JP6330217B2 - motor - Google Patents

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Description

本発明は、ケース内にステータとロータとを収容するモータに関する。   The present invention relates to a motor that houses a stator and a rotor in a case.

従来、モータに使用されるロータとして、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ロータコアを備え、それらの間に界磁磁石を配置して各爪状磁極を交互に異なる磁極に機能させる所謂永久磁石界磁のランデル型構造のロータが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a rotor core used in a motor has a rotor core that is combined with a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction, and field magnets are arranged between them to make the claw-shaped magnetic poles alternately different magnetic poles. A so-called permanent magnet field Landell-type rotor is known (for example, see Patent Document 1).

また、ランデル型構造のロータにおいては、モータの高出力化を図るために、交互に配置された爪状磁極の間に、磁路を整流するための極間磁石を配置したものも提案されている(例えば特許文献2参照)。このようなモータは、有底筒状のヨークハウジングとこのヨークハウジングの一端に設けられるエンドフレームとを有するケース内に、前記ロータと前記ステータとが収容されている。   In addition, in the Landel-type rotor, in order to increase the output of the motor, an interpole magnet for rectifying a magnetic path between alternately arranged claw-shaped magnetic poles has been proposed. (For example, refer to Patent Document 2). In such a motor, the rotor and the stator are housed in a case having a bottomed cylindrical yoke housing and an end frame provided at one end of the yoke housing.

実開平5−43749号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-43749 特開2012−115085号公報JP 2012-115085 A

ところで、上記のようなモータでは、ロータの軸方向一端面側に磁性体のヨークハウジングが位置し、ロータの軸方向他端面側に樹脂製のエンドフレームが位置することとなる。この場合、ロータの界磁磁石からの磁束の一部がケース側(ヨークハウジング側)に漏れてしまい、N極とS極とで磁束量のアンバランスが発生し、コギングトルクがアンバランスとなり音や振動の悪化の要因となる虞がある。   By the way, in the motor as described above, the yoke housing made of magnetic material is positioned on the one axial end surface side of the rotor, and the resin end frame is positioned on the other axial end surface side of the rotor. In this case, a part of the magnetic flux from the rotor field magnet leaks to the case side (yoke housing side), an imbalance of the magnetic flux amount occurs between the N pole and the S pole, and the cogging torque becomes unbalanced and the sound It may cause deterioration of vibrations.

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、コギングトルクのバランスを良好とすることができるモータを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a motor capable of improving the cogging torque balance.

上記課題を解決するモータは、ステータコア及び巻線を有するステータと、それぞれ略円板状のコアベースの外周部に、等間隔に複数の爪状磁極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、互いのコアベースが対向されつつ爪状磁極が周方向に交互に配置された第1及び第2ロータコアと、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、前記軸方向に磁化されることで、前記第1ロータコアの前記爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2ロータコアの前記爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石とを有するロータとを、有底筒状で磁性体のヨークハウジング及び該ヨークハウジングの開口部を閉塞する非磁性体の蓋部を有するケース内に収容するモータであって、前記第1ロータコアのコアベースが軸方向において第2ロータコアのコアベースよりも前記ヨークハウジング側に配置されるとき、前記第1ロータコアの爪状磁極の最外周部の周方向幅が前記第2ロータコアの爪状磁極の最外周部の周方向幅よりも広く構成される。 A motor that solves the above problems includes a stator core and a stator having windings, and a plurality of claw-shaped magnetic poles projecting radially outward at equal intervals on the outer periphery of a substantially disk-shaped core base and in the axial direction. The first and second rotor cores, which are extended and formed so that the claw-shaped magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction with the core bases facing each other, are arranged between the axial directions of the core bases, and A rotor having a field magnet that is magnetized so that the claw-shaped magnetic pole of the first rotor core functions as a first magnetic pole and the claw-shaped magnetic pole of the second rotor core functions as a second magnetic pole; , a motor housed in a case having a lid of the non-magnetic material for closing the yoke housing and the opening of the yoke housing of a magnetic material in a bottomed cylindrical shape, the core base of the first rotor core in the axial direction And the circumferential width of the outermost peripheral portion of the claw-shaped magnetic pole of the first rotor core is equal to the circumference of the outermost peripheral portion of the claw-shaped magnetic pole of the second rotor core. It is configured wider than the direction width.

この構成によれば、一方のロータコアの爪状磁極の最外周部の周方向幅が、他方のロータコアの爪状磁極の最外周部の周方向幅よりも広く構成されるため、軸方向においてヨークハウジングと遠い側のロータコアのトルク成分を低減することができる。これにより、軸方向においてヨークハウジングと近い側のロータコアはヨークハウジング側に漏れ磁束が発生することでヨークハウジングと違い側のロータコアのトルク成分が低減してもコギングトルクのバランスを良好とすることができる。   According to this configuration, the circumferential width of the outermost peripheral portion of the claw-shaped magnetic pole of one rotor core is configured to be wider than the circumferential width of the outermost peripheral portion of the claw-shaped magnetic pole of the other rotor core. The torque component of the rotor core on the side far from the housing can be reduced. As a result, the rotor core closer to the yoke housing in the axial direction generates a leakage magnetic flux on the yoke housing side, so that the cogging torque balance is improved even if the torque component of the rotor core on the side different from the yoke housing is reduced. it can.

上記モータにおいて、前記第2ロータコアの爪状磁極の外周側における周方向両側が面取り形状又はR曲面形状とされて、前記第1ロータコアの爪状磁極の最外周部の周方向幅が前記第2ロータコアの爪状磁極の最外周部の周方向幅よりも広く構成されることが好ましい。   In the motor, both circumferential sides on the outer peripheral side of the claw-shaped magnetic pole of the second rotor core are chamfered or R-curved, and the circumferential width of the outermost peripheral portion of the claw-shaped magnetic pole of the first rotor core is the second width. It is preferable that the circumferential width of the outermost peripheral portion of the claw-shaped magnetic pole of the rotor core is wider.

この構成によれば、最外周部の周方向幅のみを変更し、爪状磁極の径方向内側部分である根本部分については、その周方向幅を各ロータコアで同じとすることが可能となる。これによって磁路面積をいずれもバランス良く確保することが可能となる。   According to this configuration, it is possible to change only the circumferential width of the outermost peripheral portion and make the circumferential width the same for each rotor core with respect to the root portion that is the radially inner portion of the claw-shaped magnetic pole. This makes it possible to secure the magnetic path area with a good balance.

本発明のモータによれば、コギングトルクのバランスを良好とすることができる。   According to the motor of the present invention, the cogging torque can be well balanced.

実施形態におけるモータの断面図である。It is sectional drawing of the motor in embodiment. 同上におけるモータの平面図である。It is a top view of the motor in the same as the above. 同上におけるロータの斜視図である。It is a perspective view of the rotor in the same as the above. 同上におけるロータの断面図である。It is sectional drawing of the rotor in the same as the above. 同上におけるロータの平面図である。It is a top view of the rotor in the same as the above. 同上におけるロータのコギングトルクについて説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the cogging torque of the rotor in the same as the above. 別例におけるロータの平面図である。It is a top view of the rotor in another example.

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、モータとしてのブラシレスモータ11のモータケース12は、略有底円筒状に形成されたヨークハウジング13と、このヨークハウジング13のフロント側(図1中、左側)の開口部を閉塞する蓋部としてのエンドプレート14とを有している。前記ヨークハウジング13は例えば磁性体の鉄で構成される。また、前記エンドプレート14は例えば非磁性体の樹脂材料で構成される。
Hereinafter, an embodiment of the motor will be described.
As shown in FIG. 1, a motor case 12 of a brushless motor 11 as a motor includes a yoke housing 13 formed in a substantially bottomed cylindrical shape, and an opening on the front side (left side in FIG. 1) of the yoke housing 13. And an end plate 14 as a lid portion for closing. The yoke housing 13 is made of, for example, magnetic iron. The end plate 14 is made of, for example, a non-magnetic resin material.

図1に示すように、ヨークハウジング13の内周面にはステータ16が固定されている。ステータ16は、径方向内側に延びる複数のティース17aを有するステータコア17と、ステータコア17のティース17aにインシュレータ19を介して巻回される巻線20とを備えている。ステータ16は、外部の制御回路Sから巻線20に駆動電流が供給されることで回転磁界を発生する。   As shown in FIG. 1, a stator 16 is fixed to the inner peripheral surface of the yoke housing 13. The stator 16 includes a stator core 17 having a plurality of teeth 17 a extending radially inward, and a winding 20 wound around the teeth 17 a of the stator core 17 via an insulator 19. The stator 16 generates a rotating magnetic field when a drive current is supplied from the external control circuit S to the winding 20.

図2に示すようにステータコア17は、計12個のティース17aを有している。従って、ティース17a間に形成されるスロット17bの数も12個とされている。
図2に示すようにティース17aは、巻回部18aと、巻回部18aの径方向内側の端部から周方向両側に突出する突出部18bとを備える。巻回部18aは、U相、V相、W相の巻線20が集中巻にて巻回されている。
As shown in FIG. 2, the stator core 17 has a total of 12 teeth 17a. Therefore, the number of slots 17b formed between the teeth 17a is also twelve.
As shown in FIG. 2, the teeth 17a include a winding portion 18a and protruding portions 18b that protrude from the radially inner end of the winding portion 18a to both sides in the circumferential direction. In the winding portion 18a, the U-phase, V-phase, and W-phase windings 20 are wound in concentrated winding.

図1に示すように、ブラシレスモータ11のロータ21は回転軸22を有し、ステータ16の内側に配置されている。回転軸22は非磁性体の金属シャフトであって、ヨークハウジング13の底部13a及びエンドプレート14に支持された軸受23,24により回転可能に支持されている。   As shown in FIG. 1, the rotor 21 of the brushless motor 11 has a rotating shaft 22 and is disposed inside the stator 16. The rotating shaft 22 is a non-magnetic metal shaft, and is rotatably supported by bearings 23 and 24 supported by the bottom 13 a of the yoke housing 13 and the end plate 14.

図3及び図4に示すように、ロータ21は、前記回転軸22が圧入されることで互いの軸方向の間隔が保持されつつ回転軸22に固定される一対のロータコア31,32と、各ロータコア31,32の軸方向の間に介在される界磁磁石としての環状磁石33を備える。更に、ロータ21は、背面補助磁石34,35と、極間磁石36,37とを備える。   As shown in FIGS. 3 and 4, the rotor 21 includes a pair of rotor cores 31 and 32 that are fixed to the rotary shaft 22 while maintaining the axial distance therebetween by press-fitting the rotary shaft 22. An annular magnet 33 is provided as a field magnet interposed between the axial directions of the rotor cores 31 and 32. Further, the rotor 21 includes back auxiliary magnets 34 and 35 and interpole magnets 36 and 37.

図3及び図4に示すように、ロータコア31は、略円板状のコアベース31aの外周部に、等間隔に複数(本実施形態では4つ)の爪状磁極31bが径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出して形成されている。詳しくは、爪状磁極31bは、コアベース31aの外周部から径方向外側に突出した突出部31cと、該突出部31cの先端に設けられ軸方向に延びる爪部31dとを有する。突出部31cは、軸方向から見て扇形状に形成されている。爪部31dは、軸直交方向断面が扇形状に形成されている。また、図5に示すように爪状磁極31b(爪部31d)の径方向外側面31gは、軸方向視した際にロータ中心Oを中心とした同一円周上を通るような円弧形状をなすように形成される。   As shown in FIGS. 3 and 4, the rotor core 31 has a plurality of (four in this embodiment) claw-shaped magnetic poles 31 b protruding outward in the radial direction at equal intervals on the outer periphery of a substantially disc-shaped core base 31 a. And extending in the axial direction. Specifically, the claw-shaped magnetic pole 31b has a protrusion 31c that protrudes radially outward from the outer periphery of the core base 31a, and a claw 31d that is provided at the tip of the protrusion 31c and extends in the axial direction. The protrusion 31c is formed in a fan shape when viewed from the axial direction. The claw portion 31d has a fan-shaped cross section in the direction perpendicular to the axis. Further, as shown in FIG. 5, the radially outer surface 31g of the claw-shaped magnetic pole 31b (claw portion 31d) has an arc shape that passes on the same circumference centered on the rotor center O when viewed in the axial direction. Formed as follows.

図3及び図4に示すように、ロータコア32は、略円板状のコアベース32aの外周部に、等間隔に複数の爪状磁極32bが径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出して形成されている。詳しくは、爪状磁極32bは、コアベース32aの外周部から径方向外側に突出した突出部32cと、該突出部32cの先端に設けられ軸方向に延びる爪部32dとを有する。突出部32cは、ロータコア31の突出部31cと同様に、軸方向から見て扇形状に形成されている。爪部32dは、軸直交方向断面が扇形状に形成されている。また、図5に示すように、爪状磁極32b(爪部32d)の径方向外側面32gは、軸方向視した際にロータ中心Oを中心とした同一円周上を通るような円弧形状をなすように形成される。   As shown in FIGS. 3 and 4, the rotor core 32 has a plurality of claw-shaped magnetic poles 32b projecting radially outward at equal intervals on the outer periphery of a substantially disk-shaped core base 32a and extending in the axial direction. Is formed. Specifically, the claw-shaped magnetic pole 32b has a protrusion 32c that protrudes radially outward from the outer periphery of the core base 32a, and a claw 32d that is provided at the tip of the protrusion 32c and extends in the axial direction. The protruding portion 32 c is formed in a fan shape when viewed from the axial direction, like the protruding portion 31 c of the rotor core 31. The claw portion 32d has a fan-shaped cross section in the direction perpendicular to the axis. Further, as shown in FIG. 5, the radially outer surface 32g of the claw-shaped magnetic pole 32b (claw portion 32d) has an arc shape that passes on the same circumference around the rotor center O when viewed in the axial direction. It is formed to make.

図5に示すように、一方のロータコア32の爪状磁極32bは、その径方向外側面32gの周方向幅W1が他方のロータコア31の爪状磁極31bの径方向外側面31gの周方向幅W2よりも長く構成される。なお、周方向幅W1は、ロータ中心Oと径方向外側面32gの周方向一方側の角部Ka1とを結んだ仮想線VL1と、ロータ中心Oと径方向外側面32gの周方向他方側の角部Ka2とを結んだ仮想線VL2とがなす角度幅である。また、周方向幅W2は、ロータ中心Oと径方向外側面31gの周方向一方の角部Ka3とを結んだ仮想線VL3と、ロータ中心Oと径方向外側面31gの周方向他方側の角部Ka4とを結んだ仮想線VL4とがなす角度幅である。   As shown in FIG. 5, the claw-shaped magnetic pole 32b of one rotor core 32 has a circumferential width W1 of the radially outer surface 32g thereof and a circumferential width W2 of the radially outer surface 31g of the claw-shaped magnetic pole 31b of the other rotor core 31. Longer than configured. The circumferential width W1 is defined by a virtual line VL1 connecting the rotor center O and one corner Ka1 in the circumferential direction of the radially outer surface 32g, and the other circumferential direction of the rotor center O and the radially outer surface 32g. This is the angle width formed by the virtual line VL2 connecting the corner portion Ka2. The circumferential width W2 is an imaginary line VL3 connecting the rotor center O and one corner Ka3 of the radially outer surface 31g, and the other corner in the circumferential direction of the rotor center O and the radially outer surface 31g. This is the angle width formed by the virtual line VL4 connecting the part Ka4.

上記のように構成された各ロータコア31,32は、その中央孔に回転軸22が圧入されるとともに、各コアベース31a,32aの軸方向の外側(相反する側)の距離が予め設定された距離となるように回転軸22に対して圧入固定される。この際、ロータコア32は、爪状磁極32bが周方向に隣り合う他方のロータコア31の爪状磁極31b間に配置されるようにして、且つコアベース31aとコアベース32aとの軸方向の間に環状磁石33が配置(挟持)されるようにしてロータコア31に対して組み付けられている。   Each of the rotor cores 31 and 32 configured as described above has the rotary shaft 22 press-fitted into the center hole thereof, and the distance between the outer sides (opposite sides) of the core bases 31a and 32a in the axial direction is set in advance. The rotary shaft 22 is press-fitted and fixed so as to be a distance. At this time, the rotor core 32 is arranged so that the claw-shaped magnetic pole 32b is disposed between the claw-shaped magnetic poles 31b of the other rotor core 31 adjacent in the circumferential direction and between the core base 31a and the core base 32a. The annular magnet 33 is assembled to the rotor core 31 so as to be disposed (clamped).

環状磁石33は、フェライト磁石やネオジム磁石等の磁石であって、中央孔が形成された円環状に形成され、ロータコア31の爪状磁極31bを第1の磁極(本実施形態ではN極)として機能させ、ロータコア32の爪状磁極32bを第2の磁極(本実施形態ではS極)として機能させるように、軸方向に磁化されている。即ち、本実施形態のロータ21は、界磁磁石としての環状磁石33を用いた所謂ランデル型構造のロータである。ロータ21は、N極となる4つの爪状磁極31bと、S極となる4つの爪状磁極32bとが周方向に交互に配置されており、極数が8極(極対数が4個)となる。すなわち、本実施形態では、ロータ21の極数が「8」に設定され、ステータ16のティース17aの数が「12」に設定されている。   The annular magnet 33 is a magnet such as a ferrite magnet or a neodymium magnet, and is formed in an annular shape having a central hole. The claw-shaped magnetic pole 31b of the rotor core 31 is used as a first magnetic pole (N pole in this embodiment). It is magnetized in the axial direction so that the claw-shaped magnetic pole 32b of the rotor core 32 functions as a second magnetic pole (S pole in this embodiment). That is, the rotor 21 of the present embodiment is a so-called Landell type rotor using an annular magnet 33 as a field magnet. The rotor 21 has four claw-shaped magnetic poles 31b serving as N poles and four claw-shaped magnetic poles 32b serving as S poles arranged alternately in the circumferential direction, and has eight poles (four pole pairs). It becomes. That is, in the present embodiment, the number of poles of the rotor 21 is set to “8”, and the number of teeth 17a of the stator 16 is set to “12”.

ロータコア31の各爪状磁極31bの背面31e(径方向内側の面)とロータコア32のコアベース32aの外周面32fとの間には、背面補助磁石34が配置されている。背面補助磁石34は、その軸直交方向断面が略扇形状とされ、爪状磁極31bの背面31eに当接する側が爪状磁極31bと同極のN極に、ロータコア32のコアベース32aの外周面32fに当接する側がコアベース32aと同極のS極となるように磁化されている。   A back auxiliary magnet 34 is disposed between the back surface 31 e (radially inner surface) of each claw-shaped magnetic pole 31 b of the rotor core 31 and the outer peripheral surface 32 f of the core base 32 a of the rotor core 32. The back auxiliary magnet 34 has a substantially fan-shaped cross section in the direction perpendicular to the axis, the side contacting the back surface 31e of the claw-shaped magnetic pole 31b is an N pole having the same polarity as the claw-shaped magnetic pole 31b, and the outer peripheral surface of the core base 32a of the rotor core 32 The side abutting on 32f is magnetized so as to be the south pole of the same polarity as the core base 32a.

また、ロータコア32の各爪状磁極32bの背面32eとロータコア31のコアベース31aの外周面31fとの間には、背面補助磁石35が配置されている。背面補助磁石35は、その軸直交方向断面が扇形状とされ、爪状磁極32bの背面32eに当接する側がS極に、ロータコア31のコアベース31aの外周面31fに当接する側がN極となるように磁化されている。背面補助磁石34,35としては、例えばフェライト磁石を用いることができる。   A back auxiliary magnet 35 is disposed between the back surface 32 e of each claw-shaped magnetic pole 32 b of the rotor core 32 and the outer peripheral surface 31 f of the core base 31 a of the rotor core 31. The back auxiliary magnet 35 has a fan-shaped cross section in the direction perpendicular to the axis, the side contacting the back surface 32e of the claw-shaped magnetic pole 32b is the S pole, and the side contacting the outer peripheral surface 31f of the core base 31a of the rotor core 31 is the N pole. So that it is magnetized. As the back auxiliary magnets 34 and 35, for example, ferrite magnets can be used.

図2及び図3に示すように、爪状磁極31bと爪状磁極32bとの周方向の間には、極間磁石36,37が配置されている。
上記のように構成されたロータ21は、一方のロータコア32のコアベース32aが、他方のロータコア31のコアベース31aよりも軸方向においてヨークハウジング13側(底部13a側)に配置される。このため、ロータコア32が第1ロータコアに相当し、ロータコア31が第2ロータコアに相当する。
As shown in FIGS. 2 and 3, interpolar magnets 36 and 37 are arranged between the claw-shaped magnetic pole 31b and the claw-shaped magnetic pole 32b in the circumferential direction.
In the rotor 21 configured as described above, the core base 32a of one rotor core 32 is arranged closer to the yoke housing 13 (bottom 13a side) in the axial direction than the core base 31a of the other rotor core 31. For this reason, the rotor core 32 corresponds to a first rotor core, and the rotor core 31 corresponds to a second rotor core.

また、図1に示すように、ロータ21には、略円板状のマグネット固定部材41を介してセンサ磁石42が設けられている。詳しくは、マグネット固定部材41は、中央にボス部41aが形成された円板部41bと、この円板部41bの外縁から筒状に延びる筒部41cとを有し、該筒部41cの内周面及び円板部41bの表面に当接するように環状のセンサ磁石42が固着されている。そして、マグネット固定部材41は、ロータコア31と近い側で、そのボス部41aが回転軸22に外嵌されて固定されている。   As shown in FIG. 1, the rotor 21 is provided with a sensor magnet 42 via a substantially disc-shaped magnet fixing member 41. Specifically, the magnet fixing member 41 includes a disc portion 41b having a boss portion 41a formed at the center, and a cylinder portion 41c extending in a cylindrical shape from the outer edge of the disc portion 41b. An annular sensor magnet 42 is fixed so as to come into contact with the peripheral surface and the surface of the disc portion 41b. The magnet fixing member 41 has a boss portion 41 a that is externally fitted to the rotary shaft 22 and fixed on the side close to the rotor core 31.

そして、エンドプレート14において、センサ磁石42と軸方向に対向する位置には磁気センサとしてのホールIC43が設けられている。ホールIC43は、センサ磁石42に基づくN極とS極の磁界を感知するとそれぞれHレベルの検出信号とLレベルの検出信号とを前記制御回路Sに出力する。   In the end plate 14, a Hall IC 43 as a magnetic sensor is provided at a position facing the sensor magnet 42 in the axial direction. When the Hall IC 43 senses the N-pole and S-pole magnetic fields based on the sensor magnet 42, it outputs an H level detection signal and an L level detection signal to the control circuit S, respectively.

次に、上記のように構成されたブラシレスモータ11の作用について説明する。
制御回路Sから巻線20に3相の駆動電流が供給されると、ステータ16にて回転磁界が発生され、ロータ21が回転駆動される。この際、ホールIC43と対向するセンサ磁石42が回転することで、ホールIC43から出力される検出信号のレベルがロータ21の回転角度(位置)に応じて切り替わり、その検出信号に基づいて制御回路Sから巻線20に最適なタイミングで切り替わる3相の駆動電流が供給される。これにより、良好に回転磁界が発生され、ロータ21が良好に連続して回転駆動される。
Next, the operation of the brushless motor 11 configured as described above will be described.
When a three-phase drive current is supplied from the control circuit S to the winding 20, a rotating magnetic field is generated in the stator 16, and the rotor 21 is driven to rotate. At this time, as the sensor magnet 42 facing the Hall IC 43 rotates, the level of the detection signal output from the Hall IC 43 is switched according to the rotation angle (position) of the rotor 21, and the control circuit S is based on the detection signal. To the winding 20 is supplied with a three-phase drive current that switches at an optimal timing. As a result, a rotating magnetic field is generated satisfactorily, and the rotor 21 is driven to rotate continuously.

ここで、例えば各ロータコア31,32の爪状磁極31b,32bの径方向外側面31g,32gの周方向幅が略同一の場合を考える。この場合、ヨークハウジング13(底部13a)と軸方向において遠いロータコア31においては、ヨークハウジング13とロータコア31との間で漏れ磁束がほとんど無いため、図6においてX1で示すようにコギングトルクが高くなりやすい。一方、ヨークハウジング13(底部13a)と軸方向において近いロータコア32においてはヨークハウジング13とロータコア32との間で漏れ磁束が発生するため、図6においてX2で示すようにコギングトルクが低くなりやすい。このため、コギングトルクがN極とS極とでアンバランスとなる。   Here, for example, consider a case where the circumferential widths of the radially outer surfaces 31g, 32g of the claw-shaped magnetic poles 31b, 32b of the rotor cores 31, 32 are substantially the same. In this case, in the rotor core 31 that is far from the yoke housing 13 (bottom portion 13a) in the axial direction, there is almost no leakage magnetic flux between the yoke housing 13 and the rotor core 31, so that the cogging torque increases as shown by X1 in FIG. Cheap. On the other hand, in the rotor core 32 that is close to the yoke housing 13 (bottom portion 13a) in the axial direction, a leakage magnetic flux is generated between the yoke housing 13 and the rotor core 32, so that the cogging torque tends to be low as indicated by X2 in FIG. For this reason, the cogging torque is unbalanced between the N pole and the S pole.

そこで、上述したように、ヨークハウジング13と軸方向において相対的に近接配置されるロータコア32は、その爪状磁極32bの径方向外側面32gの周方向幅W1が他方のロータコア31の径方向外側面31gの周方向幅W2よりも広く(W1>W2)形成する。これにより、漏れ磁束の発生が少ないロータコア31の爪状磁極31bが他方のロータコア32の爪状磁極32bよりも周方向幅が狭いことでステータ16との間で作用する磁束量が減るため、図6においてY1で示すように、コギングトルクを低減させることができる。その結果、図6においてY2で示す他方の極のコギングトルクとの差が減少し、コギングトルクのバランス化が図られる。   Therefore, as described above, the rotor core 32 that is disposed relatively close to the yoke housing 13 in the axial direction has the circumferential width W1 of the radially outer surface 32g of the claw-shaped magnetic pole 32b outside the radial direction of the other rotor core 31. The side surface 31g is formed wider than the circumferential width W2 (W1> W2). As a result, since the claw-shaped magnetic pole 31b of the rotor core 31 with less leakage magnetic flux has a narrower circumferential width than the claw-shaped magnetic pole 32b of the other rotor core 32, the amount of magnetic flux acting between the stator 16 is reduced. As shown by Y1 in 6, the cogging torque can be reduced. As a result, the difference from the cogging torque of the other pole indicated by Y2 in FIG. 6 is reduced, and the cogging torque is balanced.

更に、ヨークハウジング13から比較的遠いロータコア31については、ヨークハウジング13への漏れ磁束が少ないため、爪状磁極31bの径方向外側面31gの周方向幅W2を狭めても十分に磁束量を確保できるようになっている。   Further, the rotor core 31 that is relatively far from the yoke housing 13 has a small amount of magnetic flux leaking to the yoke housing 13, so that a sufficient amount of magnetic flux is secured even if the circumferential width W2 of the radially outer surface 31g of the claw-shaped magnetic pole 31b is narrowed. It can be done.

次に、本実施形態の効果を記載する。
(1)一方のロータコア32の爪状磁極32bの最外周部としての径方向外側面32gの周方向幅W1が、他方のロータコア31の爪状磁極31bの最外周部としての径方向外側面31gの周方向幅W2よりも広く構成される。このため、軸方向においてヨークハウジング13と遠い側のロータコア31のトルク成分(コギングトルク)を低減することができる。これにより、軸方向においてヨークハウジング13と近い側のロータコア32はヨークハウジング13側に漏れ磁束が発生してもヨークハウジング13と違い側のロータコア31のトルク成分も低減するため、コギングトルクのバランスを良好とすることができる。
Next, the effect of this embodiment will be described.
(1) The circumferential width W1 of the radially outer surface 32g as the outermost peripheral portion of the claw-shaped magnetic pole 32b of one rotor core 32 is the radial outer surface 31g as the outermost peripheral portion of the claw-shaped magnetic pole 31b of the other rotor core 31. It is configured wider than the circumferential width W2. For this reason, the torque component (cogging torque) of the rotor core 31 on the side far from the yoke housing 13 in the axial direction can be reduced. As a result, the rotor core 32 on the side close to the yoke housing 13 in the axial direction also reduces the torque component of the rotor core 31 on the side different from the yoke housing 13 even if leakage magnetic flux is generated on the yoke housing 13 side. Can be good.

尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では特に言及していないが、例えば、次のような構成によって各爪状磁極31b,32bの径方向外側面31g,32gの周方向幅W1,W2を異なるようにしてもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
Although not particularly mentioned in the above embodiment, for example, the circumferential widths W1 and W2 of the radially outer surfaces 31g and 32g of the claw-shaped magnetic poles 31b and 32b may be different by the following configuration.

図7に示すように、ロータコア31の爪状磁極31b(爪部31d)の径方向外側における周方向両側を面取り(C面取り)することで、径方向外側面31gの周方向幅W2を他方のロータコア32の径方向外側面32gの周方向幅W1よりも狭く(W1>W2)形成する。なお、ロータコア31は、上記実施形態のロータコア31と同様にヨークハウジング13(底部13a)と軸方向において相対的に離間配置されるものである。このような構成とすることで、爪状磁極31b,32bの径方向内側部分である根本部分(コアベース31a,32aとの境界部分)については、その周方向幅W3,W4を各爪状磁極31b,32b(各ロータコア31,32)で同じとすることが可能となる。これによって磁路面積をいずれもバランス良く確保することが可能となる。   As shown in FIG. 7, by chamfering (C chamfering) both sides in the radial direction of the claw-shaped magnetic pole 31b (claw portion 31d) of the rotor core 31 in the radial direction, the circumferential width W2 of the radial outer surface 31g is set to the other side. The rotor core 32 is formed to be narrower (W1> W2) than the circumferential width W1 of the radially outer surface 32g. In addition, the rotor core 31 is relatively spaced apart from the yoke housing 13 (bottom part 13a) in the axial direction like the rotor core 31 of the above embodiment. With such a configuration, the circumferential widths W3 and W4 of each of the claw-shaped magnetic poles 31b and 32b are set to the widths W3 and W4 in the circumferential direction of the root portion (the boundary portion with the core bases 31a and 32a). It is possible to make the same in 31b and 32b (each rotor core 31 and 32). This makes it possible to secure the magnetic path area with a good balance.

なお、周方向両側をR曲面形状とすることで径方向外側面31gの周方向幅W2を他方のロータコア32の径方向外側面32gの周方向幅W1よりも狭く(W1>W2)形成してもよい。   In addition, the circumferential width W2 of the radially outer surface 31g is narrower than the circumferential width W1 of the radially outer surface 32g of the other rotor core 32 (W1> W2) by making both sides in the circumferential direction R-shaped. Also good.

・上記実施形態では、ロータ21の極数が「8」に設定され、ステータ16のティース17aの数が「12」に設定されたブラシレスモータに具体化したが、ロータ21の極数やステータ16のティース17aの数は変更してもよい。   In the above embodiment, the brushless motor is embodied in which the number of poles of the rotor 21 is set to “8” and the number of teeth 17a of the stator 16 is set to “12”, but the number of poles of the rotor 21 and the stator 16 The number of teeth 17a may be changed.

・上記実施形態では、ロータ21に、背面補助磁石34,35と極間磁石36,37とを設ける構成としたが、これに限らない。例えば背面補助磁石のみを設ける構成、極間磁石のみを設ける構成、背面補助磁石及び極間磁石を省略する構成を採用してもよい。   In the above embodiment, the back auxiliary magnets 34 and 35 and the interpolar magnets 36 and 37 are provided on the rotor 21, but this is not a limitation. For example, a configuration in which only the back auxiliary magnet is provided, a configuration in which only the interpole magnet is provided, or a configuration in which the back auxiliary magnet and the interpole magnet are omitted may be employed.

・上記実施形態では、ステータ16のティース17aに巻線20を巻装する構成としたが、これに限らない。例えば、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ステータコアを備え、それらの間に巻線を配置して各爪状磁極を交互に異なる磁極に機能させる構成を採用してもよい。   In the above embodiment, the winding 20 is wound around the teeth 17a of the stator 16. However, the present invention is not limited to this. For example, a configuration may be adopted in which a stator core that is combined with a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction is provided, and windings are arranged between them to alternately function the claw-shaped magnetic poles to different magnetic poles. .

・上記実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。   -You may combine the said embodiment and each modification suitably.

11…モータ、13…ヨークハウジング、16…ステータ、17…ステータコア、20…巻線、21…ロータ、31…ロータコア(第2ロータコア)、31a…コアベース、31b…爪状磁極、31g…径方向外側面(最外周部)、32…ロータコア(第1ロータコア)、32a…コアベース、32b…爪状磁極、32g…径方向外側面(最外周部)、33…環状磁石(界磁磁石)、W1,W2…周方向幅。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Motor, 13 ... Yoke housing, 16 ... Stator, 17 ... Stator core, 20 ... Winding, 21 ... Rotor, 31 ... Rotor core (second rotor core), 31a ... Core base, 31b ... Claw-shaped magnetic pole, 31g ... Radial direction Outer side surface (outermost peripheral portion), 32 ... rotor core (first rotor core), 32a ... core base, 32b ... claw-shaped magnetic pole, 32g ... radially outer side surface (outermost peripheral portion), 33 ... annular magnet (field magnet), W1, W2 ... Circumferential width.

Claims (2)

ステータコア及び巻線を有するステータと、
それぞれ略円板状のコアベースの外周部に、等間隔に複数の爪状磁極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、互いのコアベースが対向されつつ爪状磁極が周方向に交互に配置された第1及び第2ロータコアと、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、前記軸方向に磁化されることで、前記第1ロータコアの前記爪状磁極を第1の磁極として機能させ、前記第2ロータコアの前記爪状磁極を第2の磁極として機能させる界磁磁石とを有するロータとを、
有底筒状で磁性体のヨークハウジング及び該ヨークハウジングの開口部を閉塞する非磁性体の蓋部を有するケース内に収容するモータであって、
前記第1ロータコアのコアベースが軸方向において第2ロータコアのコアベースよりも前記ヨークハウジング側に配置されるとき、前記第1ロータコアの爪状磁極の最外周部の周方向幅が前記第2ロータコアの爪状磁極の最外周部の周方向幅よりも広く構成されることを特徴とするモータ。
A stator having a stator core and windings;
A plurality of claw-shaped magnetic poles project radially outward and extend in the axial direction on the outer periphery of each substantially disk-shaped core base, and the claw-shaped magnetic poles are formed with the core bases facing each other. The first and second rotor cores arranged alternately in the circumferential direction and the core bases are arranged between the axial directions and magnetized in the axial direction, so that the claw-shaped magnetic poles of the first rotor core can be A rotor having a field magnet that functions as the first magnetic pole and functions as the second magnetic pole of the claw-shaped magnetic pole of the second rotor core;
A motor accommodated in a case having a bottomed cylindrical magnetic housing and a non-magnetic lid that closes the opening of the yoke housing,
When the core base of the first rotor core is disposed on the yoke housing side with respect to the core base of the second rotor core in the axial direction, the circumferential width of the outermost peripheral portion of the claw-shaped magnetic pole of the first rotor core is the second rotor core. A motor characterized in that it is configured to be wider than the circumferential width of the outermost peripheral portion of the claw-shaped magnetic pole.
請求項1に記載のモータにおいて、
前記第2ロータコアの爪状磁極の外周側における周方向両側が面取り形状又はR曲面形状とされて、前記第1ロータコアの爪状磁極の最外周部の周方向幅が前記第2ロータコアの爪状磁極の最外周部の周方向幅よりも広く構成されることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 1,
Both sides in the circumferential direction on the outer peripheral side of the claw-shaped magnetic pole of the second rotor core are chamfered or R-curved, and the circumferential width of the outermost peripheral portion of the claw-shaped magnetic pole of the first rotor core is claw-shaped on the second rotor core. A motor configured to be wider than a circumferential width of an outermost peripheral portion of a magnetic pole.
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