JP6455218B2 - Rotor and motor - Google Patents

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Description

本発明は、ロータ及びモータに関する。   The present invention relates to a rotor and a motor.

従来、例えばロータコア内に磁石を埋め込んだ磁石埋込型(IPM型)のロータが知られている(例えば特許文献1参照)。
特許文献1のロータでは、ロータコア内に周方向に複数形成した挿通孔に対して、径方向外側の磁極がN極となる磁石と、径方向外側の磁極がS極となる磁石とが周方向において交互となるように挿通されている。
Conventionally, for example, a magnet-embedded (IPM type) rotor in which a magnet is embedded in a rotor core is known (see, for example, Patent Document 1).
In the rotor of Patent Document 1, a magnet in which a radially outer magnetic pole is an N pole and a magnet in which a radially outer magnetic pole is an S pole are circumferential in a circumferential direction with respect to a plurality of insertion holes formed in the circumferential direction in the rotor core. Are inserted alternately.

特開2002−252947号公報JP 2002-252947 A

ところで、上記のようなロータでは、複数の磁石を用いるため部品点数が多くなる傾向になり、組み付け性の面で改善の余地が残されている。
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、部品点数の増加を抑えて組み付け性向上を図ることができるロータ及びモータを提供することにある。
By the way, in the rotor as described above, since a plurality of magnets are used, the number of parts tends to increase, and there remains room for improvement in terms of assembly.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a rotor and a motor capable of improving the assembling property while suppressing an increase in the number of parts.

上記課題を解決するロータは、略円板状のコアベースと該コアベースの外周部から少なくとも軸方向に延出し周方向に複数設けられる爪状磁極とを有するの第1ロータコア及び第2ロータコアと、前記爪状磁極と径方向において当接して極異方配向されることで、複数設けられる前記爪状磁極を周方向において異なる磁極として機能させる環状磁石とを備えたロータであって、前記第1及び第2ロータコアは、互いの前記コアベースが対向されるとともに、それぞれの前記爪状磁極が周方向に交互に配置され、前記環状磁石は、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、極異方配向されることで、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ものであり、前記コアベースには、少なくともその一部に非磁性体が一体成形されているA rotor that solves the above-described problems includes two first rotor cores and a second rotor core each having a substantially disc-shaped core base and a plurality of claw-shaped magnetic poles extending at least in the axial direction from the outer peripheral portion of the core base . A rotor comprising a rotor core and an annular magnet that functions in a circumferential direction by contacting the claw-shaped magnetic poles in a radial direction so that the claw-shaped magnetic poles function as different magnetic poles in the circumferential direction , In the first and second rotor cores, the core bases are opposed to each other, the claw-shaped magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction, and the annular magnet is interposed between the axial directions of the core bases. The claw-shaped magnetic poles of the first rotor core function as the first magnetic poles and the claw-shaped magnetic poles of the second rotor core function as the second magnetic poles by being disposed and poled anisotropically. , And the said core base, non-magnetic material on at least a portion of which is integrally molded.

この構成によれば、極異方配向された環状磁石によって周方向に複数設けられた爪状磁極を周方向において異なる磁極として機能させるため、1つの環状磁石によって爪状磁極を異なる磁極として機能させることができる。これにより、部品点数を抑えることができ、組み付け性向上を図ることができる。また、環状磁石は極異方配向であるため、ラジアル配向とした場合と比較して磁束を集中させることができるため、本構成のロータを利用したモータの高出力化に寄与できる。   According to this configuration, a plurality of claw-shaped magnetic poles provided in the circumferential direction by the annular magnets having polar orientation are functioned as different magnetic poles in the circumferential direction, so that the claw-shaped magnetic poles function as different magnetic poles by one annular magnet. be able to. Thereby, the number of parts can be suppressed and the assemblability can be improved. Further, since the annular magnet has polar anisotropic orientation, the magnetic flux can be concentrated as compared with the case of radial orientation, which can contribute to high output of a motor using the rotor of this configuration.

また、異なる磁極で利用するロータコアを分けることで、異なる磁極間で爪状磁極及びコアベースを通過する磁束の漏れや短絡磁束を抑制できる。これにより、本構成のロータを利用したモータの高出力化に寄与できる。
上記課題を解決するロータ略円板状のコアベースと該コアベースの外周部から少なくとも軸方向に延出し周方向に複数設けられる爪状磁極とを有する2つの第1ロータコア及び第2ロータコアと、前記爪状磁極と径方向において当接して極異方配向されることで、複数設けられる前記爪状磁極を周方向において異なる磁極として機能させる環状磁石とを備えたロータであって、前記第1及び第2ロータコアは、互いの前記コアベースが対向されるとともに、それぞれの前記爪状磁極が周方向に交互に配置され、前記環状磁石は、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、極異方配向されることで、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ものであり、前記コアベースには、少なくともその一部に前記爪状磁極よりも磁気特性の低い部位が該コアベースの軸方向両端から露出した状態で該コアベースの軸方向全体に亘って設けられている
Moreover, by separating the rotor cores used for different magnetic poles, leakage of magnetic flux passing through the claw-shaped magnetic poles and the core base and short-circuit magnetic flux can be suppressed between different magnetic poles. Thereby, it can contribute to the high output of the motor using the rotor of this structure.
A rotor that solves the above problems includes two first and second rotor cores having a substantially disk-shaped core base and a plurality of claw-shaped magnetic poles extending at least in the axial direction from the outer peripheral portion of the core base and provided in the circumferential direction. And a ring magnet that makes a plurality of the claw-shaped magnetic poles function as different magnetic poles in the circumferential direction by contacting the claw-shaped magnetic poles in the radial direction and being anisotropically oriented, In the first and second rotor cores, the core bases are opposed to each other, the claw-shaped magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction, and the annular magnet is arranged between the axial directions of the core bases. is, by being oriented polar anisotropic, the claw-like magnetic poles of the first rotor core to function as the first pole, also to function the claw-shaped magnetic poles of said second rotor core as a second magnetic pole The core base is provided at least partially over the entire axial direction of the core base with portions having lower magnetic properties than the claw-shaped magnetic poles exposed from both axial ends of the core base. It is .

この構成によれば、極異方配向された環状磁石によって周方向に複数設けられた爪状磁極を周方向において異なる磁極として機能させるため、1つの環状磁石によって爪状磁極を異なる磁極として機能させることができる。これにより、部品点数を抑えることができ、組み付け性向上を図ることができる。また、環状磁石は極異方配向であるため、ラジアル配向とした場合と比較して磁束を集中させることができるため、本構成のロータを利用したモータの高出力化に寄与できる。
また、異なる磁極で利用するロータコアを分けることで、異なる磁極間で爪状磁極及びコアベースを通過する磁束の漏れや短絡磁束を抑制できる。これにより、本構成のロータを利用したモータの高出力化に寄与できる。
According to this configuration, a plurality of claw-shaped magnetic poles provided in the circumferential direction by the annular magnets having polar orientation are functioned as different magnetic poles in the circumferential direction, so that the claw-shaped magnetic poles function as different magnetic poles by one annular magnet. be able to. Thereby, the number of parts can be suppressed and the assemblability can be improved. Further, since the annular magnet has polar anisotropic orientation, the magnetic flux can be concentrated as compared with the case of radial orientation, which can contribute to high output of a motor using the rotor of this configuration.
Moreover, by separating the rotor cores used for different magnetic poles, leakage of magnetic flux passing through the claw-shaped magnetic poles and the core base and short-circuit magnetic flux can be suppressed between different magnetic poles. Thereby, it can contribute to the high output of the motor using the rotor of this structure.

また、コアベースには、少なくともその一部に前記爪状磁極よりも磁気特性の低い部位が該コアベースの軸方向両端から露出した状態で該コアベースの軸方向全体に亘って設けられるため、環状磁石の磁束がコアベースを通過しようとする短絡磁束を抑えることができる。これにより、本構成のロータを利用したモータの高出力化に寄与できる。
上記課題を解決するロータは、略円板状のコアベースと該コアベースの外周部から少なくとも軸方向に延出し周方向に複数設けられる爪状磁極とを有する2つの第1ロータコア及び第2ロータコアと、前記爪状磁極と径方向において当接して極異方配向されることで、複数設けられる前記爪状磁極を周方向において異なる磁極として機能させる環状磁石とを備えたロータであって、前記第1及び第2ロータコアは、互いの前記コアベースが対向されるとともに、それぞれの前記爪状磁極が周方向に交互に配置され、前記環状磁石は、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、極異方配向されることで、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ものであり、前記コアベースは、前記爪状磁極よりも磁気特性が低い。
In addition, since the core base is provided over the entire axial direction of the core base in a state where at least part of the core base is exposed from both axial ends of the core base at least partially , the core base is exposed . The short circuit magnetic flux which the magnetic flux of an annular magnet tends to pass through a core base can be suppressed. Thereby, it can contribute to the high output of the motor using the rotor of this structure.
A rotor that solves the above problems includes two first and second rotor cores having a substantially disk-shaped core base and a plurality of claw-shaped magnetic poles extending at least in the axial direction from the outer peripheral portion of the core base and provided in the circumferential direction. And a ring magnet that makes a plurality of the claw-shaped magnetic poles function as different magnetic poles in the circumferential direction by contacting the claw-shaped magnetic poles in the radial direction and being anisotropically oriented, In the first and second rotor cores, the core bases are opposed to each other, the claw-shaped magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction, and the annular magnet is arranged between the axial directions of the core bases. 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 by being anisotropically oriented. , And the said core base, the magnetic properties is lower than the claw-shaped magnetic poles.

上記ロータにおいて、前記磁気特性の低い部位は、前記コアベースに対して円環状に設けられることが好ましい。
この構成によれば、コアベースに対して円環状に磁気特性の低い部位が設けられるため、環状磁石の磁束がコアベースを通過しようとする短絡磁束をより確実に抑えることができる。
In the rotor, a lower portion of front Symbol magnetic properties, it is preferably provided in an annular relative to the core base.
According to this arrangement, since the lower portion of magnetic properties in a ring shape relative to the core base is provided, it is possible to suppress a short circuit flux flux of the ring magnet is about to pass through the core base more reliably.

上記ロータにおいて、前記爪状磁極は、その外周面に軸方向に沿った溝部又は軸方向に沿ったスリットが形成されることが好ましい。
この構成によれば、溝部やスリットによって磁束分布を変更(調整)することができるため、コギングトルクやトルクリップルを調整でき、ロータの低振動化に寄与できる。
In the rotor, it is preferable that the claw-shaped magnetic pole has a groove portion along the axial direction or a slit along the axial direction on an outer peripheral surface thereof.
According to this configuration, since the magnetic flux distribution can be changed (adjusted) by the groove portion and the slit, the cogging torque and the torque ripple can be adjusted, which can contribute to lower vibration of the rotor.

上記課題を解決するモータは、上記いずれかに記載の構成のロータと、該ロータと対向配置されるステータとを有する。
この構成によれば、モータにおいて、上記いずれかの効果を奏することができる。
A motor that solves the above problem includes a rotor having any one of the configurations described above and a stator that is disposed to face the rotor.
According to this configuration, any one of the above effects can be achieved in the motor.

本発明のロータ及びモータによれば、部品点数を抑えつつ部品点数の増加を抑えて組み付け性向上を図ることができる。   According to the rotor and motor of the present invention, it is possible to improve the assemblability by suppressing the increase in the number of components while suppressing the number of components.

一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 one Embodiment. 同上におけるロータの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the rotor 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. 別例におけるロータコアの斜視図である。It is a perspective view of the rotor core in another example. 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. 別例におけるロータの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the rotor in another example. 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平面図である。It is a top view of the rotor in the same as the above.

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、略有底筒状に形成されたヨークハウジング13と、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エンドプレート14とを有している。
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 has 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 to be closed.

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18を介して巻回される巻線19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19に駆動電流が供給されることで回転磁界が発生する。   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 19 wound around the teeth 17 a of the stator core 17 via an insulator 18. The stator 16 generates a rotating magnetic field when a drive current is supplied from the external control circuit S to the winding 19.

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2〜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2つのロータコア31,41と、各ロータコア31,41の軸方向の間に介在される環状磁石51とを有する。   As shown in FIG. 2 to FIG. 4, the rotor 21 includes two rotor cores 31 and 41 that are fixed to the rotating shaft 22 while the axial distance between the rotating shafts 22 is maintained by press-fitting the rotating shaft 22. And an annular magnet 51 interposed between the axial directions of the rotor cores 31 and 41.

図2及び図3に示すように、ロータコア31は、略円板状のコアベース32の外周部に、周方向等間隔に複数(本実施形態では5つ)の爪状磁極36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。   As shown in FIGS. 2 and 3, the rotor core 31 has a plurality of (five in the present embodiment) claw-shaped magnetic poles 36 on the outer peripheral portion of the substantially disc-shaped core base 32 at equal intervals in the circumferential direction. And extending in the axial direction.

コアベース32は、内側コアベース33と、内側コアベース33の外側に位置する中間コアベース34と、中間コアベース34の外側に位置する外側コアベース35とを一体成形して構成される。内側コアベース33及び外側コアベース35は、磁性体で構成され、一例として鉄で構成することができる。中間コアベース34は、例えば非磁性体で構成される。これにより、例えば中間コアベース34は内側コアベース33及び外側コアベース35よりも磁気特性(例えば透磁率)が低くなっている。   The core base 32 is formed by integrally molding an inner core base 33, an intermediate core base 34 positioned outside the inner core base 33, and an outer core base 35 positioned outside the intermediate core base 34. The inner core base 33 and the outer core base 35 are made of a magnetic material, and can be made of iron as an example. The intermediate core base 34 is made of, for example, a nonmagnetic material. Thereby, for example, the intermediate core base 34 has lower magnetic properties (for example, magnetic permeability) than the inner core base 33 and the outer core base 35.

爪状磁極36は、コアベース32(外側コアベース35)の外周部から径方向外側に突出した突出部37と、突出部37の先端に設けられ軸方向に延びる爪部38とを有する。突出部37は、軸方向から見て略扇形状に形成されている。爪部38は、軸直交方向断面が略扇形状に形成されている。なお、爪状磁極36は、磁性体で構成され、一例として内側コアベース33及び外側コアベース35と同じ鉄で構成することができる。   The claw-shaped magnetic pole 36 has a protrusion 37 that protrudes radially outward from the outer periphery of the core base 32 (outer core base 35), and a claw 38 that is provided at the tip of the protrusion 37 and extends in the axial direction. The protrusion 37 is formed in a substantially fan shape when viewed from the axial direction. The claw part 38 is formed in a substantially fan shape in the cross section in the direction perpendicular to the axis. The claw-shaped magnetic pole 36 is made of a magnetic material, and can be made of the same iron as the inner core base 33 and the outer core base 35 as an example.

図2に示すように、ロータコア41は、ロータコア31と略同形状であって、略円板状のコアベース42の外周部に、周方向等間隔に複数(本実施形態では5つ)の爪状磁極46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。   As shown in FIG. 2, the rotor core 41 is substantially the same shape as the rotor core 31, and a plurality of (five in the present embodiment) claws are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the substantially disc-shaped core base 42. The magnetic pole 46 protrudes radially outward and extends in the axial direction.

コアベース42は、内側コアベース43と、内側コアベース43の外側に位置する中間コアベース44と、中間コアベース44の外側に位置する外側コアベース45とを一体成形して構成される。内側コアベース43及び外側コアベース45は、磁性体で構成され、一例として鉄で構成することができる。中間コアベース44は、例えば非磁性体で構成される。これにより、例えば中間コアベース44は内側コアベース43及び外側コアベース45よりも磁気特性(例えば透磁率)が低くなっている。   The core base 42 is configured by integrally molding an inner core base 43, an intermediate core base 44 positioned outside the inner core base 43, and an outer core base 45 positioned outside the intermediate core base 44. The inner core base 43 and the outer core base 45 are made of a magnetic material, and can be made of iron as an example. The intermediate core base 44 is made of, for example, a nonmagnetic material. Thereby, for example, the intermediate core base 44 has lower magnetic characteristics (for example, magnetic permeability) than the inner core base 43 and the outer core base 45.

爪状磁極46は、コアベース42(外側コアベース45)の外周部から径方向外側に突出した突出部47と、突出部47の先端に設けられ軸方向に延びる爪部48とを有する。突出部47は、軸方向から見て略扇形状に形成されている。爪部48は、軸直交方向断面が略扇形状に形成されている。なお、爪状磁極46は、磁性体で構成され、一例として内側コアベース43及び外側コアベース45と同じ鉄で構成することができる。   The claw-shaped magnetic pole 46 has a protrusion 47 that protrudes radially outward from the outer periphery of the core base 42 (outer core base 45), and a claw 48 that is provided at the tip of the protrusion 47 and extends in the axial direction. The protrusion 47 is formed in a substantially fan shape when viewed from the axial direction. The claw portion 48 has a substantially fan-shaped cross section in the direction perpendicular to the axis. The claw-shaped magnetic pole 46 is made of a magnetic material, and can be made of the same iron as the inner core base 43 and the outer core base 45 as an example.

図2〜図4に示すように、環状磁石51は、円板部52と突出部53とを有する。円板部52は、各ロータコア31,41のコアベース32,42の直径よりも大きな直径となるような構成とされる。具体的には、円板部52の直径は、各コアベース32,42の直径と突出部37,47の径方向長さとを足し合わせた長さとなっている。このため、環状磁石51を各ロータコア31,41で挟持した状態で爪状磁極36,46の爪部38,48の内面38a,48aと円板部52とが径方向において当接する構成となっている。突出部53は、周方向において爪状磁極36の爪部38と爪状磁極46の爪部48との間に位置するようになっている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the annular magnet 51 has a disc part 52 and a protruding part 53. The disc portion 52 is configured to have a diameter larger than the diameter of the core bases 32 and 42 of the rotor cores 31 and 41. Specifically, the diameter of the disc part 52 is a length obtained by adding the diameters of the core bases 32 and 42 and the radial lengths of the projecting parts 37 and 47 together. Therefore, the inner surfaces 38a and 48a of the claw portions 38 and 48 of the claw-shaped magnetic poles 36 and 46 and the disc portion 52 are in contact with each other in the radial direction with the annular magnet 51 sandwiched between the rotor cores 31 and 41. Yes. The protrusion 53 is positioned between the claw 38 of the claw-shaped magnetic pole 36 and the claw 48 of the claw-shaped magnetic pole 46 in the circumferential direction.

図4に示すように、環状磁石51は、その軸方向長さ(厚さ)が略一定とされる。また、環状磁石51は各ロータコア31,41の爪状磁極36,46(爪部38,48)よりも軸方向長さが短くなっている。   As shown in FIG. 4, the annular magnet 51 has a substantially constant axial length (thickness). Further, the annular magnet 51 is shorter in the axial direction than the claw-shaped magnetic poles 36 and 46 (claw portions 38 and 48) of the rotor cores 31 and 41.

また、図2及び図4に示すように、環状磁石51は、極異方配向とされ、当接するロータコア31の爪状磁極36(爪部38)をS極として、当接するロータコア41の爪状磁極46(爪部48)をN極として機能させるようになっている。これにより、周方向に交互に異なる磁極が現れることとなる。すなわち、ロータコア31とロータコア41とで磁極が異なるようになっている。ここで、前述したように各爪状磁極36,46は、それぞれ5つ形成されるため、環状磁石51によって極数が10極(極対数が5個)となる。   As shown in FIGS. 2 and 4, the annular magnet 51 has an anisotropic orientation, and the claw-shaped magnetic pole 36 (claw portion 38) of the abutting rotor core 31 serves as the S pole. The magnetic pole 46 (claw part 48) is made to function as an N pole. Thereby, different magnetic poles appear alternately in the circumferential direction. In other words, the rotor core 31 and the rotor core 41 have different magnetic poles. Here, as described above, since each of the claw-shaped magnetic poles 36 and 46 is formed, the number of poles is 10 (the number of pole pairs is 5) by the annular magnet 51.

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61を介してセンサ磁石62が設けられている。詳しくは、マグネット固定部材61は、中央にボス部61aが形成された円板部61bと、円板部61bの外縁から筒状に延びる筒部61cとを有し、筒部61cの内周面及び円板部61bの表面に当接するように環状のセンサ磁石62が固定されている。そして、マグネット固定部材61は、ロータコア31と近い側で、そのボス部61aが回転軸22に外装されて固定されている。   As shown in FIG. 1, the rotor 21 is provided with a sensor magnet 62 via a substantially disk-shaped magnet fixing member 61. Specifically, the magnet fixing member 61 includes a disc portion 61b having a boss portion 61a formed at the center, and a cylinder portion 61c extending in a cylindrical shape from the outer edge of the disc portion 61b, and the inner peripheral surface of the cylinder portion 61c. And the annular sensor magnet 62 is being fixed so that it may contact | abut to the surface of the disc part 61b. The magnet fixing member 61 is fixed to the rotating shaft 22 with its boss portion 61 a 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62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IC63が設けられている。ホールIC63は、センサ磁石62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制御回路Sに出力する。   In the end plate 14, a Hall IC 63 as a magnetic sensor is provided at a position facing the sensor magnet 62 in the axial direction. The Hall IC 63 outputs an H level detection signal and an L level detection signal to the control circuit S when sensing the N pole and S pole magnetic fields based on the sensor magnet 62.

次に、上記のように構成されたブラシレスモータ11の作用を説明する。
制御回路Sから巻線19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IC63と対向するセンサ磁石62が回転することで、ホールIC63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19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 19, 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 62 facing the Hall IC 63 rotates, the level of the detection signal output from the Hall IC 63 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 19 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、本実施形態のロータ21では、極異方配向された1つの環状磁石51によって各ロータコア31,41の爪状磁極36,46を周方向において異なる磁極として機能させるようになっている。   Here, in the rotor 21 of the present embodiment, the claw-like magnetic poles 36 and 46 of the rotor cores 31 and 41 are caused to function as different magnetic poles in the circumferential direction by one annular magnet 51 that is polar-oriented.

次に、本実施形態の効果を記載する。
(1)極異方配向された環状磁石51によって周方向に複数設けられた爪状磁極36,46を周方向において異なる磁極として機能させるため、1つの環状磁石51によって爪状磁極36,46を異なる磁極として機能させることができる。これにより、部品点数を抑えることができ、組み付け性向上を図ることができる。
Next, the effect of this embodiment will be described.
(1) In order to cause the claw-shaped magnetic poles 36 and 46 provided in the circumferential direction by the annular magnets 51 that are polar-orientated to function as different magnetic poles in the circumferential direction, the claw-shaped magnetic poles 36 and 46 are configured by one annular magnet 51. It can function as different magnetic poles. Thereby, the number of parts can be suppressed and the assemblability can be improved.

(2)また、環状磁石51は極異方配向であるため、ラジアル配向とした場合と比較して磁束を集中させることができるため、モータ11の高出力化に寄与できる。
(3)異なる磁極で利用するロータコア31,41を分けることで、異なる磁極間で爪状磁極36,46及びコアベース32,42を通過する磁束の漏れや短絡磁束が抑制できる。これにより、モータ11の高出力化に寄与できる。
(2) Moreover, since the annular magnet 51 has polar anisotropic orientation, the magnetic flux can be concentrated compared to the case of radial orientation, which can contribute to higher output of the motor 11.
(3) By separating the rotor cores 31 and 41 used for different magnetic poles, leakage of magnetic flux passing through the claw-shaped magnetic poles 36 and 46 and the core bases 32 and 42 and short-circuit magnetic flux can be suppressed between the different magnetic poles. Thereby, it can contribute to the high output of the motor 11.

(4)コアベース32,42には、少なくともその一部に爪状磁極36,46よりも磁気特性の低い部位として中間コアベース34,44が設けられるため、環状磁石51の磁束がコアベース32,42を通過しようとする短絡磁束を抑えることができる。これにより、モータ11の高出力化に寄与できる。   (4) Since the core bases 32 and 42 are provided with the intermediate core bases 34 and 44 as parts having lower magnetic properties than the claw-shaped magnetic poles 36 and 46 at least in part, the magnetic flux of the annular magnet 51 is transferred to the core base 32. , 42 can be suppressed. Thereby, it can contribute to the high output of the motor 11.

(5)コアベース32,42に対して円環状に中間コアベース34,44が設けられるため、環状磁石51の磁束がコアベース32,42を通過しようとする短絡磁束をより確実に抑えることができる。   (5) Since the intermediate core bases 34 and 44 are provided in an annular shape with respect to the core bases 32 and 42, it is possible to more reliably suppress the short-circuit magnetic flux that the magnetic flux of the annular magnet 51 tries to pass through the core bases 32 and 42. it can.

なお、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、中間コアベース34,44を非磁性体で構成したが、爪状磁極36及び爪状磁極46よりも磁気特性が低ければ、中間コアベース34,44を磁性体で構成してもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the intermediate core bases 34 and 44 are made of a non-magnetic material. However, if the magnetic characteristics are lower than those of the claw-shaped magnetic pole 36 and the claw-shaped magnetic pole 46, the intermediate core bases 34 and 44 are made of a magnetic material. May be.

・上記実施形態では、環状磁石51に爪状磁極36及び爪状磁極46よりも磁気特性の低い中間コアベース34,44を設ける構成としたが、中間コアベース34,44を爪状磁極36及び爪状磁極46と同じ磁気特性の部材で構成してもよい。   In the above embodiment, the annular magnet 51 is provided with the intermediate core bases 34 and 44 having lower magnetic characteristics than the claw-shaped magnetic pole 36 and the claw-shaped magnetic pole 46, but the intermediate core bases 34 and 44 are provided with the claw-shaped magnetic pole 36 and 44. You may comprise by the member of the same magnetic characteristic as the nail | claw-shaped magnetic pole 46. FIG.

また、コアベース32,42自体を爪状磁極36及び爪状磁極46よりも磁気特性の低い部材で構成してもよい。
・図5及び図6に示すように例えば爪状磁極36,46の爪部38,48に径方向に凹状をなして軸方向に沿った溝部38b,48bを設ける構成を採用してもよい。図6では各爪部38,48のそれぞれに2つの溝部38b,48bを形成しているが、これらは適宜変更してもよい。
Further, the core bases 32 and 42 themselves may be formed of members having lower magnetic characteristics than the claw-shaped magnetic pole 36 and the claw-shaped magnetic pole 46.
As shown in FIGS. 5 and 6, for example, a configuration in which the claw portions 38 and 48 of the claw-shaped magnetic poles 36 and 46 are recessed in the radial direction and the grooves 38 b and 48 b along the axial direction may be employed. In FIG. 6, two groove portions 38b and 48b are formed in each of the claw portions 38 and 48, respectively, but these may be changed as appropriate.

また、溝部に限らず、径方向に貫通し軸方向に沿ったスリットを設ける構成を採用してもよい。このように、溝部やスリットを形成することによって磁束分布を変更(調整)することができるため、コギングトルクやトルクリップルを調整でき、ロータの低振動化に寄与できる。   Moreover, you may employ | adopt the structure which provides not only a groove part but the slit penetrated to radial direction and followed the axial direction. As described above, since the magnetic flux distribution can be changed (adjusted) by forming the groove portion and the slit, the cogging torque and the torque ripple can be adjusted, which can contribute to lowering the vibration of the rotor.

・上記実施形態では、環状磁石51を円板部52と突出部53とを有する構成としたが、これに限らない。例えば、図7〜図9に示すように円板部52のみで環状磁石51を構成してもよい。このように、円板部52のみで環状磁石51を構成することで、環状磁石51の形状を簡素化することができる。   In the above embodiment, the annular magnet 51 is configured to have the disc portion 52 and the protruding portion 53, but is not limited thereto. For example, as shown in FIGS. 7 to 9, the annular magnet 51 may be configured by only the disc portion 52. Thus, the shape of the annular magnet 51 can be simplified by configuring the annular magnet 51 with only the disc portion 52.

・上記実施形態では、2つのロータコア31,41を用いる構成としたが、これに限らず、例えば1つのロータコアを用いる構成を採用してもよい。この場合、ロータコア31の爪状磁極36とロータコア41の爪状磁極46を一方のロータコアに形成することで同じ環状磁石51を用いた際に上記実施形態のロータの極数と同じとすることができる。   In the above embodiment, the two rotor cores 31 and 41 are used. However, the present invention is not limited to this. For example, a configuration using one rotor core may be adopted. In this case, the claw-shaped magnetic pole 36 of the rotor core 31 and the claw-shaped magnetic pole 46 of the rotor core 41 are formed on one rotor core, so that when the same annular magnet 51 is used, the number of poles of the rotor of the above embodiment may be the same. it can.

・上記実施形態では、環状磁石51と爪状磁極36,46とによる極数を10極としたが、これらは任意に変更可能である。
・上記実施形態並びに上記各変形例は適宜組み合わせてもよい。
In the above embodiment, the number of poles by the annular magnet 51 and the claw-shaped magnetic poles 36 and 46 is 10. However, these can be arbitrarily changed.
-You may combine the said embodiment and said each modification suitably.

11…ブラシレスモータ(モータ)、16…ステータ、21…ロータ、31…ロータコア(第1ロータコア)、32…コアベース、34…中間コアベース(磁気特性の低い部位)、41…ロータコア(第2ロータコア)、42…コアベース、44…中間コアベース(磁気特性の低い部位)、36,46…爪状磁極、38b,48b…溝部、51…環状磁石。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Brushless motor (motor), 16 ... Stator, 21 ... Rotor, 31 ... Rotor core (1st rotor core), 32 ... Core base, 34 ... Intermediate core base (part with a low magnetic characteristic), 41 ... Rotor core (2nd rotor core) ), 42... Core base, 44... Intermediate core base (part with low magnetic properties), 36 and 46... Claw-shaped magnetic poles, 38 b and 48 b.

Claims (6)

略円板状のコアベースと該コアベースの外周部から少なくとも軸方向に延出し周方向に複数設けられる爪状磁極とを有するの第1ロータコア及び第2ロータコアと、
前記爪状磁極と径方向において当接して極異方配向されることで、複数設けられる前記爪状磁極を周方向において異なる磁極として機能させる環状磁石とを備えたロータであって、
前記第1及び第2ロータコアは、互いの前記コアベースが対向されるとともに、それぞれの前記爪状磁極が周方向に交互に配置され、
前記環状磁石は、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、極異方配向されることで、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ものであり、
前記コアベースには、少なくともその一部に非磁性体が一体成形されていることを特徴とするロータ。
Two first and second rotor cores having a substantially disc-shaped core base and a plurality of claw-shaped magnetic poles extending at least in the axial direction from the outer peripheral portion of the core base and provided in the circumferential direction;
A rotor provided with an annular magnet that makes the claw-shaped magnetic poles function in the circumferential direction as different magnetic poles by contacting the claw-shaped magnetic poles in the radial direction and being anisotropically oriented .
In the first and second rotor cores, the core bases are opposed to each other, and the claw-shaped magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction.
The annular magnet is disposed between the axial directions of the core bases and is anisotropically oriented so that the claw-shaped magnetic pole of the first rotor core functions as a first magnetic pole, and the second rotor core The claw-shaped magnetic pole functions as a second magnetic pole,
A non-magnetic material is integrally formed on at least a part of the core base .
略円板状のコアベースと該コアベースの外周部から少なくとも軸方向に延出し周方向に複数設けられる爪状磁極とを有する2つの第1ロータコア及び第2ロータコアと、
前記爪状磁極と径方向において当接して極異方配向されることで、複数設けられる前記爪状磁極を周方向において異なる磁極として機能させる環状磁石とを備えたロータであって、
前記第1及び第2ロータコアは、互いの前記コアベースが対向されるとともに、それぞれの前記爪状磁極が周方向に交互に配置され、
前記環状磁石は、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、極異方配向されることで、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ものであり、
前記コアベースには、少なくともその一部に前記爪状磁極よりも磁気特性の低い部位が該コアベースの軸方向両端から露出した状態で該コアベースの軸方向全体に亘って設けられていることを特徴とするロータ。
Two first and second rotor cores having a substantially disc-shaped core base and a plurality of claw-shaped magnetic poles extending at least in the axial direction from the outer peripheral portion of the core base and provided in the circumferential direction;
A rotor provided with an annular magnet that makes the claw-shaped magnetic poles function in the circumferential direction as different magnetic poles by contacting the claw-shaped magnetic poles in the radial direction and being anisotropically oriented.
In the first and second rotor cores, the core bases are opposed to each other, and the claw-shaped magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction.
The annular magnet is disposed between the axial directions of the core bases and is anisotropically oriented so that the claw-shaped magnetic pole of the first rotor core functions as a first magnetic pole, and the second rotor core The claw-shaped magnetic pole functions as a second magnetic pole ,
In the core base, at least a part thereof having a magnetic property lower than that of the claw-shaped magnetic pole is provided over the entire axial direction of the core base in a state of being exposed from both axial ends of the core base. Rotor characterized by
略円板状のコアベースと該コアベースの外周部から少なくとも軸方向に延出し周方向に複数設けられる爪状磁極とを有する2つの第1ロータコア及び第2ロータコアと、Two first and second rotor cores having a substantially disc-shaped core base and a plurality of claw-shaped magnetic poles extending at least in the axial direction from the outer peripheral portion of the core base and provided in the circumferential direction;
前記爪状磁極と径方向において当接して極異方配向されることで、複数設けられる前記爪状磁極を周方向において異なる磁極として機能させる環状磁石とを備えたロータであって、A rotor provided with an annular magnet that makes the claw-shaped magnetic poles function in the circumferential direction as different magnetic poles by contacting the claw-shaped magnetic poles in the radial direction and being anisotropically oriented.
前記第1及び第2ロータコアは、互いの前記コアベースが対向されるとともに、それぞれの前記爪状磁極が周方向に交互に配置され、In the first and second rotor cores, the core bases are opposed to each other, and the claw-shaped magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction.
前記環状磁石は、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、極異方配向されることで、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ものであり、The annular magnet is disposed between the axial directions of the core bases and is anisotropically oriented so that the claw-shaped magnetic pole of the first rotor core functions as a first magnetic pole, and the second rotor core The claw-shaped magnetic pole functions as a second magnetic pole,
前記コアベースは、前記爪状磁極よりも磁気特性が低いことを特徴とするロータ。The rotor according to claim 1, wherein the core base has lower magnetic properties than the claw-shaped magnetic poles.
請求項2に記載のロータにおいて、
記磁気特性の低い部位は、前記コアベースに対して円環状に設けられることを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 2 , wherein
Low sites before Symbol magnetic properties, rotor and which are located in an annular relative to the core base.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のロータにおいて、
前記爪状磁極は、その外周面に軸方向に沿った溝部又は軸方向に沿ったスリットが形成されることを特徴とするロータ。
In the rotor according to any one of claims 1 to 4,
The claw-shaped magnetic pole is formed with a groove portion along the axial direction or a slit along the axial direction on the outer peripheral surface thereof.
請求項1〜5のいずれか一項に記載のロータと、該ロータと対向配置されるステータとを有することを特徴とするモータ。   A motor comprising: the rotor according to claim 1; and a stator disposed to face the rotor.
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