JP6068221B2 - ロータ及びモータ - Google Patents

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本発明は、ロータ及びモータに関するものである。
従来、モータに使用されるロータとしては、周方向に複数の爪状磁極をそれぞれ有して組み合わされる2つのロータコアと、それら2つのロータコアの間に配置された界磁磁石とを備え、各爪状磁極を交互に異なる磁極として機能させる永久磁石のランデル型構造のロータがある。そして、このロータにおいて、隣り合う爪状磁極の間に極間補助磁石を配置して、ロータの漏れ磁束を低減させるようにしている(例えば。特許文献1)。
特開2012−115085号公報
ところで、上記ロータでは、極間補助磁石が径方向に沿って配置されている。そのため、ロータが回転すると、極間補助磁石はその回転による遠心力で径方向外側へ飛び出してしまう虞があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、極間補助磁石の飛び出しを防止することができるランデル型構造のロータ及びモータを提供することにある。
上記課題を解決するロータであって、回転軸に固着された第1コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第1爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成された第1ロータコアと、前記回転軸に固着された第2コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第2爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成されるとともに、周方向に前記第1爪状磁極間にそれぞれ相対配置される第2ロータコアと、前記第1コアベースと前記第2コアベース間に配置され、前記各第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記各第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、周方向で隣り合う前記第1及び第2爪状磁極の間に配置された極間補助磁石とを有したランデル型構造のロータであって、前記第1及び第2ロータコアの軸方向外側面にそれぞれ一対のプレートを配置し、前記一対のプレートの少なくともいずれか一方のプレートの径方向外周縁部から前記各極間補助磁石の径方向外側面上を通って他方のプレートに向かってそれぞれ固定部材を延出し、前記各固定部材の先端部に設けた連結用爪を、前記他方のプレートの外周部にカシメにて連結固定してなるロータカバーを設けており、前記各第1爪状磁極及び前記各第2爪状磁極の前記界磁磁石側に延出形成された第1磁極部及び第2磁極部の径方向外側面には、周方向中央位置を軸方向に延びる線を対称軸として両側に軸方向に凹設したディテントトルク発生用の一対の補助溝を形成しており、前記一対のプレートの少なくともいずれか一方のプレートの径方向外周縁部から前記各補助溝を通って他方のプレートに向かってそれぞれ第2固定部材を延出し、前記各第2固定部材の先端部に設けた連結用爪を、前記他方のプレートの外周部に形成した鍔部に対してカシメにて連結固定した。
この構成によれば、ロータの回転による遠心力が極間補助磁石に加えられても、極間補助磁石は第1及び第2ロータコアから飛び出す虞はない
この構成によれば、ロータは停止時の保持力(ディテントトルク)が大きい
この構成によれば、保持力(ディテントトルク)を備えつつ、ロータカバーの固定強度を上げることができ、ロータの回転による遠心力が極間補助磁石に加えられても、極間補助磁石は第1及び第2ロータコアから飛び出す虞はない。
課題を解決するロータであって、回転軸に固着された第1コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第1爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成された第1ロータコアと、前記回転軸に固着された第2コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第2爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成されるとともに、周方向に前記第1爪状磁極間にそれぞれ相対配置される第2ロータコアと、前記第1コアベースと前記第2コアベース間に配置され、前記各第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記各第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、周方向で隣り合う前記第1及び第2爪状磁極の間に配置された極間補助磁石とを有したランデル型構造のロータであって、前記第1及び第2ロータコアの軸方向外側面にそれぞれ一対のプレートを配置し、前記一対のプレートの少なくともいずれか一方のプレートの径方向外周縁部から前記各極間補助磁石の径方向外側面上を通って他方のプレートに向かってそれぞれ固定部材を延出し、前記各固定部材の先端部に設けた連結用爪を、前記他方のプレートの外周部にカシメにて連結固定してなるロータカバーを設けており、前記一方のプレートは、その内周縁部に等間隔に複数個の第1係止爪が前記第1コアベースに向かって突出形成され、前記各第1係止爪は、前記第1コアベースの軸方向外側面にそれぞれ対応して形成された第1係止孔に嵌着され、前記他方のプレートは、その内周縁部に等間隔に複数個の第2係止爪が前記第2コアベースに向かって突出形成され、前記各第2係止爪は、前記第2コアベースの軸方向外側面にそれぞれ対応して形成された第2係止孔に嵌着される。
この構成によれば、ロータの回転による遠心力が極間補助磁石に加えられても、極間補助磁石は第1及び第2ロータコアから飛び出す虞はない。また、ロータに対するロータカバーの組み付けが簡単に行える。
上記課題を解決するロータであって、回転軸に固着された第1コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第1爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成された第1ロータコアと、前記回転軸に固着された第2コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第2爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成されるとともに、周方向に前記第1爪状磁極間にそれぞれ相対配置される第2ロータコアと、前記第1コアベースと前記第2コアベース間に配置され、前記各第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記各第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、周方向で隣り合う前記第1及び第2爪状磁極の間に配置された極間補助磁石とを有したランデル型構造のロータであって、前記第1及び第2ロータコアの軸方向外側面にそれぞれ一対のプレートを配置し、前記一対のプレートの少なくともいずれか一方のプレートの径方向外周縁部から前記各極間補助磁石の径方向外側面上を通って他方のプレートに向かってそれぞれ固定部材を延出し、前記各固定部材の先端部に設けた連結用爪を、前記他方のプレートの外周部にカシメにて連結固定してなるロータカバーを設けており、前記一対のプレートのいずれか一方のプレートには、前記ロータの回転を検出するための複数の被検出片を、周方向に等間隔に配置して軸方向に延出形成した。
この構成によれば、ロータの回転による遠心力が極間補助磁石に加えられても、極間補助磁石は第1及び第2ロータコアから飛び出す虞はない。また、ロータカバーがロータの回転検出のための被検出部材を兼用するため、部品点数の削減を図ることができるとともに、プレートの製造加工と同時にでき、別途、被検出部材の製造が省略できる。しかも、被検出部材を組み付ける製造工程も省略できる。
上記課題を解決するロータであって、回転軸に固着された第1コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第1爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成された第1ロータコアと、前記回転軸に固着された第2コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第2爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成されるとともに、周方向に前記第1爪状磁極間にそれぞれ相対配置される第2ロータコアと、前記第1コアベースと前記第2コアベース間に配置され、前記各第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記各第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、周方向で隣り合う前記第1及び第2爪状磁極の間に配置された極間補助磁石とを有したランデル型構造のロータであって、前記第1及び第2ロータコアの軸方向外側面にそれぞれ一対のプレートを配置し、前記一対のプレートの少なくともいずれか一方のプレートの径方向外周縁部から前記各極間補助磁石の径方向外側面上を通って他方のプレートに向かってそれぞれ固定部材を延出し、前記各固定部材の先端部に設けた連結用爪を、前記他方のプレートの外周部にカシメにて連結固定してなるロータカバーを設けており、前記一対のプレートのいずれか一方のプレートの軸方向外側面には、前記ロータの回転を検出するための検出用磁石を設けており、前記検出用磁石は、周方向に第1の磁極と第2の磁極が交互に磁化されたリング形状の永久磁石であって、その中心軸が回転軸の中心軸線と一致しており、前記一方のプレートの軸方向外側面に複数個の固定突片を形成し、その各固定突片の径方向内側面に前記リング形状の検出用磁石の径方向外側面が嵌着固定される
この構成によれば、ロータの回転による遠心力が極間補助磁石に加えられても、極間補助磁石は第1及び第2ロータコアから飛び出す虞はない。また、ロータカバーにロータの回転検出のための検出用磁石を設けたので、磁石取り付けのための部品点数の削減を図ることができるとともに、モータの小型化を実現できる。
この構成によれば、磁気センサは、検出用磁石の第1の磁極と第2の磁極が交互に通過するのを検知することから、精度の高い検出信号を得ることができる
この構成によれば、複数個の固定突片の径方向内側面に検出用磁石を嵌着させるだけで、簡単かつ精度よく、検出用磁石はプレートに対して組み付けることができる。
上記課題を解決するロータであって、回転軸に固着された第1コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第1爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成された第1ロータコアと、前記回転軸に固着された第2コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第2爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成されるとともに、周方向に前記第1爪状磁極間にそれぞれ相対配置される第2ロータコアと、前記第1コアベースと前記第2コアベース間に配置され、前記各第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記各第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、周方向で隣り合う前記第1及び第2爪状磁極の間に配置された極間補助磁石とを有したランデル型構造のロータであって、前記第1及び第2ロータコアの軸方向外側面にそれぞれ一対のプレートを配置し、前記一対のプレートの少なくともいずれか一方のプレートの径方向外周縁部から前記各極間補助磁石の径方向外側面上を通って他方のプレートに向かってそれぞれ固定部材を延出し、前記各固定部材の先端部に設けた連結用爪を、前記他方のプレートの外周部にカシメにて連結固定してなるロータカバーを設けており、前記一対のプレートのいずれか一方のプレートの軸方向外側面には、前記ロータの回転を検出するための検出用磁石を設けており、前記検出用磁石は、周方向に第1の磁極と第2の磁極が交互に磁化されたリング形状の永久磁石であって、その中心軸が回転軸の中心軸線と一致しており、前記一方のプレートの内周縁部に円筒形状の固定円筒壁を形成し、その固定円筒壁の径方向外側面に前記リング形状の検出用磁石の径方向内側面が嵌着固定される。
この構成によれば、ロータの回転による遠心力が極間補助磁石に加えられても、極間補助磁石は第1及び第2ロータコアから飛び出す虞はない。また、ロータカバーにロータの回転検出のための検出用磁石を設けたので、磁石取り付けのための部品点数の削減を図ることができるとともに、モータの小型化を実現できる。また、磁気センサは、検出用磁石の第1の磁極と第2の磁極が交互に通過するのを検知することから、精度の高い検出信号を得ることができる。また、剛性のある円筒形状の固定円筒壁に検出用磁石が嵌着されることから、信頼性を確保し精度よく、検出用磁石はプレートに対して組み付けることができる。
上記構成において、前記検出用磁石の各第1の磁極部分が前記第1爪状磁極と、前記検出用磁石の第2の磁極が前記第2爪状磁極と対向するようにそれぞれ相対配置されていることが好ましい。
この構成によれば、磁気センサは、精度の高い検出信号を得ることができる。
上記構成において、前記各第1爪状磁極の第1磁極部の径方向内側面には、前記第1爪状磁極の同じ第1の磁極となるように径方向に磁化された第1背面補助磁石が設けられ、前記各第2爪状磁極の第2磁極部の径方向内側面には、前記第2爪状磁極の同じ第2の磁極となるように径方向に磁化された第2背面補助磁石が設けられ、前記第1及び第2背面補助磁石の軸方向の外側面はそれぞれ前記一対のプレートにて覆われていることが好ましい。
この構成によれば、第1及び第2背面補助磁石はそれぞれのプレートにて覆われ、軸方向に飛び出ることが防止される。
上記課題を解決するモータであって、モータは上記のランデル型構造のロータを備えた。
この構成によれば、モータにおいて、ロータの回転による遠心力が極間補助磁石に加えられても、極間補助磁石は第1及び第2ロータコアから飛び出す虞はない。
本発明によれば、極間補助磁石の飛び出しを防止することができる。
第1実施形態のブラシレスモータの軸方向から見た断面図。 同じく、ロータカバーを装着したロータの斜視図。 同じく、ロータカバーの分解斜視図。 同じく、(a)はロータを第1ロータコア側から見た斜視図、(b)はロータを第2ロータコア側から見た斜視図。 同じく、ロータを軸方向から見た正面図。 同じく、図5のa−o−b線組合せ断面図。 同じく、極間補助磁石と背面補助磁石を省略したロータの分解斜視図。 同じく、各ディテントトルクの関係を示す図。 第1実施形態の別例を示すロータカバーを装着したロータの斜視図。 同じく、飛び出しカバーの斜視図。 第1実施形態の別例を示すロータカバーを装着したロータの斜視図。 同じく、第1プレートの斜視図。 第2実施形態のロータカバーを装着したロータの斜視図。 同じく、ロータカバーの分解斜視図。 同じく、ロータの軸方向から見た正面図。 同じく、図15のA−A線断面図。 第2実施形態の別例を示すロータカバーを装着したロータの斜視図。 同じく、ロータの径方向からみた断面図。 同じく、ロータカバーの分解斜視図。
(第1実施形態)
以下、モータの一実施形態について説明する。
図1に示すように、ブラシレスモータMは、モータハウジング1の内周面にステータ2が固定され、そのステータ2の内側には、回転軸3に固着され同回転軸3とともに一体回転する所謂ランデル型構造のロータ4が配設されている。回転軸3は、被磁性体のステンレス製シャフトであって、モータハウジング1に設けた図示しない軸受にて、モータハウジング1に対して回転可能に支持されている。
(ステータ2)
ステータ2は、円筒状のステータコア10を有し、そのステータコア10の外周面がモータハウジング1の内側面に固定されている。ステータコア10の内側には、軸線方向に沿って形成され、かつ、周方向に等ピッチに配置される複数のティース11が、径方向内側に向かって延出形成されている。各ティース11は、T型のティースであって、その径方向の内周面11aは、回転軸3の中心軸線Oを中心として同心円の円弧を軸線方向に延出した円弧面である。
ティース11とティース11の間には、スロット12が形成される。本実施形態では、ティース11の数は12個であって、スロット12の数は、ティース11の数と同じ12個である。12個のティース11には、周方向に3相巻線、即ち、U相巻線13u、V相巻線13v、W相線13wが順番に集中巻きにて巻回されている。
そして、これら巻回した各相巻線13u,13v,13wに3相電源電圧を印加してステータ2に回転磁界を形成し、同ステータ2の内側に配置した回転軸3に固着されたロータ4を、正回転(図1において時計回り方向)及び逆回転(図1において反時計回り方向に回転)させるようになっている。
図4〜図7に示すように、ステータ2の内側に配設されたロータ4は、第1及び第2ロータコア20,30、界磁磁石40を有している。そして、図2及び図3に示すように、その第1及び第2ロータコア20,30、界磁磁石40を有したロータ4は、ロータカバー60が装着されている。
(第1ロータコア20)
図7に示すように、第1ロータコア20は、軟磁性材よりなり本実施形態では電磁鋼板にて形成され、回転軸3を貫挿固着する貫通穴20aを形成した円板状の第1コアベース21を有している。第1コアベース21の外周面21cには、等間隔に複数(本実施形態では4つ)の第1爪状磁極22が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成されている。ここで、第1爪状磁極22において、第1コアベース21の外周面21cから径方向外側に突出した部分を第1基部23といい、軸方向に屈曲された先端部分を第1磁極部24という。
第1基部23と第1磁極部24からなる第1爪状磁極22の周方向両端面22a,22bは、径方向に延びる(軸方向から見て径方向に対して傾斜していない)平坦面となっている。そして、各第1爪状磁極22の周方向の角度、即ち前記周方向両端面22a,22b間の角度は、周方向に隣り合う第1爪状磁極22同士の隙間の角度より小さく設定されている。
また、第1磁極部24の径方向外側面f1は、軸直交方向断面形状が回転軸3の中心軸線Oを中心とする同心円形状の円弧面を有し、その径方向外側面f1に第1補助溝25と第2補助溝26の2つの溝を有している。
詳述すると、図5に示すように、第1磁極部24の径方向外側面f1であって、回転軸3の中心軸線Oから第1磁極部24の周方向の中間位置を通過する直線を中心線L1とする。その中心線L1を基準として時計回り方向側及び反時計回り方向側に角度θ1に位置する中心軸線Oから延びる直線をそれぞれ第1直線L1aと第2直線L1bとする。
ここで、角度θ1は、コギングトルクの周期(角度φ)に基づいて、以下の演算式を使って求めた。
θ1=(1/2+n)・φ
なお、nは整数であって、本実施形態は、n=0としている。
コギングトルクの周期φは、一般に、360度を、ロータ4の磁極数とステータ2のスロット数の最小公倍数で割った値である。
この時、ロータ4の磁極数は8、ステータ2のスロット数は12であることから、最小公倍数は24となる。そして、コギングトルクの周期φは、15(=360/24)度となる。
従って、角度θ1は、7.5(=15/2)度となる。
そして、径方向外側面f1において、中心線L1を中心に時計回り方向及び反時計回り方向にそれぞれ7.5度変位した位置ある第1直線L1aと第2直線L1bを周方向の中間位置として一定の幅を有した溝を軸線方向にそれぞれ凹設する。
そして、第1直線L1aを周方向中間位置とする溝を第1補助溝25とし、反対に、第2直線L1bを周方向中間位置とする溝を第2補助溝26としている。従って、回転軸3の中心軸線Oを中心に第1補助溝25と第2補助溝26がなす角度は、コギングトルクの周期φ(=15度)と一致する。
つまり、中心線L1と第1直線L1aがなす角度及び中心線L1と第2直線L1bがなす角度は、共にコギングトルクの周期φの半周期(=7.5度)となり、第1補助溝25と第2補助溝26は中心線L1を対称軸として対称位置に形成されている。
この第1及び第2補助溝25,26は、軸直交方向断面形状がコ字状に形成され、その底面25a,26aが平面であって、その両側から径方向外側から延びる側面に対して直角に形成されている。
従って、第1及び第2補助溝25,26の底面25a,26aは、平面形状であることから、軸直交断面形状が回転軸3の中心軸線Oを中心とする同心円弧形状にならない。その結果、第1磁極部24の第1及び第2補助溝25,26の底面25a,26aを含む径方向外側面f1は、全体として、軸直交方向断面形状が回転軸3の中心軸線Oを中心とする同心円形状にならない。
図4(a)及び図7に示すように、第1コアベース21の反対向面21bには、4個の位置決め係止孔27が中心軸線Oを中心とする同心円上に等角度の間隔で凹設されている。4個の位置決め係止孔27は、第1コアベース21に形成した隣り合う第1爪状磁極22の中間位置上に形成されている。
(第2ロータコア30)
図7に示すように、第2ロータコア30は、第1ロータコア20と同一材質及び同形状であって、回転軸3を貫挿固着する貫通穴30aを形成した円板状の第2コアベース31を有している。第2コアベース31の外周面31cには、等間隔に4つの第2爪状磁極32が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成されている。ここで、第2爪状磁極32において、第2コアベース31の外周面31cから径方向外側に突出した部分を第2基部33といい、軸方向に屈曲された先端部分を第2磁極部34という。
第2基部33と第2磁極部34からなる第2爪状磁極32の周方向端面32a,32bは径方向に延びる平坦面とされている。そして、各第2爪状磁極32の周方向の角度、即ち前記周方向両端面32a,32b間の角度は、周方向に隣り合う第2爪状磁極32同士の隙間の角度より小さく設定されている。
また、第2磁極部34の径方向外側面f2は、軸直交方向断面形状が回転軸3の中心軸線Oを中心とする同心円形状の円弧面を有し、その径方向外側面f2に第1補助溝35と第2補助溝36の2つの溝を有している。
詳述すると、図5に示すように、第2磁極部34の径方向外側面f2であって、回転軸3の中心軸線Oから第2磁極部34の周方向の中間位置を通過する直線を中心線L2とする。その中心線L2を基準として時計回り方向側及び反時計回り方向側に角度θ2の位置にある中心軸線Oから延びる直線をそれぞれ第1直線L2aと第2直線L2bとする。ここで、角度θ2は、上記と同様に、コギングトルクの周期φに基づいて、以下の演算式を使って求めた。
θ2=(1/2+n)・φ
なお、nは整数であって、本実施形態は、n=0としている。コギングトルクの周期φは、前記と同様に、15(=360/24)度である。
従って、角度θ2は、角度θ1と同じ、7.5(=15/2)度となる。
そして、径方向外側面f2において、中心線L2を中心に時計回り方向及び反時計回り方向にそれぞれ7.5度変位した位置ある第1直線L2aと第2直線L2bを周方向の中間位置として一定の幅を有した溝を軸線方向にそれぞれ凹設する。
そして、第1直線L2aを周方向中間位置とする溝を第1補助溝35とし、反対に、第2直線L2bを周方向中間位置とする溝を第2補助溝36としている。従って、回転軸3の中心軸線Oを中心に第1補助溝35と第2補助溝36がなす角度は、コギングトルクの周期φ(=15度)と一致する。
つまり、中心線L2と第1直線L2aがなす角度及び中心線L2と第2直線L2bがなす角度は、共にコギングトルクの周期φの半周期(=7.5度)となり、第1補助溝35と第2補助溝36は中心線L2を対称軸として対称位置に形成されている。
この第1及び第2補助溝35,36は、軸直交方向断面形状がコ字状に形成され、その底面35a,36aが平面であって、その両側から径方向外側から延びる側面に対して直角に形成されている。
従って、第1及び第2補助溝35,36の底面35a,36aは、平面形状であることから、軸直交方向断面形状が回転軸3の中心軸線Oを中心とする同心円弧形状にならない。その結果、第2磁極部34の第1及び第2補助溝35,36の底面35a,36aを含む径方向外側面f2は、全体として、軸直交方向断面形状が回転軸3の中心軸線Oを中心とする同心円形状にならない。
図4(b)に示すように、第2コアベース31の反対向面31bには、4個の位置決め係止孔37が中心軸線Oを中心とする同心円上に等角度の間隔で凹設されている。4個の位置決め係止孔37は、第2コアベース31に形成した隣り合う第2爪状磁極32の中間位置上に形成されている。
そして、第2ロータコア30は、各第2爪状磁極32がそれぞれ対応する各第1爪状磁極22間に配置される。このとき、第2ロータコア30は、第1コアベース21と第2コアベース31との軸方向の間に、界磁磁石40(図6参照)が配置(挟持)されるようにして第1ロータコア20に対して組み付けられる。
(界磁磁石40)
図6及び図7に示すように、第1ロータコア20と第2ロータコア30との間に挟持された界磁磁石40は、ネオジム磁石よりなる円板状の永久磁石である。
図7に示すように、界磁磁石40は、その中央位置に回転軸3を貫通する貫通穴41が形成されている。そして、界磁磁石40の一方の側面40aが、第1コアベース21の対向面21aと、界磁磁石40の他方の側面40bが、第2コアベース31の対向面31aとそれぞれ当接し、界磁磁石40は第1ロータコア20と第2ロータコア30との間に挟持固定される。
界磁磁石40の外径は、第1及び第2コアベース21,31の外径と一致するように設定され、厚さが予め定めた厚さに設定されている。
つまり、図6に示すように、第1ロータコア20と第2ロータコア30との間に、界磁磁石40を配置したとき、第1爪状磁極22(第1磁極部24)の先端面22cと第2コアベース31の反対向面31bとが面一になる。同様に、第2爪状磁極32(第2磁極部34)の先端面32cと第1コアベース21の反対向面21bとが面一になるようにしている。また、界磁磁石40の外周面40cが第1及び第2コアベース21,31の外周面21c,31cと面一となる。
図6に示すように、界磁磁石40は、軸方向に磁化されていて、第1ロータコア20側をN極(第1の磁極)、第2ロータコア30側をS極(第2の磁極)となるように磁化されている。従って、この界磁磁石40によって、第1ロータコア20の第1爪状磁極22はN極(第1の磁極)として機能し、第2ロータコア30の第2爪状磁極32はS極(第2の磁極)として機能する。
従って、本実施形態のロータ4は、界磁磁石40を用いた所謂ランデル型構造のロータである。ロータ4は、N極となる第1爪状磁極22と、S極となる第2爪状磁極32とが周方向に交互に配置されており、磁極数が8極となる。
(第1及び第2背面補助磁石51,52)
図6に示すように、第1磁極部24の背面24a(径方向内側の面)であって、第2コアベース31の外周面31c、界磁磁石40の外周面40c、第1基部23の第2ロータコア30側の面23aとで形成される空間には、第1背面補助磁石51が配置されている。
第1背面補助磁石51は、その軸直交方向断面が扇形状の略直方体形状であって、その部分での漏れ磁束を低減すべく、第1爪状磁極22(第1磁極部24)の背面24aに当接する側が第1爪状磁極22と同極のN極に、第2コアベース31に当接する側が同第2コアベース31と同極のS極となるように径方向に磁化されている。
図6に示すように、第2磁極部34の背面34a(径方向内側の面)であって、第1コアベース21の外周面21c、界磁磁石40の外周面40c、第2基部33の第1ロータコア20側の面33aとで形成される空間には、第2背面補助磁石52が配置されている。
第2背面補助磁石52は、その軸直交方向断面が扇形状の略直方体形状であって、その部分での漏れ磁束を低減すべく、第2爪状磁極32(第2磁極部34)の背面34aに当接する側が第2爪状磁極32と同極のS極に、第1コアベース21に当接する側が同第1コアベース21と同極のN極となるように径方向に磁化されている。
(第1及び第2極間補助磁石53,54)
第1背面補助磁石51が配置された第1爪状磁極22と第2背面補助磁石52が配置された第2爪状磁極32との周方向の間には、第1及び第2極間補助磁石53,54がそれぞれ配置されている。第1及び第2極間補助磁石53,54は、その軸直交方向断面が扇形状の略直方体形状に形成されている。
詳述すると、第1極間補助磁石53は、第1爪状磁極22の一方の周方向端面22aと前記第1背面補助磁石51の周方向端面とで形成される平坦面と、第2爪状磁極32の他方の周方向端面32bと前記第2背面補助磁石52の周方向端面とで形成される平坦面との間に配置されている。
同様に、第2極間補助磁石54は、第1爪状磁極22の他方の周方向端面22bと前記第1背面補助磁石51の周方向端面とで形成される平坦面と、第2爪状磁極32の一方の周方向端面32aと前記第2背面補助磁石52の周方向端面とで形成される平坦面との間に配置されている。
そして、第1及び第2極間補助磁石53,54は、第1及び第2爪状磁極22,32とそれぞれ同じ磁極となるように(第1爪状磁極22側がN極で、第2爪状磁極32側がS極となるように)周方向に磁化されている。
(ロータカバー60)
上記のように組み付けられたロータ4には、ロータカバー60が装着されている。
図2及び図3に示すように、ロータカバー60は、第1ロータコア20(軸方向外側面)側に配置される第1プレート61と第2ロータコア30(軸方向外側面)側に配置される第2プレート62とからなり、共に非磁性体であって本実施形態では真鍮にて形成されている。
(第1プレート61)
第1プレート61は、円環板状に形成されている。第1プレート61の内径は、第1コアベース21の反対向面21bに形成された4個の位置決め係止孔27の中心位置を通る中心軸線Oを中心とする同心円の直径と同じになるように形成されている。そして、第1プレート61の内周縁部には、4個の第1係止爪63が第1ロータコア20側に等間隔に延出形成されている。一方、第1プレート61の外径は、組み付けられた回転軸3を挟んで対向する第2極間補助磁石54の外周面間であって中心軸線Oを通る長さと同じなるように形成されている。
そして、各第1係止爪63は第1コアベース21の反対向面21bに形成した各位置決め係止孔27にそれぞれ嵌着する。このとき、第1プレート61は、第1コアベース21の反対向面21bの外周部と当接するとともに、第2背面補助磁石52と第1及び第2極間補助磁石53,54の第1コアベース21側の外側面と当接する。
また、第1プレート61の外周縁部には、係止鍔64が第1係止爪63とは反対方向に延出形成されている。
第2プレート62は、円環板状に形成されている。第2プレート62の内径は、第2コアベース31の反対向面31bに形成された4個の位置決め係止孔37の中心位置を通る中心軸線Oを中心とする同心円の直径と同じになるように形成されている。そして、第2プレート62の内周縁部には、4個の第2係止爪65が第2ロータコア30側に等間隔に延出形成されている。一方、第2プレート62の外径は、組み付けられた回転軸3を挟んで対向する第1極間補助磁石53の外周面間であって中心軸線Oを通る長さと同じなるように形成されている。
そして、各第2係止爪65は第2コアベース31の反対向面31bに形成した各位置決め係止孔37にそれぞれ嵌着する。このとき、第2プレート62は、第2コアベース31の反対向面31bの外周部と当接するとともに、第1背面補助磁石51と第1及び第2極間補助磁石53,54の第2コアベース31側の外側面と当接する。
また、第2プレート62の外周縁部には、8個の固定部材66が、第2係止爪65と同方向に延出形成されている。8個の固定部材66は、第2プレート62の各第2係止爪65を第2コアベース31の各位置決め係止孔37にそれぞれ嵌着させたとき、第1爪状磁極22の第1磁極部24と第2爪状磁極32の第2磁極部34との間に位置するようにそれぞれ配置されている。
そして、各固定部材66は、その基端部から軸方向第1プレート61側であって前記第1プレート61の係止鍔64の位置まで延出形成されている。このとき、各固定部材66の径方向内側面は、第1爪状磁極22の第1磁極部24と第2爪状磁極32の第2磁極部34との間に組み付けられた第1極間補助磁石53又は第2極間補助磁石54の径方向外側面全体をそれぞれ覆うように形成されている。
図3に示すように、各固定部材66の先端には、カシメ用爪67がそれぞれ設けられている。そして、図2に示すように、各カシメ用爪67が第1プレート61の係止鍔64と係合するようにカシメられることによって、第1プレート61と第2プレート62は連結される。これによって、ロータカバー60がロータ4に対して組み付けられる。なお、図3では、各カシメ用爪67は、カシメられた状態を示しているが、カシメられる前は軸方向に延出形成されている。
次に、上記のように構成した実施形態の作用を以下に記載する。
今、ブラシレスモータMにおいて、ステータコア10の各相巻線13u,13v,13wに3相電源電圧を印加してステータ2に回転磁界を形成すると、同ステータ2の内側に配置した回転軸3に固着されたロータ4は、その回転磁界に基づいて回転する。
回転時において、ロータ4は、軸方向の両側面がロータカバー60の第1プレート61と第2プレート62にてカバーされていることから、第1及び第2極間補助磁石53,54、並びに、第1及び第2背面補助磁石51,52が軸方向から飛び出すことはない。
しかも、ロータ4は、ロータカバー60の各固定部材66が対応する第1及び第2極間補助磁石53,54の径方向外側面を押さえ付けていることから、回転による遠心力が第1及び第2極間補助磁石53,54に加えられても第1及び第2ロータコア20,30から飛び出す虞はない。
そして、各相巻線13u,13v,13wへの3相電源電圧の印加を停止すると、回転磁界が消失してロータ4は回転を停止する。このとき、ロータ4は、第1ロータコア20の第1磁極部24がステータコア10のティース11に流れ込む磁束と、第2ロータコア30の第2磁極部34にステータコア10のティース11から流れ込む磁束がそれぞれ最も安定した状態となる回動位置で停止する。
この停止位置は、第1及び第2磁極部24,34のいずれか一方の径方向外側面f1(径方向外側面f2)上の中心線L1(中心線L2)と交差する周方向の中間位置が、それぞれ対向するティース11の径方向内周面11aであってその周方向の中間位置と対峙する位置である。
図1は、第1磁極部24の径方向外側面f1上の中心線L1と交差する周方向の中間位置が、それぞれ対向するティース11の径方向内周面11aであってその周方向の中間位置に位置する場合を示す。このとき、ブラシレスモータMは、ロータ4が8極、ステータ2が12スロットルのモータであることから、第2磁極部34の径方向外側面f2上の中心線L2は、ティース11とティース11の中間位置に位置する。
この状態において、ロータ4(回転軸3)を回転させると、第1磁極部24の径方向外側面f1が、それぞれ対向するティース11の径方向内周面11aに対して、周方向に移動する。
このとき、第1磁極部24の径方向外側面f1は、第1及び第2補助溝25,26が形成されていることから、全体として、軸直交方向断面形状が回転軸3の中心軸線Oを中心とする同心円形状にならない。また、第2磁極部34の径方向外側面f2は、第1及び第2補助溝35,36が形成されていることから、全体として、軸直交方向断面形状が回転軸3の中心軸線Oを中心とする同心円形状にならない。そのため、移動に伴う磁束の変化が、ティース11の径方向内周面11aと同じ回転軸3の中心軸線を中心とする同心円となる第1爪状磁極部の径方向外側面に比べて非常に大きくなる。
ちなみに、磁束を安定した状態に戻ろうとする保持力(ディテントトルク)は、磁界の変化に相対する。その結果、この場合には、磁界の変化が非常に大きいので、保持力(ディテントトルク)は大きくなる。
しかも、第1補助溝25,35と第2補助溝26,36は中心線L1,L2を対称軸として対称位置にそれぞれ形成されている。従って、ロータ4(回転軸3)のいずれの回転方向においても同じ保持力(ディテントトルク)を有する。
また、第1補助溝25(第1直線L1a)と第2補助溝26(第2直線L1b)とがなす角度が、コギングトルクの周期φ(=15度)と一致するように形成した。同様に、第1補助溝35(第1直線L2a)と第2補助溝36(第2直線L2b)とがなす角度が、コギングトルクの周期φ(=15度)と一致するように形成した。
つまり、図8に示すように、第1補助溝25,35及び第2補助溝26,36を形成する前の元々の溝形成前ディテントトルクTaと、補助溝ディテントトルクTbを同相になるようにした。これによって、溝形成前ディテントトルクTaが補助溝ディテントトルクTbが重畳されて、図8に示す合計ディテントトルクTcを最大に引き出せる。
次に、ロータカバー60をロータ4に組み付ける方法について説明する。
まず、第1プレート61を第1コアベース21の反対向面21bに相対向させた状態で、第1プレート61の各第1係止爪63を第1コアベース21に形成した各位置決め係止孔27にそれぞれ嵌着させる。このとき、第2背面補助磁石52と第1及び第2極間補助磁石53,54の第1コアベース21側の外側面は、第1プレート61にて覆われる。
また、各第1係止爪63が各位置決め係止孔27にそれぞれ嵌着することにより、第1プレート61は、第1コアベース21に対して、径方向及び周方向に移動不能に位置決めされる。さらに、第1プレート61は、第1係止爪63と位置決め係止孔27との嵌着によるその面同士が圧着されていることから、必要以上の力を加えない限り軸方向に移動不能、すなわち、第1コアベース21から外れないようになっている。
次に、第2プレート62を第2コアベース31の反対向面31bに相対向させた状態で、第2プレート62の各第2係止爪65を第2コアベース31に形成した各位置決め係止孔37にそれぞれ嵌着させる。このとき、第1背面補助磁石51と第1及び第2極間補助磁石53,54の第2コアベース31側の外側面は、第2プレート62にて覆われる。
同様に、各第2係止爪65が各位置決め係止孔37にそれぞれ嵌着することにより、第2プレート62は、第2コアベース31に対して、径方向及び周方向に移動不能に位置決めされる。さらに、第2プレート62は、第2係止爪65と位置決め係止孔37との嵌着によるその面同士が圧着されていることから、必要以上の力を加えない限り軸方向に移動不能、すなわち、第2コアベース31から外れないようになっている。
このとき、第2プレート62の外周部に形成した8個の固定部材66は、対応する第1極間補助磁石53又は第2極間補助磁石54の径方向外側面全体を覆いながら、その先端が第1プレート61の係止鍔64まで達する。
そして、固定部材66の先端部に設けたカシメ用爪67を係止鍔64側にカシメて、カシメ用爪67と係止鍔64とをカシメ固定する。これによって、第1プレート61と第2プレート62が連結固定されて、ロータカバー60がロータ4に組み付けられる。
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
(1)本実施形態によれば、ロータカバー60をロータ4に組み付けた。そして、第2プレート62に設けた固定部材66にて、第1及び第2極間補助磁石53,54の径方向外側面を覆った。従って、ロータ4の回転する第1及び第2極間補助磁石53,54の径方向外側面を押さえ付けていることから、回転による遠心力が第1及び第2極間補助磁石53,54に加えられても第1及び第2ロータコア20,30から飛び出す虞はない。
しかも、ロータ4は、軸方向の両側面がロータカバー60の第1プレート61と第2プレート62にてカバーされている。そのため、第1及び第2極間補助磁石53,54、並びに、第1及び第2背面補助磁石51,52が欠損し、その破片が軸方向から飛び出すことはない。
(2)本実施形態によれば、第1プレート61の各第1係止爪63を第1コアベース21に形成した各位置決め係止孔27にそれぞれ嵌着させるとともに、第2プレート62の各第2係止爪65を第2コアベース31に形成した各位置決め係止孔37にそれぞれ嵌着させる。そして、固定部材66の先端部のカシメ用爪67を第1プレート61の係止鍔64にカシメ固定するだけで、ロータカバー60がロータ4に簡単に組み付けることができる。従って、ロータ4、ひいてはブラシレスモータMの組み立て作業の短時間化を図ることができる。
(3)本実施形態によれば、各第2係止爪65を第2コアベース31に形成した各位置決め係止孔37にそれぞれ嵌着させだけで、各固定部材66が第1及び第2極間補助磁石53,54の径方向外側面に位置するように、各第2係止爪65と各固定部材66を第2プレート62に相対配置した。従って、第2プレート62の第2コアベース31への取り付けが非常に簡単になり、ロータ4、ひいてはブラシレスモータMの組み立て作業のより短時間化を図ることができる。
尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、第1及び第2磁極部24,34の径方向外側面f1,f2に第1補助溝25,35及び第2補助溝26,36を形成したロータ4に具体化した。これを、第1及び第2磁極部24,34の径方向外側面f1,f2に第1補助溝25,35及び第2補助溝26,36を形成しないロータ4に応用してもよい。
○上記実施形態では、ロータカバー60は、第1及び第2極間補助磁石53,54の径方向外側面を覆う固定部材66を設けた。これを、図9及び図10に示すように、第2プレート62において、隣り合う固定部材66の間に、それぞれ新たに第2固定部材70を2個ずつ設けて実施してもよい。そして、それら第2固定部材70にて、第1及び第2磁極部24,34の径方向外側面f1,f2に形成した第1補助溝25,35及び第2補助溝26,36と嵌合させ、その底面25a,35a,26a,36aを覆うようにしてもよい。このとき、それら第2固定部材70の先端部に形成した第2カシメ用爪71を、第1プレート61の係止鍔64に対してカシメ固定する。
この場合、新たに設けた第2固定部材70を介して第1プレート61と第2プレート62が連結固定されることから、保持力(ディテントトルク)を備え、かつ、ロータ4とステータ2との間の径方向エアギャップを一定に保ちつつロータカバー60をより固定強度が高いものとすることができる。
○上記実施形態では、ロータカバー60を真鍮にて形成したが、非磁性体であればよく、例えばステンレス板材又は合成樹脂にて形成してもよい。
○上記実施形態において、図11及び図12に示すように、第1プレート61の係止鍔64に、周方向に等間隔に等間隔に配置してなる複数個(図11及び図12では8個)の被検出片80を、軸線方向に延出形成して実施してもよい。被検出片80は、ロータ4の回転角(回転位置)または回転数を検出するためのものである。
図11に2点鎖線で示すように、発光素子と受光素子とからなるフォトセンサ81またはホールICからなる磁気センサ82を、被検出片80に対して一定の間隔を開けて対峙するように、モータハウジング1に設ける。詳述すると、フォトセンサ81は、被検出片80の径方向外周面と対峙するように配置する。また、磁気センサ82は、被検出片80の先端面(軸方向外側面)と対峙するように配置する。
そして、ロータ4の回転に伴って、フォトセンサ81または磁気センサ82は、その前方を通過する各被検出片80を検出し、その検出信号を図示しない制御回路に出力するようになっている。制御回路は、フォトセンサ81または磁気センサ82からの検出信号に基づいてロータ4の回転角(回転位置)を算出するとともに回転数を算出する。
ところで、被検出片80の検出を磁気センサ82にて行う場合、第1プレート61の材質を例えば、非磁性体に代えて鉄製の材質を使う。この場合、第1プレート61は、薄いプレートなので、漏れ磁束は少なく僅かである。
これによって、複数の被検出片80が第1プレート61(ロータカバー60)と一体的に形成されることから、すなわち、第1プレート61(ロータカバー60)が回転角や回転数の検出のための被検出部材を兼用するため、部品点数の削減を図ることができる。しかも、第1プレート61の打ち抜き・折り曲げ加工と同時に加工でき、別途、被検出部材の製造も省略できる。さらに、被検出部材を組み付ける製造工程も省略できる。
なお、図11及び図12では、第1プレート61に被検出片80を形成したが、第2プレート62に形成してもよい。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態を図13〜図16に従って説明する。本実施形態は、第1実施形態のロータカバー60にロータ4の回転角(回転位置)または回転数を検出する永久磁石を設けた点に特徴を有する。従って、本実施形態では、その特徴部分を詳細に説明し、第1実施形態と共通する部分は説明の便宜上省略する。
図13及び図14に示すように、第1プレート61の軸方向外側面61aには、4個の固定突片91が反第1ロータコア20側に等間隔に形成されている。各固定突片91は、第1プレート61の軸方向外側面61aを反第1ロータコア20側に切り起こして形成されている。4個の固定突片91の径方向内側面91aは、共に内径が同じであって中心軸線Oを中心とする同心円の円弧面である。
また、図16に示すように、4個の固定突片91の形成位置は、各第1爪状磁極22が延出する径方向の位置、すなわち、同固定突片91を切り起こして形成された切り起こし穴から第2背面補助磁石52が露出しない位置に形成されている。
図13に示すように、第1プレート61の軸方向外側面61aには、リング形状の検出用磁石92が設けられている。図15に示すように、検出用磁石92は、その径方向外側面92aが各固定突片91の径方向内側面91aに嵌着固定されている。このとき、リング形状の検出用磁石92の中心軸が、回転軸3の中心軸線Oと一致するように、検出用磁石92は第1プレート61に対して固定される。
図15に示すように、検出用磁石92は、周方向にN極、S極が交互に等角度の間隔で磁化されている。詳述すると、検出用磁石92の第1ロータコア20側の磁極は、第1爪状磁極22と軸方向に対向する側をN極、第2爪状磁極32と軸方向に対向する側をS極となるように磁化されている。つまり、リング形状の検出用磁石92の第1ロータコア20側の磁極は、N極に磁化されたN極部分92nとS極に磁化されたS極部分92sが第1爪状磁極22の磁極と第2爪状磁極32の磁極に対応させて磁化されている。
また、検出用磁石92は、その径方向外側面92aであって、各N極部分92nの周方向中心位置に凹部93が凹設されている。凹部93は、N極部分92nを示す目印となるとともに、検出用磁石92を治具で把持して固定突片91に嵌着する際に、治具が嵌合して把持し易くしている。なお、この凹部93により検出用磁石92のN極は僅かに弱い磁束を発生することになるが、検出用磁石92はロータ4のN極を発生させる側の第1ロータコア20側にあり、その磁束の影響を受けるため等間隔の磁束が得られる。
そして、検出用磁石92に対して軸方向に一定の間隔を開けて対峙するように、モータハウジング1にホールICからなる磁気センサ82(図16参照)を設ける。これによって、ロータ4が回転すると、検出用磁石92は、N極に磁化されたN極部分92nとS極に磁化されたS極部分92sが、磁気センサ82の前方を交互に通過する。
本実施形態は、第1実施形態の作用に加えて以下の作用を有する。
回転時において、第1プレート61に固設したリング形状の検出用磁石92も回転軸3を中心に回転する。この回転に伴って、磁気センサ82は、検出用磁石92のN極部分92nとS極部分92sが交互に通過するのを検知する。従って、精度の高い検出信号が得られる。
磁気センサ82は、その検出信号を図示しない制御回路に出力する。制御回路は、磁気センサ82からの検出信号に基づいてロータ4の回転角(回転位置)を算出するとともに回転数を算出する。そして、制御回路は、算出した回転角(回転位置)や回転数を利用してブラシレスモータMの駆動制御を行う。
本実施形態は、第1実施形態の効果に加えて以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、第1プレート61の軸方向外側面61aに、固定突片91を設け、その固定突片91にて回転角や回転数の検出のための検出用磁石92を第1プレート61(ロータカバー60)に固設した。
従って、第1プレート61(ロータカバー60)が検出用磁石92を支持する部品を兼用するため、部品点数の削減を図ることができる。しかも、固定突片91は第1プレート61の打ち抜き・折り曲げ加工と同時に加工でき、別途、検出用磁石92の取り付け部品の製造も省略できる。さらに、検出用磁石92を組み付ける製造工程も省略でき、低コストのブラシレスモータMを実現することができる。
また、検出用磁石92は第1プレート61の軸方向外側面61aに固設しただけの構成であるため、軸方向の長さが短縮でき、ブラシレスモータMの小型化を実現できる。
(2)本実施形態によれば、回転検出のための検出用磁石92は、周方向にN極部分92nとS極部分92sが交互に磁化されたリング形状の永久磁石で形成した。従って、磁気センサ82は、検出用磁石92のN極部分92nとS極部分92sが交互に通過するのを連続して検知することから、精度の高い検出信号を得ることができる。
(3)本実施形態によれば、第1プレート61の軸方向外側面61aを反第1ロータコア20側に切り起こして4個の固定突片91を形成し、その径方向内側面91aを共に内径が同じであって中心軸線Oを中心とする同心円の円弧面とした。そして、4個の固定突片91の径方向内側面91aに検出用磁石92を嵌着固定した。従って、リング形状の検出用磁石92は、精度よく組み付けられる。
また、4個の固定突片91の形成位置は、各第1爪状磁極22が延出する径方向の位置、すなわち、同固定突片91を切り起こして形成された切り起こし穴から第2背面補助磁石52が露出しない位置に形成した。従って、第2背面補助磁石52からの漏れ磁束の影響はなく、検出用磁石92のN極部分92nとS極部分92sを精度よく検出することができる。
なお、上記第2実施形態は以下のように変更して実施してもよい。
○上記実施形態では、固定突片91を第1プレート61に設け、検出用磁石92を同第1プレート61に固定した。これを、ブラシレスモータMの仕様にあわせて固定突片91を第2プレート62に設け、検出用磁石92を同第2プレート62に固定して実施してもよい。
○上記第2実施形態では、第1プレート61の軸方向外側面61aを反第1ロータコア20側に切り起こして固定突片91を形成した。
これを、図17〜図19に示すように、第1プレート61の内周縁部を、反第1ロータコア20側に折り曲げて円筒形状の固定円筒壁95を形成する。このとき、固定円筒壁95の径方向外側面95aは、中心軸線Oを中心とする円弧面である。また、固定円筒壁95の形成した後の第1プレート61の内径(固定円筒壁95の内径)は、第1コアベース21の外周面21cの外径より短くなっている。そして、固定円筒壁95の径方向外側面95aに検出用磁石92の径方向内側面92bが嵌着固定されることによって、検出用磁石92は第1プレート61(ロータカバー60)に固定するようにようにして実施してもよい。
この場合、検出用磁石92を支持固定する固定円筒壁95は、剛性のある円筒形状のであるため、検出用磁石92の組み付けに対する信頼性を確保し精度よく取り付けることができる。
しかも、第1プレート61の内径(固定円筒壁95の内径)は、第1コアベース21の外周面21cの外径より短く形成されていることから、第2背面補助磁石52、第1及び第2極間補助磁石53,54が第1プレート61から露出することはない。その結果、第2背面補助磁石52、第1及び第2極間補助磁石53,54が飛散する虞はない。
なお、この場合、第1プレート61に円筒状の固定円筒壁95を形成したことから、第1及び第2実施形態のように、第1プレート61の内周縁部に形成した4個の第1係止爪63が省略される。
勿論、固定円筒壁95を第2プレート62に設けて実施してもよい。また、図9及び図10に示すように、第2固定部材70を設けて、第1及び第2磁極部24,34の径方向外側面f1,f2に形成した第1補助溝25,35及び第2補助溝26,36と嵌合させ、その底面25a,35a,26a,36aを覆うようにして実施してもよい。
1…モータハウジング、2…ステータ、3…回転軸、4…ロータ、10…ステータコア、11…ティース、11a…内周面、12…スロット、13u…U相巻線、13v…V相巻線、13w…W相巻線、20…第1ロータコア、20a…貫通穴、21…第1コアベース、21a…対向面、21b…反対向面、21c…外周面、22…第1爪状磁極、22a,22b…端面、22c…先端面、23…第1基部、23a…面、24…第1磁極部、24a…背面(径方向内側面)、25,26…第1及び第2補助溝、25a,26a…底面、27…位置決め係止孔(第1係止孔)、30…第2ロータコア、30a…貫通穴、31…第2コアベース、31a…対向面、31b…反対向面、31c…外周面、32…第2爪状磁極、32a,32b…端面、32c…先端面、33…第2基部、33a…面、34…第2磁極部、34a…背面(径方向内側面)、35,36…第1及び第2補助溝、35a,36a…底面、37…位置決め係止孔(第2係止孔)、40…界磁磁石、40a、40b…側面、40c…外周面、41…貫通穴、51,52…第1及び第2背面補助磁石、53,54…第1及び第2極間補助磁石、60…ロータカバー、61…第1プレート、61a…軸方向外側面、62…第2プレート、63…第1係止爪、64…係止鍔(鍔部)、65…第2係止爪、66…固定部材(第1固定部材)、67…カシメ用爪(連結用爪)、70…第2固定部材、71…第2カシメ用爪、(連結用爪)、80…被検出片、81…フォトセンサ、82…磁気センサ、91…固定突片、91a…径方向内側面、92…検出用磁石、92a…径方向外側面、92b…径方向内側面、92n…N極部分、92s…S極部分、93…凹部、95…固定円筒壁、95a…径方向外側面、M…ブラシレスモータ、O…中心軸線、f1,f2…径方向外側面、L1,L2…中心線、L1a,L2a…第1直線、L1b,L2b…第2直線、θ1,θ2,φ…角度。

Claims (8)

  1. 回転軸に固着された第1コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第1爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成された第1ロータコアと、
    前記回転軸に固着された第2コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第2爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成されるとともに、周方向に前記第1爪状磁極間にそれぞれ相対配置される第2ロータコアと、
    前記第1コアベースと前記第2コアベース間に配置され、前記各第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記各第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、
    周方向で隣り合う前記第1及び第2爪状磁極の間に配置された極間補助磁石と
    を有したランデル型構造のロータであって、
    前記第1及び第2ロータコアの軸方向外側面にそれぞれ一対のプレートを配置し、前記一対のプレートの少なくともいずれか一方のプレートの径方向外周縁部から前記各極間補助磁石の径方向外側面上を通って他方のプレートに向かってそれぞれ固定部材を延出し、前記各固定部材の先端部に設けた連結用爪を、前記他方のプレートの外周部にカシメにて連結固定してなるロータカバーを設けており、
    前記各第1爪状磁極及び前記各第2爪状磁極の前記界磁磁石側に延出形成された第1磁極部及び第2磁極部の径方向外側面には、周方向中央位置を軸方向に延びる線を対称軸として両側に軸方向に凹設したディテントトルク発生用の一対の補助溝を形成しており、
    前記一対のプレートの少なくともいずれか一方のプレートの径方向外周縁部から前記各補助溝を通って他方のプレートに向かってそれぞれ第2固定部材を延出し、前記各第2固定部材の先端部に設けた連結用爪を、前記他方のプレートの外周部に形成した鍔部に対してカシメにて連結固定したことを特徴とするロータ。
  2. 回転軸に固着された第1コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第1爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成された第1ロータコアと、
    前記回転軸に固着された第2コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第2爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成されるとともに、周方向に前記第1爪状磁極間にそれぞれ相対配置される第2ロータコアと、
    前記第1コアベースと前記第2コアベース間に配置され、前記各第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記各第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、
    周方向で隣り合う前記第1及び第2爪状磁極の間に配置された極間補助磁石と
    を有したランデル型構造のロータであって、
    前記第1及び第2ロータコアの軸方向外側面にそれぞれ一対のプレートを配置し、前記一対のプレートの少なくともいずれか一方のプレートの径方向外周縁部から前記各極間補助磁石の径方向外側面上を通って他方のプレートに向かってそれぞれ固定部材を延出し、前記各固定部材の先端部に設けた連結用爪を、前記他方のプレートの外周部にカシメにて連結固定してなるロータカバーを設けており、
    前記一方のプレートは、その内周縁部に等間隔に複数個の第1係止爪が前記第1コアベースに向かって突出形成され、前記各第1係止爪は、前記第1コアベースの軸方向外側面にそれぞれ対応して形成された第1係止孔に嵌着され、
    前記他方のプレートは、その内周縁部に等間隔に複数個の第2係止爪が前記第2コアベースに向かって突出形成され、前記各第2係止爪は、前記第2コアベースの軸方向外側面にそれぞれ対応して形成された第2係止孔に嵌着されることを特徴とするロータ。
  3. 回転軸に固着された第1コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第1爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成された第1ロータコアと、
    前記回転軸に固着された第2コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第2爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成されるとともに、周方向に前記第1爪状磁極間にそれぞれ相対配置される第2ロータコアと、
    前記第1コアベースと前記第2コアベース間に配置され、前記各第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記各第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、
    周方向で隣り合う前記第1及び第2爪状磁極の間に配置された極間補助磁石と
    を有したランデル型構造のロータであって、
    前記第1及び第2ロータコアの軸方向外側面にそれぞれ一対のプレートを配置し、前記一対のプレートの少なくともいずれか一方のプレートの径方向外周縁部から前記各極間補助磁石の径方向外側面上を通って他方のプレートに向かってそれぞれ固定部材を延出し、前記各固定部材の先端部に設けた連結用爪を、前記他方のプレートの外周部にカシメにて連結固定してなるロータカバーを設けており、
    前記一対のプレートのいずれか一方のプレートには、前記ロータの回転を検出するための複数の被検出片を、周方向に等間隔に配置して軸方向に延出形成したことを特徴とするロータ。
  4. 回転軸に固着された第1コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第1爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成された第1ロータコアと、
    前記回転軸に固着された第2コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第2爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成されるとともに、周方向に前記第1爪状磁極間にそれぞれ相対配置される第2ロータコアと、
    前記第1コアベースと前記第2コアベース間に配置され、前記各第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記各第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、
    周方向で隣り合う前記第1及び第2爪状磁極の間に配置された極間補助磁石と
    を有したランデル型構造のロータであって、
    前記第1及び第2ロータコアの軸方向外側面にそれぞれ一対のプレートを配置し、前記一対のプレートの少なくともいずれか一方のプレートの径方向外周縁部から前記各極間補助磁石の径方向外側面上を通って他方のプレートに向かってそれぞれ固定部材を延出し、前記各固定部材の先端部に設けた連結用爪を、前記他方のプレートの外周部にカシメにて連結固定してなるロータカバーを設けており、
    前記一対のプレートのいずれか一方のプレートの軸方向外側面には、前記ロータの回転を検出するための検出用磁石を設けており、
    前記検出用磁石は、周方向に第1の磁極と第2の磁極が交互に磁化されたリング形状の永久磁石であって、その中心軸が回転軸の中心軸線と一致しており、
    前記一方のプレートの軸方向外側面に複数個の固定突片を形成し、その各固定突片の径方向内側面に前記リング形状の検出用磁石の径方向外側面が嵌着固定されることを特徴とするロータ。
  5. 回転軸に固着された第1コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第1爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成された第1ロータコアと、
    前記回転軸に固着された第2コアベースの外周面に、等間隔に複数個の第2爪状磁極が、径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向に延出形成されるとともに、周方向に前記第1爪状磁極間にそれぞれ相対配置される第2ロータコアと、
    前記第1コアベースと前記第2コアベース間に配置され、前記各第1爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記各第2爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石と、
    周方向で隣り合う前記第1及び第2爪状磁極の間に配置された極間補助磁石と
    を有したランデル型構造のロータであって、
    前記第1及び第2ロータコアの軸方向外側面にそれぞれ一対のプレートを配置し、前記一対のプレートの少なくともいずれか一方のプレートの径方向外周縁部から前記各極間補助磁石の径方向外側面上を通って他方のプレートに向かってそれぞれ固定部材を延出し、前記各固定部材の先端部に設けた連結用爪を、前記他方のプレートの外周部にカシメにて連結固定してなるロータカバーを設けており、
    前記一対のプレートのいずれか一方のプレートの軸方向外側面には、前記ロータの回転を検出するための検出用磁石を設けており、
    前記検出用磁石は、周方向に第1の磁極と第2の磁極が交互に磁化されたリング形状の永久磁石であって、その中心軸が回転軸の中心軸線と一致しており、
    前記一方のプレートの内周縁部に円筒形状の固定円筒壁を形成し、その固定円筒壁の径方向外側面に前記リング形状の検出用磁石の径方向内側面が嵌着固定されることを特徴とするロータ。
  6. 請求項4又は5に記載のロータにおいて、
    前記検出用磁石の各第1の磁極部分が前記第1爪状磁極と、前記検出用磁石の第2の磁極が前記第2爪状磁極と対向するようにそれぞれ相対配置されていることを特徴とするロータ。
  7. 請求項1〜のいずれか1つに記載のロータにおいて、
    前記各第1爪状磁極の第1磁極部の径方向内側面には、前記第1爪状磁極の同じ第1の磁極となるように径方向に磁化された第1背面補助磁石が設けられ、
    前記各第2爪状磁極の第2磁極部の径方向内側面には、前記第2爪状磁極の同じ第2の磁極となるように径方向に磁化された第2背面補助磁石が設けられ、
    前記第1及び第2背面補助磁石の軸方向の外側面はそれぞれ前記一対のプレートにて覆われていることを特徴とするロータ。
  8. 請求項1〜のいずれか1つに記載のロータを備えたことを特徴とするモータ。
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