JP6208985B2 - モータ - Google Patents
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Description
図1は、本発明を適用したモータの説明図であり、図1(a)、(b)、(c)は、モータの平面図、モータの側面図、およびステータ等の平面図である。
図1(c)に示すように、本形態のモータ1において、マグネット6は、外周面60にS極とN極とが周方向で交互に等角度間隔に設けられている。本形態において、マグネット6では、S極とN極とが4対形成されている。このため、マグネット6では、S極とN極とが計8極、等角度間隔で形成されていることから、周方向で隣り合うS極とN極とは、角度位置が45°ずれている。
図2は、本発明を適用したモータ1の特性をシミュレーションにより求めた結果を示すグラフであり、図2(a)、(b)、(c)は、モータ1の電気角とディテントトルクとの関係を示すグラフ、モータ1の電気角と励磁トルクとの関係を示すグラフ、およびラジアル方向でロータ5に加わる電磁力を示すリサージュ図形を示すグラフである。なお、図2(c)では、ロータ5の回転中心軸線に直交する一方方向をX軸方向とし、かかるX軸方向でロータ5に加わる力を横軸としてある。また、図2(c)では、ロータ5の回転中心軸線およびX軸方向に直交する方向をY軸方向とし、かかるY軸方向でロータ5に加わる力を縦軸としてある。また、評価に用いたモータ1において、ステータコア8は、厚さが0.5mmの無方向性電磁鋼板を上記の形状に打ち抜いて3枚、積層することにより、構成されている。マグネット6は、内径が6mm、外径が8mm、軸線方向の寸法が3mmである。第1コイル76および第2コイル77は各々、径が0.055mmのコイル線を2200回、巻回してなり、その1相分の抵抗値は220Ωである。駆動電圧は5Vである。
以上説明したように、本形態のモータ1において、マグネット6はS極とN極とが等角度間隔に4対形成され、ステータコア8では、突極80が等角度間隔に10個形成されている。このため、モータ1の回転に必要な励磁トルクを得ることができる。また、かかる構成のモータ1における電気角に対するディテントトルクの変化等を検証したところ、図2(a)、図4(a)および図5(a)を参照して説明したように、マグネット6においてS極とN極とが3対あるいは5対形成され、ステータコア8では、突極80が8個形成されている比較例1、2に係るモータより、ディテントトルクの変化が小さい。このため、本形態のモータ1では、ロータ5の振動が少ないので、ロータ5の加速時や減速時に発生する音量を低減することができ、低騒音化を図ることができる。
上記実施の形態では、ロータ5がステータ7の内側に位置する構成であったが、ロータ5がステータ7の外側に位置するモータに本発明を適用してもよい。この場合、突極80は、ステータコア8から径方向外側に突出してマグネット6の内周面(周面)に対向した構成となる。
5 ロータ
6 マグネット
7 ステータ
8 ステータコア
9 減速歯車機構
60 マグネットの外周面(周面)
71、72 インシュレータ
76 第1コイル
77 第2コイル
80 突極
81 第1突極
82 第2突極
90 出力軸
Claims (4)
- 周面にS極とN極とが周方向で交互に等角度間隔に設けられたマグネットを備えたロータと、
前記周面に隙間を隔てて対向する複数の突極が周方向に配置されたステータコア、前記複数の突極のうち、第1突極に巻回された第1コイル、および前記複数の突極のうち、前記第1突極に周方向で離間する第2突極に巻回された第2コイルを備えたステータと、
を有し、
前記マグネットでは、前記S極と前記N極とが等角度間隔に4対形成され、
前記ステータコアでは、前記突極が等角度間隔に10個形成され、
前記第1突極と前記第2突極とは、周方向で角度位置が72°ずれており、
前記複数の突極のうち、前記第1突極と前記第2突極を除く他の突極は、コイルが巻き回されていない突極であり、
前記第1突極および前記第2突極は、一方の突極が前記S極と前記N極の間に対向するとき、他方の突極が前記S極の中心または前記N極の中心と対向するように配置されていることを特徴とするモータ。 - 前記ステータコアは、複数枚の磁性板を積層してなることを特徴とする請求項1に記載のモータ。
- 前記複数の突極のうち、前記第1突極および前記第2突極は、他の突極より径方向の寸法が長く、
前記第1突極に対する前記第1コイルの巻回部分の径方向の寸法、および前記第2突極に対する前記第2コイルの巻回部分の径方向の寸法が、前記他の突極の径方向の寸法より長いことを特徴とする請求項1または2に記載のモータ。 - 前記ロータの回転を減速して伝達する歯車減速機構が設けられていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のモータ。
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