JP3506165B2 - ブラシレスモータ - Google Patents
ブラシレスモータInfo
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- JP3506165B2 JP3506165B2 JP02615696A JP2615696A JP3506165B2 JP 3506165 B2 JP3506165 B2 JP 3506165B2 JP 02615696 A JP02615696 A JP 02615696A JP 2615696 A JP2615696 A JP 2615696A JP 3506165 B2 JP3506165 B2 JP 3506165B2
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- Japan
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- axis
- permanent magnet
- brushless motor
- slit
- rotor yoke
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- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 3
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- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、界磁を形成する永
久磁石を回転子に固定したブラシレスモータに関する。
久磁石を回転子に固定したブラシレスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ブラシレスモータは、円筒状の固
定子の内側に、界磁を形成する永久磁石を回転子ヨーク
に固定した永久磁石形回転子を備え、永久磁石形回転子
を支持するシャフトには、永久磁石形回転子の回転位置
を検出するエンコーダが結合されているものがある。永
久磁石形回転子には、例えば図４に示すように、円筒状
の回転子ヨーク５の中に円周方向に等ピッチで装着穴５
０を設け、その中に断面が四角形でモータ極数と同数の
永久磁石６を装着したものが開示されている（例えば、
実開平５−９１４７号公報）。また、例えば図５に示す
ように、円筒状の回転子ヨーク５の外周に断面が円弧状
でモータ極数と同数の永久磁石６が円周方向に等ピッチ
で配置・固定されているものが開示されている（例え
ば、特開平２−１１２３８号公報）。
定子の内側に、界磁を形成する永久磁石を回転子ヨーク
に固定した永久磁石形回転子を備え、永久磁石形回転子
を支持するシャフトには、永久磁石形回転子の回転位置
を検出するエンコーダが結合されているものがある。永
久磁石形回転子には、例えば図４に示すように、円筒状
の回転子ヨーク５の中に円周方向に等ピッチで装着穴５
０を設け、その中に断面が四角形でモータ極数と同数の
永久磁石６を装着したものが開示されている（例えば、
実開平５−９１４７号公報）。また、例えば図５に示す
ように、円筒状の回転子ヨーク５の外周に断面が円弧状
でモータ極数と同数の永久磁石６が円周方向に等ピッチ
で配置・固定されているものが開示されている（例え
ば、特開平２−１１２３８号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記前者の
従来技術では、永久磁石を装着穴に装着するため、永久
磁石の寸法精度を高くしておかなければならないが、永
久磁石を希土類などの高温の焼結によって形成すると
き、寸法精度を高くすることが難しく、永久磁石を装着
穴に装着したとき、隙間ができて振動の原因となった
り、永久磁石の外形を機械加工で修正するなど多くの手
間がかかっていた。後者の従来技術では、回転子ヨーク
の外周に接着剤などにより貼り付けるので、容量の小さ
いモータでは永久磁石の精度は前記装着穴に装着する場
合に比べて高くする必要がなく、製作工数を低減するこ
とができる。しかし、回転子ヨークの材料が良熱伝導性
の鉄材であるため、固定子からの熱は回転子ヨークに固
定されたシャフトに伝達され、サーボモータとして使用
する場合に、シャフトに固定されたエンコーダなどに熱
が伝達されて、エンコーダの特性に悪い影響を与え、ブ
ラシレスモータの特性が不安定になるという問題があっ
た。本発明は、回転子ヨークの径方向の伝熱抵抗が高く
なるようにして、シャフトへの熱伝達を少なくし、シャ
フトに直結したエンコーダの熱影響の小さい、特性の安
定したブラシレスモータを提供することを目的とするも
のである。
従来技術では、永久磁石を装着穴に装着するため、永久
磁石の寸法精度を高くしておかなければならないが、永
久磁石を希土類などの高温の焼結によって形成すると
き、寸法精度を高くすることが難しく、永久磁石を装着
穴に装着したとき、隙間ができて振動の原因となった
り、永久磁石の外形を機械加工で修正するなど多くの手
間がかかっていた。後者の従来技術では、回転子ヨーク
の外周に接着剤などにより貼り付けるので、容量の小さ
いモータでは永久磁石の精度は前記装着穴に装着する場
合に比べて高くする必要がなく、製作工数を低減するこ
とができる。しかし、回転子ヨークの材料が良熱伝導性
の鉄材であるため、固定子からの熱は回転子ヨークに固
定されたシャフトに伝達され、サーボモータとして使用
する場合に、シャフトに固定されたエンコーダなどに熱
が伝達されて、エンコーダの特性に悪い影響を与え、ブ
ラシレスモータの特性が不安定になるという問題があっ
た。本発明は、回転子ヨークの径方向の伝熱抵抗が高く
なるようにして、シャフトへの熱伝達を少なくし、シャ
フトに直結したエンコーダの熱影響の小さい、特性の安
定したブラシレスモータを提供することを目的とするも
のである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、円筒状の固定子と、前記固定子の負荷側
端面に固定された負荷側ブラケットと、前記固定子の反
負荷側端面に固定された反負荷側ブラケットと、前記固
定子の内側に空隙を介して配置され、円筒状の回転子ヨ
ークの外周に円周方向に等間隔にモータの極数と同じ数
の永久磁石を固定して形成した永久磁石形回転子と、前
記永久磁石回転子に固定され、軸受を介して負荷側ブラ
ケットおよび反負荷側ブラケットに支持されたシャフト
と、前記シャフトの反負荷側の軸端に固定されたエンコ
ーダの回転部とを備えたブラシレスモータにおいて、前
記回転子ヨークは、前記永久磁石の磁束中心軸をｄ軸と
したとき、ｄ軸に対称となるように、前記回転子ヨーク
の前記永久磁石を固着する固着面の近傍から、前記ｄ軸
と電気的に９０度傾いた位置にあるｑ軸に向かって、前
記永久磁石の磁路に沿うように複数個のスリットを設け
るとともに、前記スリットとシャフト表面とで囲まれた
ｄ軸上の回転子ヨークの部分にスリットを形成したもの
である。また、隣り合う前記固着面の近傍から伸びた前
記スリットとの間の前記ｑ軸線上の部分につなぎ部を形
成したものである。また、前記スリットは、前記固着面
の近傍から前記ｑ軸に向かってアーチ状で、かつ同心状
に設けたもの、または前記固着面の近傍から前記ｑ軸に
向かって斜めに伸びる直線状に設けたものである。ま
た、前記回転子ヨークは、前記スリットを設けた薄板鋼
板を積層して形成したものである。
め、本発明は、円筒状の固定子と、前記固定子の負荷側
端面に固定された負荷側ブラケットと、前記固定子の反
負荷側端面に固定された反負荷側ブラケットと、前記固
定子の内側に空隙を介して配置され、円筒状の回転子ヨ
ークの外周に円周方向に等間隔にモータの極数と同じ数
の永久磁石を固定して形成した永久磁石形回転子と、前
記永久磁石回転子に固定され、軸受を介して負荷側ブラ
ケットおよび反負荷側ブラケットに支持されたシャフト
と、前記シャフトの反負荷側の軸端に固定されたエンコ
ーダの回転部とを備えたブラシレスモータにおいて、前
記回転子ヨークは、前記永久磁石の磁束中心軸をｄ軸と
したとき、ｄ軸に対称となるように、前記回転子ヨーク
の前記永久磁石を固着する固着面の近傍から、前記ｄ軸
と電気的に９０度傾いた位置にあるｑ軸に向かって、前
記永久磁石の磁路に沿うように複数個のスリットを設け
るとともに、前記スリットとシャフト表面とで囲まれた
ｄ軸上の回転子ヨークの部分にスリットを形成したもの
である。また、隣り合う前記固着面の近傍から伸びた前
記スリットとの間の前記ｑ軸線上の部分につなぎ部を形
成したものである。また、前記スリットは、前記固着面
の近傍から前記ｑ軸に向かってアーチ状で、かつ同心状
に設けたもの、または前記固着面の近傍から前記ｑ軸に
向かって斜めに伸びる直線状に設けたものである。ま
た、前記回転子ヨークは、前記スリットを設けた薄板鋼
板を積層して形成したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施例に
ついて説明する。図１は本発明の実施例の回転子ヨーク
を示す正断面図、図２は永久磁石形回転子を備えたブラ
シレスモータの側断面図である。図において、１は円筒
状の固定子、２は固定子１の外周を覆うフレーム、３Ａ
はフレーム２の負荷側端面に固定された負荷側ブラケッ
ト、３Ｂはフレーム２の反負荷側端面に固定された反負
荷側ブラケットである。４は固定子１の内側に空隙を介
して配置された永久磁石形回転子で、円筒状の回転子ヨ
ーク５の外周に、円周方向に等間隔にモータの極数と同
じ数（この場合８個）の永久磁石６を接着剤等により固
定し、隣り合う永久磁石６の極性は互いに逆極性になる
ようにして形成してある。回転子ヨーク５の内側にはシ
ャフト穴５１を設けてシャフト７を装着してある。シャ
フト７は軸受７１、７２を介して負荷側ブラケット３
Ａ，反負荷側ブラケット３Ｂに支持され、シャフト７の
反負荷側の軸端には、エンコーダ８の回転部８１が固定
されている。エンコーダ８の検出回路を備えた固定部８
２は、熱遮断板９を介して反負荷側ブラケット３Ｂの外
側に固定され、固定子１からの熱は固定部８２に伝達さ
れにくくしててある。
ついて説明する。図１は本発明の実施例の回転子ヨーク
を示す正断面図、図２は永久磁石形回転子を備えたブラ
シレスモータの側断面図である。図において、１は円筒
状の固定子、２は固定子１の外周を覆うフレーム、３Ａ
はフレーム２の負荷側端面に固定された負荷側ブラケッ
ト、３Ｂはフレーム２の反負荷側端面に固定された反負
荷側ブラケットである。４は固定子１の内側に空隙を介
して配置された永久磁石形回転子で、円筒状の回転子ヨ
ーク５の外周に、円周方向に等間隔にモータの極数と同
じ数（この場合８個）の永久磁石６を接着剤等により固
定し、隣り合う永久磁石６の極性は互いに逆極性になる
ようにして形成してある。回転子ヨーク５の内側にはシ
ャフト穴５１を設けてシャフト７を装着してある。シャ
フト７は軸受７１、７２を介して負荷側ブラケット３
Ａ，反負荷側ブラケット３Ｂに支持され、シャフト７の
反負荷側の軸端には、エンコーダ８の回転部８１が固定
されている。エンコーダ８の検出回路を備えた固定部８
２は、熱遮断板９を介して反負荷側ブラケット３Ｂの外
側に固定され、固定子１からの熱は固定部８２に伝達さ
れにくくしててある。
【０００６】回転子ヨーク５は、図２に示すように、永
久磁石６の磁束中心軸をｄ軸としたとき、ｄ軸に対称と
なるように、回転子ヨーク５の永久磁石６を固着する固
着面５２の近傍から、ｄ軸と電気的に９０度両方に傾い
た位置にあるｑ軸に向かって、永久磁石６の磁路に沿う
ようにアーチ状の複数個のスリット５３を同心状に設
け、隣り合う永久磁石６の固着面５２の近傍から伸びた
スリット５３との間のｑ軸線上の部分をつなぎ部５４と
して残し、回転子ヨーク１の機械的強度を保つようにし
てある。シャフト７の外周付近のスリット５３はｄ軸を
対象とする反対側のスリット５３と合体して三角形状に
なっている。なお、スリット５３は、回転子ヨーク５を
薄板鋼板を積層して形成するとき、プレス加工により形
成することができるので、スリット５３の形状が複雑で
も加工は容易である。なお、５５は前記スリット５３と
シャフト７表面とで囲まれたｄ軸上の回転子ヨーク５の
部分に形成したスリットである。このような構成によ
り、固定子１から熱は、空隙を介して永久磁石６から回
転子ヨーク５に伝達されるが、スリット５３，５５があ
るため、回転子ヨーク５の外周表面からシャフト７の方
向に向かう伝熱抵抗が大きく、シャフト７には熱が伝達
されにくくなっている。したがって、シャフト７に固定
されたエンコーダ８の回転部８１には固定子１で発生し
た熱は伝達されにくく、エンコーダ８の温度上昇を抑制
することができる。なお上記実施例では、スリット５３
をアーチ状に形成した例について説明したが、図３に示
すように、永久磁石６の固着面５２の近傍からｑ軸に向
かって斜めに伸びる直線状のスリット５３’を設けて、
回転子ヨーク５の薄板鋼板のプレス金型の製作を容易に
するようにしてもよい、
久磁石６の磁束中心軸をｄ軸としたとき、ｄ軸に対称と
なるように、回転子ヨーク５の永久磁石６を固着する固
着面５２の近傍から、ｄ軸と電気的に９０度両方に傾い
た位置にあるｑ軸に向かって、永久磁石６の磁路に沿う
ようにアーチ状の複数個のスリット５３を同心状に設
け、隣り合う永久磁石６の固着面５２の近傍から伸びた
スリット５３との間のｑ軸線上の部分をつなぎ部５４と
して残し、回転子ヨーク１の機械的強度を保つようにし
てある。シャフト７の外周付近のスリット５３はｄ軸を
対象とする反対側のスリット５３と合体して三角形状に
なっている。なお、スリット５３は、回転子ヨーク５を
薄板鋼板を積層して形成するとき、プレス加工により形
成することができるので、スリット５３の形状が複雑で
も加工は容易である。なお、５５は前記スリット５３と
シャフト７表面とで囲まれたｄ軸上の回転子ヨーク５の
部分に形成したスリットである。このような構成によ
り、固定子１から熱は、空隙を介して永久磁石６から回
転子ヨーク５に伝達されるが、スリット５３，５５があ
るため、回転子ヨーク５の外周表面からシャフト７の方
向に向かう伝熱抵抗が大きく、シャフト７には熱が伝達
されにくくなっている。したがって、シャフト７に固定
されたエンコーダ８の回転部８１には固定子１で発生し
た熱は伝達されにくく、エンコーダ８の温度上昇を抑制
することができる。なお上記実施例では、スリット５３
をアーチ状に形成した例について説明したが、図３に示
すように、永久磁石６の固着面５２の近傍からｑ軸に向
かって斜めに伸びる直線状のスリット５３’を設けて、
回転子ヨーク５の薄板鋼板のプレス金型の製作を容易に
するようにしてもよい、
【０００７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、回
転子ヨークの外周面からシャフトに向かう方向の伝熱抵
抗を大きくし、かつシャフト周囲の熱伝達の面積を狭く
して、固定子から発生する熱がシャフトに伝達されにく
くしてあるので、シャフトに固定されたエンコーダの回
転部には熱が伝達されにくく、エンコーダの温度上昇を
抑制することができ、特性の安定したブラシレスモータ
を提供できる効果がある。
転子ヨークの外周面からシャフトに向かう方向の伝熱抵
抗を大きくし、かつシャフト周囲の熱伝達の面積を狭く
して、固定子から発生する熱がシャフトに伝達されにく
くしてあるので、シャフトに固定されたエンコーダの回
転部には熱が伝達されにくく、エンコーダの温度上昇を
抑制することができ、特性の安定したブラシレスモータ
を提供できる効果がある。
【図１】 本発明の実施例の永久磁石形回転子を示す正
断面図である。
断面図である。
【図２】 本発明の実施例を示す側断面図である。
【図３】 本発明の他の実施例の永久磁石形回転子を示
す正断面図である。
す正断面図である。
【図４】 従来例の永久磁石形回転子を示す正断面図で
ある。
ある。
【図５】 他の従来例の永久磁石形回転子を示す正断面
図である。
図である。
１：固定子、２：フレーム、３Ａ：負荷側ブラケット、
３Ｂ：反負荷側ブラケット、４：永久磁石形回転子、
５：回転子ヨーク、５１：シャフト穴、５２：固着面、
５３：スリット、５４：つなぎ部、６：永久磁石、７：
シャフト、８：エンコーダ、８１：回転部、８２：固定
部、９：熱遮断板
３Ｂ：反負荷側ブラケット、４：永久磁石形回転子、
５：回転子ヨーク、５１：シャフト穴、５２：固着面、
５３：スリット、５４：つなぎ部、６：永久磁石、７：
シャフト、８：エンコーダ、８１：回転部、８２：固定
部、９：熱遮断板
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 29/10
H02K 21/00
H02K 1/27 501
H02K 1/32
Claims (5)
- 【請求項１】 円筒状の固定子と、前記固定子の負荷側
端面に固定された負荷側ブラケットと、前記固定子の反
負荷側端面に固定された反負荷側ブラケットと、前記固
定子の内側に空隙を介して配置され、円筒状の回転子ヨ
ークの外周に円周方向に等間隔にモータの極数と同じ数
の永久磁石を固定して形成した永久磁石形回転子と、前
記永久磁石回転子に固定され、軸受を介して負荷側ブラ
ケットおよび反負荷側ブラケットに支持されたシャフト
と、前記シャフトの反負荷側の軸端に固定されたエンコ
ーダの回転部とを備えたブラシレスモータにおいて、 前記回転子ヨークは、前記永久磁石の磁束中心軸をｄ軸
としたとき、ｄ軸に対称となるように、前記回転子ヨー
クの前記永久磁石を固着する固着面の近傍から、前記ｄ
軸と電気的に９０度傾いた位置にあるｑ軸に向かって、
前記永久磁石の磁路に沿うように複数個のスリットを設
けるとともに、前記スリットとシャフト表面とで囲まれ
たｄ軸上の回転子ヨークの部分にスリットを形成したこ
とを特徴とするブラシレスモータ。 - 【請求項２】 隣り合う前記固着面の近傍から伸びた前
記スリットとの間の前記ｑ軸線上の部分につなぎ部を形
成した請求項１記載のブラシレスモータ。 - 【請求項３】 前記スリットは、前記固着面の近傍から
前記ｑ軸に向かってアーチ状で、かつ同心状に設けた請
求項１または２記載のブラシレスモータ。 - 【請求項４】 前記スリットは、前記固着面の近傍から
前記ｑ軸に向かって斜めに伸びる直線状に設けた請求項
１または２記載のブラシレスモータ。 - 【請求項５】 前記回転子ヨークは、前記スリットを設
けた薄板鋼板を積層して形成した請求項１から４までの
いずれか１項に記載のブラシレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02615696A JP3506165B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | ブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02615696A JP3506165B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | ブラシレスモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09201028A JPH09201028A (ja) | 1997-07-31 |
| JP3506165B2 true JP3506165B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=12185690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02615696A Expired - Fee Related JP3506165B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | ブラシレスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3506165B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110994834A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-10 | 江苏大学 | 一种交直轴电感可变式永磁无刷电机及其广域高效优化设计方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002084690A (ja) * | 2000-02-09 | 2002-03-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 電動機 |
| DE10135019A1 (de) * | 2001-07-18 | 2003-01-30 | Bosch Gmbh Robert | Permanentmagnetisch erregter Elektromotor |
| JP5066214B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2012-11-07 | 株式会社日立産機システム | 永久磁石同期機、及びこれを用いたプレス機または射出成形機 |
| CN102097876A (zh) * | 2011-01-24 | 2011-06-15 | 河南理工大学 | 一种永磁电机转子 |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP02615696A patent/JP3506165B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110994834A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-10 | 江苏大学 | 一种交直轴电感可变式永磁无刷电机及其广域高效优化设计方法 |
| CN110994834B (zh) * | 2019-11-28 | 2021-12-21 | 江苏大学 | 一种交直轴电感可变式永磁无刷电机及其广域高效优化设计方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09201028A (ja) | 1997-07-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20031209 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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