JP6330227B2 - モータ - Google Patents
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Description
この構成によれば、磁性体であるヨークハウジングと軸方向において近い第1ロータコアのコアベースからヨークハウジング側に磁束が漏れやすくなるが、第1ロータコアの爪状磁極を長くすることで、爪状磁極とステータとの間の磁気抵抗が小さくなるため、ヨークハウジング側への漏れ磁束を低減することができる。これにより、出力特性を向上させることが可能となる。また、ヨークハウジングから比較的遠い第2ロータコアについては、ヨークハウジングへの漏れ磁束が少ないため、第1ロータコアの爪状磁極と第2ロータコアの爪状磁極の軸方向長さを同一とした場合には、第2ロータコアの爪状磁極とステータ間における磁束量が、第1ロータコアの爪状磁極とステータ間に磁束量よりも多くなりやすい。すなわち、両磁極間での磁束のアンバランスが生じることとなる。このため、第1ロータコアの爪状磁極よりも第2ロータコアの爪状磁極の軸方向長さを短くすることで、第2ロータコアの爪状磁極とステータ間の磁気抵抗が高くなり、両磁極間での磁束のアンバランスをより抑えて、両磁極間での磁気バランスを良好とすることが可能となる。
以下、モータの第1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。
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。
図3〜図5に示すように、第2ロータコア40は、第1ロータコア30と同一材質及び同形状となるよう構成される。
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、磁気センサ63と対向するセンサマグネット62が回転することで、磁気センサ63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。
(1)第1ロータコア30の爪状磁極32の背面に設けられる背面磁石部53を第2ロータコア40の爪状磁極42の背面に設けられる背面磁石部54よりも厚くする。これによって、第1ロータコア30の爪状磁極32の背面に設けられる背面磁石部53の磁束量が相対的に多くなるため漏れ磁束が発生しても磁気バランスを良好とすることができる。
(第2実施形態)
次に、モータの第2実施形態について説明する。
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、磁気センサ63と対向するセンサマグネット62が回転することで、磁気センサ63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。
(1)漏れ磁束が発生し易い第2ロータコア40の爪状磁極42の背面に設けられる背面磁石部102を第1ロータコア30の爪状磁極32の背面に設けられる背面磁石部101よりも軸方向において短くする。これにより、ヨークハウジング13と背面磁石部102との間が離間されて漏れ磁束の発生が抑えられ、両磁極間での磁気バランスを良好とすることができる。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
図7に示すように、整流磁石52の極間磁石部55の磁気配向方向を周方向、背面磁石部53,54の磁気配向方向を径方向となるように着磁してもよい。
例えば、図8に示すように、環状磁石50の外周面50bに突部50cを設けて、相対的に薄くした背面磁石部54と当接して前記隙間Gを埋めるような構成を採用してもよい。このような構成とすることで、主磁束成分を増やすことができる。
・上記各実施形態では、支持プレート61及びセンサマグネット62はロータ21に支持されているが、センサマグネット62が回転軸22と一体回転可能な構成であればよい。一例として、支持プレート61をロータ21(第2ロータコア40)に対して軸方向に間隔を開けて回転軸22に固定(例えば、圧入固定)してもよい。
・上記実施形態では、スリーブ51を環状磁石50と回転軸22との間に介在させる構成を採用したが、スリーブ51を省略した構成を採用してもよい。この場合、環状磁石50を回転軸22に直接固定する構成を採用することが可能である。
Claims (6)
- 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周方向に複数の爪状磁極が形成される第1及び第2ロータコア、及び該第1及び第2ロータコアに軸方向に挟まれてそれらの爪状磁極を互いに異なる磁極として機能させる界磁磁石を有するロータと、
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蓋部を有し、前記ヨークハウジング内に前記ステータ及び前記ロータが収容されるケースと
を備えたモータであって、
前記爪状磁極の背面に生じる隙間に配置される背面磁石部を備え、
前記第2ロータコアの爪状磁極の背面に設けられる前記背面磁石部と前記第1ロータコアの爪状磁極の背面に設けられる前記背面磁石部との大きさが異なることを特徴とするモータ。 - 請求項1に記載のモータにおいて、
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背面に位置する背面磁石部は前記第2ロータコアの爪状磁極の背面に位置する背面磁石部よりも径方向に厚い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2ロータコアの爪状磁極の背面に位置する背面磁石部は前記第1ロータコアの爪状磁極の背面に位置する背面磁石部よりも軸方向に短いことを特徴とするモータ。 - 請求項3に記載のモータにおいて、
前記第1ロータコアの爪状磁極は、前記第2ロータコアの爪状磁極よりも軸方向に長いことを特徴とするモータ。 - 請求項3又は4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先端面と前記ヨークハウジングとの軸方向における離間距離が、前記第1ロータコアのコアベースの軸方向端面と前記ヨークハウジングとの軸方向における距離よりも長いことを特徴とするモータ。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載のモータにおいて、
前記背面磁石部は、前記第1ロータコアの爪状磁極と前記第2ロータコアの爪状磁極との間において周方向に生じる隙間に配置された極間磁石部と一体形成されることを特徴とするモータ。
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