JP5050403B2 - モータ - Google Patents

Description

本発明は、内側ロータ又は、外側ロータ又は、内側ロータ、外側ロータの二つのロータを搭載するモータに関する。

従来のモータを図５に示す。
図５は、従来の突極集中巻き方式のブラシレスモータを表しており、ステータ１０とロータ２０と磁気検出装置３０より構成されている。

ステータ１０は、ステータヨーク１１と、ステータヨークより外径に伸びる外側ティース１２とからなり、外側ティース１２には３相結線されたコイル１５が施されている。通常、コイル１５はスターないしはデルタ結線されている。

ロータ２０は、ステータ１０の外側に回転自在に保持され、外側ロータ２２と永久磁石２３とから成る。また、磁気検出装置３０は永久磁石２３の軸方向下位置に配置されており、永久磁石２３の漏れ磁束を検知し、ロータ位置を検出し回転する。
外側ロータ２０のコア２４は、永久磁石２３の径方向及び円周方向位置固定用のツメ部２５を有し、永久磁石２３の軸方向位置固定用に永久磁石２３より軸方向に突出させて磁気検出装置側に配置された永久磁石止め用鋼板２６を有している。（例えば特許文献１参照）
特開２００６−１４５２１号公報（第７頁、図２）

しかし、上記従来の技術によれば、永久磁石止め用鋼板２６も永久磁石２３の径方向及び円周方向位置固定用のツメ部２５を有しており、永久磁石２３からの漏れ磁束は図６に示すように少なくなっている。図６の（ａ）はステータの外側ティース１２側から見た永久磁石２３の部分断面を示し、（ｂ）は磁気検出装置３０が配置されている位置における永久磁石２３からの漏れ磁束の大きさを示し、線Ｂｏｐ，Ｂｒｐは磁気検出装置３０が磁束を検知する閾値を表している。ａ及びｂは永久磁石の極間位置から磁気検出装置が位置を検出するまでのずれ量を示しており、この値が大きいとロータ位置検出が精度よく実施できず、モータ回転時の振動、騒音が課題となる。

上記課題を解決するために本発明は、略環状のヨークと前記ヨークに設けた複数のティースとからなるステータコアの前記ヨーク又は前記ティースに３相スターもしくはデルタ状に結線された巻線を施した複数のコイルを有するステータと、前記ステータに対して回転自在に保持されたロータとからなり、前記ティースは、前記ヨークから外周方向に突出した外側ティースと前記ヨークから内周方向に突出した内側ティースとからなり、前記ロータは、ステータの内径側に対向する内側ロータと外径側に対向する外側ロータ方とで構成され、前記内側ロータと前記外側ロータの前記ティースに対向する位置に永久磁石が配置され、磁気検出装置にてロータの位置を検出してロータを回転させる構成であり、前記磁気検出装置を収納する磁気検出装置収納ケースを有し、前記磁気検出装置収納ケースはロータの下部に装着される構造である
前記外側ロータのコアは、前記永久磁石の径方向及び円周方向位置固定用のツメ部を有し、前記永久磁石の軸方向位置固定用に前記永久磁石より軸方向に突出させて磁気検出装置側に配置された永久磁石止め用鋼板を有し、前記永久磁石止め用鋼板は、前記ツメ部を有していないことを特徴とするモータである。

磁石止め用鋼板にツメ部を設けないことで、永久磁石２３の極間付近の漏れ磁束を大きくでき、磁気検出装置のロータの位置検出ずれ量を小さくすることが可能となり、モータ回転時の振動、騒音を低減できる。
また、複数の鋼板が積層されたロータのコアの内、前記永久磁石止め用鋼板以外の鋼板
でツメ部を有さない鋼板を少なくとも１つ以上磁気検出装置側に有することで永久磁石２３の極間付近の漏れ磁束を大きくでき、磁気検出装置のロータの位置検出ずれ量を小さくすることが可能となり、モータ回転時の振動、騒音を低減できる。
また、永久磁石止め用鋼板を非磁性体で構成することで、上記効果と同様な効果が得られる。

以下、実施の形態１について図１及び図２を用いて説明する。

図１のモータは、トロイダル巻き方式のブラシレスモータを表しており、ステータ１０、ロータ２０、磁気検出装置３０より構成されている。

ステータ１０は略環状のヨーク１１と、複数のヨーク１１から外周方向に突出した外側ティース１２と外側ティース１２と同数でヨーク１１から内周側に突出した内側ティース１３とからなるステータコア１４と、ヨーク１１に３相スターもしくはデルタ状に結線されトロイダル巻線を施した複数のコイル１５を有する。ロータ２０は、ステータ１０に対し回転自在に保持されており、ステータ１０の内径側に対向する内側ロータ２１と、外径側に対向する外側ロータ２２とで構成され、内側ロータ２１と外側ロータ２２の前記ステータティースに対向する位置に永久磁石２３が配置されている。また、磁気検出装置３０は磁気検出装置配線基盤３１上に実装され、磁気検出装置収納ケース３２内に収納され、防湿用樹脂３３にてポッティングされている。また、外側ロータ２２のコア２４は、永久磁石２３の径方向及び円周方向位置固定用のツメ部２５を有し、永久磁石２３の軸方向位置固定用に永久磁石２３より軸方向に突出させて磁気検出装置３０側に配置された永久磁石止め用鋼板２６を有し、永久磁石止め用鋼板２６は、ツメ部２５を有していないことを特徴とするモータである。

図２の（ａ）はステータ１０の外側ティース１２側から見た外側ロータ２２の部分断面を示し、（ｂ）は磁気検出装置が配置されている位置における永久磁石２３からの漏れ磁束の大きさを示し線Ｂｏｐ，Ｂｒｐは磁気検出装置３０が磁束を検知する閾値を表している。ａ及びｂは永久磁石の極間位置から磁気検出装置が位置を検出するまでのずれ量を示している。

磁石止め用鋼板にツメ部を設けないことで、永久磁石の極間付近の漏れ磁束が大きく、磁気検出装置のロータの位置検出ずれ量を小さくすることができ、モータ回転時の振動、騒音を低減が可能となる。

図３、４は実施の形態２を示したものである。
図３に示すように複数の鋼板が積層されたロータ２０のコア２４の内、永久磁石止め用鋼板２６以外の鋼板でツメ部２５を有さない鋼板を磁気検出装置側に有することを特徴とするモータである。

このように構成することで、永久磁石の極間付近の漏れ磁束を大きくでき、漏れ磁束と磁気検出装置の磁気検出ずれ量の関係は図４の通りとなる。本発明においても磁気検出ずれ量ａ、ｂを小さくすることができ、モータ回転時の振動、騒音の低減が可能となる。

また、本モータの磁石止め用鋼板を非磁性体で構成することで、永久磁石の漏れ磁束が大きく、磁気検出装置のロータの位置検出ずれ量を小さくすることができ、同様に、モータ回転時の振動、騒音を低減が可能となる。

本発明のモータは、低振動、低騒音化を求められるモータに効果的である。

（ａ）は実施の形態１を示したモータの部分断面図、（ｂ）は同矢視部分断面図、（ｃ）は同外側ロータ部分拡大図 （ａ）は同外側ティース側から見た外側ロータの部分断面図、（ｂ）は永久磁石の漏れ磁束の変化を示す図 実施の形態２を示したモータの部分断面図 （ａ）は同外側ティース側から見た外側ロータの部分断面図、（ｂ）は永久磁石の漏れ磁束の変化を示す図 （ａ）は従来例を示したモータの部分断面図、（ｂ）は同矢視部分断面図、（ｃ）は同外側ロータ部分拡大図 （ａ）は従来例を示した外側ティース側から見た外側ロータの部分断面図、（ｂ）は永久磁石の漏れ磁束の変化を示す図

符号の説明

１０ ステータ
１１ ヨーク
１２ 外側ティース
１３ 内側ティース
１４ ステータコア
１５ コイル
２０ ロータ
２１ 内側ロータ
２２ 外側ロータ
２３ 永久磁石
２４ コア
２５ ツメ部
２６ 永久磁石止め用鋼板
３０ 磁気検出装置
３１ 磁気検出装置結線基盤
３２ 磁気検出装置収納ケース
３３ 防湿用樹脂

Claims (2)

1. モータは、略環状のヨークと前記ヨークに設けた複数のティースとからなるステータコアの前記ヨーク又は前記ティースに３相スターもしくはデルタ状に結線された巻線を施した複数のコイルを有するステータと、前記ステータに対して回転自在に保持されたロータとからなり、前記ティースは、前記ヨークから外周方向に突出した外側ティースと前記ヨークから内周方向に突出した内側ティースとからなり、前記ロータは、ステータの内径側に対向する内側ロータと外径側に対向する外側ロータとで構成され、前記内側ロータと前記外側ロータの前記ティースに対向する位置に永久磁石が配置され、前記永久磁石の漏れ磁束を磁気検出装置にて検知しロータの位置を検出してロータを回転させる構成であり、
   前記磁気検出装置は外側ロータの軸方向ステータ側に装着される構造であり、前記外側ロータのコアは複数の鋼板が積層され、前記永久磁石の径方向及び円周方向位置固定用のツメ部を有し、前記永久磁石の軸方向位置固定用に前記永久磁石の軸方向端面の位置で前記磁気検出装置側に配置された永久磁石止め用鋼板を有し、前記永久磁石止め用鋼板は前記永久磁石の端面の一部をふさいで前記永久磁石を軸方向で固定するための前記永久磁石端面の極中央付近径方向に突出部を有するが、前記ツメ部を有しておらず、
   前記コアは、複数の鋼板が積層されたロータのコアの内、前記永久磁石止め用鋼板以外の鋼板でツメ部を有さない鋼板を少なくとも１つ以上磁気検出装置側に有することを特徴とするモータ。
2. 磁石止め用鋼板を非磁性体で構成したことを特徴とする請求項１記載のモータ。

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