JP5726591B2 - モータ及びロータコア - Google Patents
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Description
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のロータコアにおいて、前記薄肉部は、前記マグネットよりも基端側を含み形成されている。
請求項2の発明によれば、マグネットの周方向端部における漏れ磁束を抑制できる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のロータコアにおいて、前記縮幅部は、前記マグネットの周方向の両側面の延長線上であって前記ステータから離間した位置から前記ステータ側に向けて幅狭になるように形成した。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1に記載のロータコアにおいて、前記縮幅部は、前記マグネット側に近づくほど、前記縮幅部の周方向の幅が急峻に大きくなるようにその側面が円弧状の曲面にて形成された。
図1に示すように、ブラシレスモータ1のモータケース2は、有底筒状に形成されたヨーク3と、該ヨーク3のフロント側(図1において下側)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。
ロータ9は、ロータコア10と、そのロータコア10に保持された4個のマグネットMとから構成されている。
(コアシート20)
(環状部21)
ロータコア10は、図1及び図2に示すように、磁性体よりなる板状のコアシート20を複数枚積層して形成されている。コアシート20は、図3及び図4に示すように、円板状をなすとともに、中央部に環状部21を有している。環状部21の中央部には、円形の第1貫通孔H1が軸方向(コアシート20の厚さ方向)に貫通形成され、第1貫通孔H1の内径は、回転軸8の外径よりも若干小さい値となっている。
(突極片22)
コアシート20には、環状部21の外周面から径方向外側に90度の間隔に延出形成した4個の突極片22が延出形成されている。従って、4個の突極片22は、それぞれ一対の突極片22が第1貫通孔H1の中心軸線L1を挟んで相対向するように配置される。4個の突極片22は、何れも同じ形状をなしている。詳しくは、各突極片22の厚さは、環状部21の厚さと等しい。そして、各突極片22は、径方向に延びる各突極片22の周方向の幅W1(図4参照)は一定になるように形成されている。更に、各突極片22の径方向の外周面22aは、第1貫通孔H1の中心軸線L1(回転軸8の中心軸線L2に同じ)を中心とする円弧状の曲面となっている。
そして、第2貫通孔H2によって、厚肉部23は径方向において2分されている。第2貫通孔H2によって2分された厚肉部23について、先端側(径方向外側)を先端厚肉部23aといい、基端側(径方向内側)を基端厚肉部23bという。
(疑似突極片24)
また、同じく環状部21の外周面であって4個の突極片22間から径方向外側に90度の間隔に4個の疑似突極片24が延出形成されている。従って、4個の疑似突極片24は、それぞれ一対の疑似突極片24が第1貫通孔H1の中心軸線L1を挟んで相向するように配置される。4個の疑似突極片24は、何れも同じ形状をなし、突極片22と同じ外形形状をなしている。従って、各疑似突極片24の厚さは各突極片22と同じ厚さとなるとともに、各疑似突極片24の径方向の外周面24aは、第1貫通孔H1の中心軸線L1(回転軸8の中心軸線L2に同じ)を中心とする円弧状の曲面となっている。
(ロータコア10)
ちなみに、図2に示すロータコア10において、軸方向に環状部21同士が重なった部分が円筒部11となり、軸方向に突極片22同士が重なった部分が突極12となる。また、軸方向に疑似突極片24同士が重なった部分が疑似突極14となる。また、軸方向に第1貫通孔H1同士で連通する孔は回転軸8が嵌入固着される嵌入孔16となり、軸方向に第2貫通孔H2同士で連通する孔はマグネットMを貫挿固着する貫挿孔18となる。
図1及び図2に示すように、ロータコア10の円筒部11(環状部21)に設けられた第1薄肉部D1は、周方向の何れの位置においてもマグネットMよりも径方向内側かつ回転軸8の外周側に存在する。そして、第1薄肉部D1は、その厚さが、円筒部11(環状部21)の厚さよりも薄いため、円筒部11(環状部21)よりも径方向の磁気抵抗が高くなっている。
また、ロータコア10の疑似突極14(突極片24)に設けられた第3薄肉部D3は、疑似突極片24の周方向の両側面24bを、厚さ方向(軸方向)の一方側の面から他方側の面に向かって加圧し押し潰して形成した。しかも、第3薄肉部D3は、疑似突極片24の先端部において基端部よりも周方向において幅広に形成した。そして、疑似突極14(疑似突極片24)の先端部分において、第3薄肉部D3と厚肉部25を形成した。
(1)本実施形態によれば、ロータコア10の突極12(突極片22)の先端部両側部を押し潰して第2薄肉部D2と先端厚肉部23aを形成した。そして、突極12(突極片22)のマグネットMよりも先端側において、第2薄肉部D2は先端厚肉部23aよりも径方向の磁気抵抗が高くなるようにした。
従って、突極12(突極片22)に嵌め込まれたマグネットMの周方向の両側からステータ6側に流れる磁束の漏れは、離間させた距離W2に相対して抑制させることができる。その結果、ロータコア10の周方向に交互に形成される磁極の磁気バランスが向上し、高出力化を図ることができる。しかも、高出力効果により出力当たりのブラシレスモータ1の体格を小体格化することができる。
従って、マグネットMの周方向の両側からステータ6側に流れる磁束は、円弧状の曲面に沿って先端厚肉部23a内を先端厚肉部23aの周方向の中心側に集中し、隣接する疑似突極14(疑似突極片24)への漏れが抑制される。その結果、ロータコア10の周方向に交互に形成される磁極の磁気バランスが向上し、高出力化を図ることができる。しかも、高出力効果により出力当たりのブラシレスモータ1の体格を小体格化することができる。
・上記実施形態では、幅広部D2aを第2貫通孔H2の径方向外側面よりも外側に予め定めた距離W2だけ離間させて形成し、マグネットMの径方向外側に先端厚肉部23aを形成した。
これを、図8に示すように、段差面22cを直角に交差する面とならないように第2薄肉部D2の幅広部D2aを形成するようにしてもよい。
・上記実施形態では、ロータコア10は、周方向に、突極12と疑似突極14とが交互に配置され、各突極14にマグネットMを埋め込んだコンシクエント型のロータであったが、コンシクエント型のロータに限定されるものではない。
この場合、疑似突極14を突極12としてその突極12に埋め込まれたマグネットMは、径方向外側の端部がS極、径方向内側の端部がN極となるようにそれぞれ着磁される必要がある。これによって、ロータコア10は、周方向に形成された各突極12は、交互にN極とS極の磁極が発生する。
・上記実施形態では、コアシート20を複数枚積層してロータコア10を形成するとき、各コアシート20において、突極片22(疑似突極片24)に形成した第2薄肉部D2(第3薄肉部D3)が軸方向において同じ方向を向くように積層した。
Claims (6)
- 異なる磁極が周方向に交互に形成された突極が配置形成されたモータのロータコアであって、
少なくともマグネットを埋め込んだ突極の先端部分に、前記マグネットの周方向の両側面の延長線上であって、ステータ側に向けて前記ステータ側の周方向の磁極幅が前記マグネットの周方向幅に対し幅狭になる縮幅部を設け、
前記ロータコアは、複数の前記ロータコアの形成用のコアシートを複数枚積層して形成し、
前記各コアシートは、前記突極を形成する突極片を有し、その突極片の一側面を押し潰して前記ロータコアの縮幅部を構成するための薄肉部を形成したことを特徴とするロータコア。 - 請求項1に記載のロータコアにおいて、
前記薄肉部は、前記マグネットよりも基端側を含み形成されていることを特徴とするロータコア。 - 請求項1又は2に記載のロータコアにおいて、
前記縮幅部は、前記マグネットの周方向の両側面の延長線上であって前記ステータから離間した位置から前記ステータ側に向けて幅狭になるように形成したことを特徴とするロータコア。 - 請求項1〜3のいずれか1に記載のロータコアにおいて、
前記縮幅部は、前記マグネット側に近づくほど、前記縮幅部の周方向の幅が急峻に大きくなるようにその側面が円弧状の曲面にて形成されたことを特徴とするロータコア。 - 請求項1〜4のいずれか1に記載のロータコアにおいて、
前記ロータコアに設けた前記突極は、1つおきに又は全ての突極に前記マグネットを埋め込んだことを特徴とするロータコア。 - 請求項1〜5のいずれか1に記載のロータコアを有するロータと、前記ロータの外周に、巻線が巻回されたステータとを備えたことを特徴とするモータ。
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