JP5363062B2 - モータ - Google Patents
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Description
また、ロータ又はステータの第1構成部において、各マグネットの磁極境界部の磁束密度変化の傾きk1が、0.0648≦k1≦0.0728の範囲内に設定され、第2構成部において、各マグネットの磁極境界部の磁束密度変化の傾きk2が、0.0711≦k2≦0.0728の範囲内に設定されることで、モータの合成コギングトルクが好適に低減される(図5及び図6参照)。これにより、モータの一層の低振動化に寄与できる。
この発明では、第1及び第2構成部間には磁気的な離間部が設けられるため、その第1構成部のマグネットから第2構成部の突極への磁束漏れが低減される。
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
図1(a)(b)及び図2は、本実施形態のブラシレスモータ10を示す。尚、図1(a)は、モータの軸方向断面を示す図2のA−A断面図であり、図1(b)は、同図2のB−B断面図である。
ステータ11には、径方向内側に向けて延びる同形状の12個のティース12aが周方向に等角度間隔に設けられる円環状のステータコア12が用いられている。ステータコア12は、磁性金属板を軸方向に複数枚積層して構成される積層型コアよりなる。ステータコア12の各ティース12aには、個々にコイルが集中巻きにて巻回、この場合、U・V・W相の三相のコイル13u1〜13u4,13v1〜13v4,13w1〜13w4がそれぞれ所定箇所に巻回され、ステータ11側の磁極数が「12」として構成されている。
(1)本実施形態のロータ21は、N極及びS極のマグネット23n,23sが周方向に交互に配置された通常構成の第1構成部21Aと、第1構成部21Aの同極のマグネット23nと軸方向に並んで配置されるN極及のマグネット25nとS極として機能する突極24aとが周方向に交互に配置されたコンシクエントポール型の第2構成部21Bとが備えられてなる。これにより、コンシクエントポール型の第2構成部21Bにて生じるコギングトルクの脈動は、通常構成の第1構成部21Aにて生じるコギングトルクの脈動に対して電気角で180°ずれた逆位相で生じるようになるため(図3参照)、両構成部21A,21Bをともに持つ本実施形態のロータ21では、それぞれのコギングトルクの脈動が互いに打ち消し合い、合成コギングトルクの脈動は極めて小さくなる。そのため、このロータ21を用いる本実施形態のブラシレスモータ10では、回転駆動時の振動が低減され、低振動化を図ることができる。
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形態のブラシレスモータ10では、ロータ21を構成する第1及び第2構成部21A,21Bのマグネット23n,23s,25nの着磁態様をより詳細に設定している。
(1)本実施形態では、ロータ21の第1構成部21Aにおいて、マグネット23n,23sの磁極境界部の磁束密度変化(接線L1)の傾きk1が、0.0648≦k1≦0.0728の範囲内に設定され、第2構成部21Bにおいて、マグネット25nの磁極境界部の磁束密度変化(接線L2)の傾きk2が、0.0711≦k2≦0.0728の範囲内に設定されることで、図5及び図6から判るように、ロータ21の合成コギングトルクを好適に低減でき、ブラシレスモータ10の一層の低振動化に寄与することができる。
・上記実施形態のロータ21は、N極及びS極のマグネット23n,23sを用いる全体の軸方向長さ1/2の通常構成の第1構成部21Aに対し、N極のマグネット25n及び突極24aで構成される全体の軸方向長さ1/4のコンシクエントポール型の第2構成部21Bの一対をそれぞれ軸方向に連結して構成したが、ロータ21の構成は例えば図7〜図11に示すように適宜変更してもよい。
Claims (7)
- コアのティースに三相のコイルが巻回されて12n(nは自然数)の磁極が構成されたステータ又はロータと、コアにマグネットが固定されて10n又は14nの磁極が構成されたロータ又はステータとを備えてなるモータであって、
前記ロータは、
N極及びS極のマグネットが周方向に交互に配置された第1構成部と、
N極及びS極の一方側のマグネットが前記第1構成部の同極のマグネットと軸方向に並んで配置されるその一方側のマグネットと、他方側の磁極として機能する前記コアに設けた突極とが周方向に交互に配置された第2構成部と
を備え、
前記第2構成部は、前記他方側の磁極として機能する前記突極が前記第1構成部における前記第2構成部の前記一方側のマグネットと異極のマグネットと軸方向に並んで配置されていることを特徴とするモータ。 - コアのティースに三相のコイルが巻回されて12n(nは自然数)の磁極が構成されたステータ又はロータと、コアにマグネットが固定されて10n又は14nの磁極が構成されたロータ又はステータとを備えてなるモータであって、
前記ロータは、
N極及びS極のマグネットが周方向に交互に配置された第1構成部と、
N極及びS極の一方側のマグネットが前記第1構成部の同極のマグネットと軸方向に並んで配置されるその一方側のマグネットと、他方側の磁極として機能する前記コアに設けた突極とが周方向に交互に配置された第2構成部と
を備え、
前記第1構成部において、前記マグネットの磁極境界部の磁束密度変化の傾きk1が、
0.0648≦k1≦0.0728
の範囲内に設定され、
前記第2構成部において、前記マグネットの磁極境界部の磁束密度変化の傾きk2が、
0.0711≦k2≦0.0728
の範囲内に設定されていることを特徴とするモータ。 - 請求項1又は2に記載のモータにおいて、
前記第2構成部は、2分割され、前記第1構成部の軸方向両側にそれぞれ配置されていることを特徴とするモータ。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記第2構成部は、2分割され、一方はN極のマグネットと前記突極とが周方向に交互に配置され、他方はS極のマグネットと前記突極とが周方向に交互に配置されていることを特徴とするモータ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記第1及び第2構成部におけるマグネットは、各構成部間でそれぞれ分割して形成されていることを特徴とするモータ。 - 請求項5に記載のモータにおいて、
前記第1及び第2構成部間には、磁気的な離間部が設けられていることを特徴とするモータ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記第1及び第2構成部における同極のマグネットは、各構成部を越えて一体に形成されていることを特徴とするモータ。
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