されている。
FIG. 10 is a block diagram of the
インバータ回路110は、ブラシレスモータ100に接続されている。インバータ回路110からの出力電流は、磁極42に巻き付けられているコイル50を流れる。これにより、磁極42が順次励磁されることになる。PWMパルス発生回路120は、インバータ回路110に接続されている。より具体的には、PWMパルス発生回路120からのPWM(Pulse Width Modulation)パルスは、インバータ回路110を構成している各スイッチング素子(トランジスタ)のゲートに供給される。これに基づき、インバータ回路110は、上記の出力電流を磁極42に巻き付けられているコイル50に供給する。PWMパルス発生回路120は、コントローラ130からの制御信号に基づき、上記のPWMパルスを変化させる。
The
コントローラ130は、例えば、DSP(Digital Signal Processor)又はマイクロコントローラにより構成されている。コントローラ130は、ブラシレスモータ100とインバータ回路110を接続している信号線及びPWMパルス発生回路120に接続されている。ロータコア20の回転に伴って隣り合う2つの磁極42の間の相互インダクタンスが変動することにより、インバータ回路110を接続している信号線を流れる電流が変動する。コントローラ130は、この電流の変動、すなわち、隣り合う2つの磁極42の間の相互インダクタンスの変動に基づいて上記の制御信号を変化させることにより、ブラシレスモータ100に対する各種の制御を行う。
The
より具体的には、コントローラ130は、隣り合う2つの磁極42の間の相互インダクタンスの変動に基づいて弱め界磁制御を行ってもよい。弱め界磁制御とは、ベクトル制御を用いてd軸電流により界磁を弱めることで、回転数増大等の効果を得る制御をいう。また、コントローラ130は、隣り合う2つの磁極42の間の相互インダクタンスの変動に基づいて進角制御を行ってもよい。進角制御とは、ロータの回転による磁極の回転位相よりもステータの励磁電圧の位相を進めることで、回転数増大等の効果を得る制御をいう。
More specifically, the
さらに、コントローラ130は、隣り合う2つの磁極42の間の相互インダクタンスの変動に基づいてロータコア20の位置を検出するとともに、検出されたロータコア20の位置に基づいてブラシレスモータ100の始動制御を行ってもよい。
Further, the
以上のように本発明の実施形態について説明を行ったが、上記の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上記の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。 Although the embodiment of the present invention has been described as above, it is also possible to modify the above embodiment in various ways. Moreover, the scope of the present invention is not limited to the above embodiments. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, and is intended to include all changes within the meaning and scope of equivalence to the scope of claims.
上記の実施形態は、ブラシレスモータ及びブラシレスモータを有するモータ装置に特に有利に適用される。 The above embodiments are particularly advantageously applied to brushless motors and motor devices with brushless motors.
10 軸、11 軸受、12 軸受、20 ロータコア、20a 内周面、20b 外周面、21 外周部、22 空隙、23 溝、24 方形穴、25 第1円形穴、26 第2円形穴、30 リング型磁石、30a 内周面、30b 外周面、31 内周部、31a 領域、31b 領域、32 外周部、32a 領域、32b 領域、40 ステータ、40a 内周面、40b 外周面、41 外周部、42 磁極、43 スロット、50 コイル、60 ケース、100 ブラシレスモータ、110 インバータ回路、120 パルス発生回路、130 コントローラ、200 モータ装置、A 中心軸、F 磁束。
10 shaft, 11 bearing, 12 bearing, 20 rotor core, 20a inner peripheral surface, 20b outer peripheral surface, 21 outer peripheral portion, 22 gap, 23 groove, 24 square hole, 25 first circular hole, 26 second circular hole, 30
Claims (12)
第1外周面を有し、前記軸に一体化されている又は前記軸に対向している第1内周面を有するロータコアと、
第2外周面及び第2内周面を有する少なくとも1つのリング型磁石とを備え、
前記軸は、前記軸の延在方向である軸方向に平行な回転軸回りに回転可能に支持されており、
前記第2内周面は、前記第1外周面に対向しており、
前記第2外周面は、前記回転軸を中心とする円周に沿う方向である周方向において、N極及びS極が交互に第1周期で着磁されており、
前記ロータコアは、前記第1外周面側において、外周部を有し、
前記外周部における前記ロータコアの磁気抵抗は、前記周方向において、前記第1周期で変化している、ブラシレスモータ。 an axis;
a rotor core having a first outer peripheral surface and having a first inner peripheral surface integral with or facing the shaft;
at least one ring-shaped magnet having a second outer peripheral surface and a second inner peripheral surface;
The shaft is rotatably supported around a rotation axis parallel to the axial direction that is the extending direction of the shaft,
The second inner peripheral surface faces the first outer peripheral surface,
The second outer peripheral surface is magnetized with N poles and S poles alternately in a first cycle in the circumferential direction, which is a direction along the circumference centered on the rotation axis,
The rotor core has an outer peripheral portion on the first outer peripheral surface side,
The brushless motor, wherein the magnetic resistance of the rotor core in the outer peripheral portion changes in the first period in the circumferential direction.
前記ロータコアは、磁性材料により形成されている、請求項1に記載のブラシレスモータ。 A gap is formed in the outer peripheral portion,
2. The brushless motor according to claim 1, wherein said rotor core is made of a magnetic material.
前記空隙には、磁性材料が充填されており、
前記ロータコアは、非磁性材料により形成されている、請求項1に記載のブラシレスモータ。 A gap is formed in the outer peripheral portion,
The gap is filled with a magnetic material,
2. The brushless motor according to claim 1, wherein said rotor core is made of a non-magnetic material.
前記軸方向において隣り合う前記複数のリング型磁石の2つにおいて、前記第2外周面上のN極に着磁されている部分及びS極に着磁されている部分の前記周方向における位置は、互いにずれている、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載のブラシレスモータ。 The at least one ring-shaped magnet is a plurality of ring-shaped magnets that are stacked along the axial direction,
In two of the plurality of ring-shaped magnets adjacent in the axial direction, the positions in the circumferential direction of the portion magnetized to the north pole and the portion magnetized to the south pole on the second outer peripheral surface are , are offset from each other.
コントローラとを備え、
前記コントローラは、前記周方向において隣り合う前記複数の磁極の2つの間の相互インダクタンスの変化に基づき、前記ブラシレスモータに対する制御を行うように構成されている、モータ装置。 The brushless motor according to claim 7;
a controller;
The motor device, wherein the controller is configured to control the brushless motor based on a change in mutual inductance between two of the plurality of magnetic poles adjacent in the circumferential direction.
前記コントローラは、前記ケースに内蔵されている又は一体的に結合されている、請求項8~請求項11のいずれか1項に記載のモータ装置。 further comprising a case housing the brushless motor,
12. The motor device according to any one of claims 8 to 11, wherein said controller is built in or integrally coupled with said case.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021039483A JP2022139210A (en) | 2021-03-11 | 2021-03-11 | Brushless motor and motor device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2021039483A JP2022139210A (en) | 2021-03-11 | 2021-03-11 | Brushless motor and motor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2022139210A true JP2022139210A (en) | 2022-09-26 |
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ID=83399417
Family Applications (1)
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JP2021039483A Pending JP2022139210A (en) | 2021-03-11 | 2021-03-11 | Brushless motor and motor device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2022139210A (en) |
-
2021
- 2021-03-11 JP JP2021039483A patent/JP2022139210A/en active Pending
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