JPH0695813B2 - モーター - Google Patents

モーター

Info

Publication number
JPH0695813B2
JPH0695813B2 JP59181232A JP18123284A JPH0695813B2 JP H0695813 B2 JPH0695813 B2 JP H0695813B2 JP 59181232 A JP59181232 A JP 59181232A JP 18123284 A JP18123284 A JP 18123284A JP H0695813 B2 JPH0695813 B2 JP H0695813B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet
poles
magnetized
motor
soft magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59181232A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6158455A (ja
Inventor
常照 高橋
陽二 有田
公行 神野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd filed Critical Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Priority to JP59181232A priority Critical patent/JPH0695813B2/ja
Publication of JPS6158455A publication Critical patent/JPS6158455A/ja
Publication of JPH0695813B2 publication Critical patent/JPH0695813B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2786Outer rotors
    • H02K1/2787Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2789Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2791Surface mounted magnets; Inset magnets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はリング状でラジアル方向に多極着磁されている
磁石と、その内側又は外側に配置されている突極を有す
るコアとを備えたモーターに関し、特に該磁石に着磁領
域と軟磁性体が固着された中間領域を設けることによ
り、回転に発生するコギングを著しく減少せしめたこと
を特徴とするモーターに関する。
従来の技術 近年、種々の新しい機械装置、電気及び電子機器の開発
に伴ない、コギングが少なく、且つ大きなトルクを有す
る高品位の小型モーターが強く望まれるようになつた。
コギング対策としてはコアレスモーター等が使用されて
いたが、コアレスモーターは充分に大きいトルクが得ら
れず、大きいトルクを得るためには大型化を免れ得なか
つた。一方、突極を有するモーターは、大きなトルクが
得られるものの、コギングが発生すると言う不都合があ
つた。
従来、突極を有するモーター(以下単にモーターと略称
する)は、コギングを減少させるために、例えば特公昭
58-52426号公報に開示されている如く、電機子鉄心に加
工を施す方法が提案されていたが、この方法は複雑であ
り、コギングの減少も、ますます増大する高品位化への
要望に対し十分なものでなかつた。
更に最近は、永久磁石に磁力の強い希土類磁石等を用い
るに及んで、小型化は促進されるもののコギングがより
顕著となり、実用上の不都合が増した。
本発明者等は上記の欠点を解決するために、リング状で
ラジアル方向に多極着磁されている磁石を用いたモータ
ーにおいて、従来上記磁石(以下リング状磁石と略称す
る)が全円周領域を均等に分割し、殆んどすきまのない
様に着磁されていたのに対し、着磁領域相互間に無着磁
領域を設けることにより、コギングが少なくなる事を見
出し、先にこれを特願昭59-116199号にて提案した。
しかしながらその後の実験で、リング状磁石を工業的レ
ベルで生産する場合、即ち無着磁領域を維持しながら着
磁することは、現状の技術では多くの困難が伴うことが
見出された。
本発明者等は、上記問題を解決するために更に研究を重
ねた結果、リング状磁石に着磁領域と該着磁領域相互間
に一部を切欠いた中間領域を設け、且つこの切欠かれた
部分に軟磁性体を固着することにより、生産上極めて容
易になり、且つコギングも少なくなることを見出して本
発明に至つた。
問題を解決するための手段 本発明のモーターは、リング状でラジアル方向に多極着
磁されている磁石と、その内側または外側に配置されて
いる突極を有するコアとを備えたモーターにおいて、該
磁石がリングの中心軸に垂直な各断面においてN極とS
極とに実質的に同一の幅で交互に着磁されており、各着
磁領域は中間領域によつて隔てられており、各中間領域
は実質的に同一の幅を有していて、その突極に面する部
分は切欠かれており、且つこの切欠かれた部分に軟磁性
体が固着されており、該軟磁性体以外の部分は実質的に
均一な組成を有していることを特徴とするものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
第1図は本発明のモーターの一例であるインナーロータ
ー型モーターの断面略図である。このインナーローター
型モーターは、6個の突極11を有するコア1と、磁石の
極数が4から成るリング状磁石2、および磁気ヨーク3
を主要部として構成されている。
このリング状磁石2は、形態的には通常のものと何ら変
るところは無く、リングの中心軸に垂直な各断面におい
てN極21とS極22が交互に且つ実質的に同一の幅で着磁
されており、このN極21とS極22との間に、突極11に面
する部分が切欠かれ、且つこの切欠かれた部分に軟磁性
体24が固着された中間領域23がある。各中間領域23は実
質的に同一の形態と幅を有している。またリング状磁石
2全体は、軟磁性体24を除いて、実質的に均一な組成を
有している。
本発明に用いられるリング状磁石は、各種の方法により
製造することができる。例えばウエライトの粉末や希土
磁石の粉末等の磁性粉末を、第1図のリング状磁石2
(但し軟磁性体24を含まない)に示した如く切欠きを有
する形状に成形し、次いで焼結した後前記切欠き部に鉄
等の軟磁性体を固着してリング状磁石を製造することも
出来る。なお前記軟磁性体は成形時に挿入し、次いでお
こなわれる焼結によつて固着させる方法が推奨される。
他の例としては、磁性粉末をゴムやプラスチツクと練り
合せ、射出成形等の方法により上記形状のリング状成形
体を作製する。この様にして得られたリング状成形体
に、N極とS極とが交互に存在するように着磁器を用い
て着磁する。次いで前記切欠き部に鉄等の軟磁性体を固
着してリング状磁石を製造することも出来る。なお前記
軟磁体は成形時に固着しても良いし、あるいは着磁前に
固着しても良い。
一方、前記プラスチツク磁石は、その成形過程におい
て、磁性粉末にラジアル方向への配向を生起させて異方
性を有する成形体とし、これに上記のように着磁するの
が好ましく、これにより強力な磁石を製造することがで
きる。磁性粉末をラジアル方向に配向させるには、特願
昭58-54139や特願昭59-42269に記載の方法を好適に用い
ることができる。
また以上ラジアル異方性磁石について述べたが、本願発
明がラジアル等方性磁石にも使用出来ることは言うまで
もない。
着磁は各着磁領域の全域において、できるだけ均一な磁
束密度が得られるように行なうのが好ましく、通常は各
着磁領域の磁束密度の平均値に対するその領域の磁束密
度の最大値が1.2以下、好ましくは1.1以下となるように
着磁する。着磁領域の全幅にわたつて磁束密度が一定と
なるように着磁できれば最も好ましい。
また、本発明においては、中間領域に着磁をおこなつて
も良い。例え中間領域に着磁をおこなつても、鉄等の軟
磁性体が短絡用ヨークとして働らき、実質上中間領域か
らコア側への磁束の飛び出しは生じず、よつて中間領域
は実質上コアに対して無着磁領域と同様の効果を示す。
なお、上記効果を示すためには、中間領域からコア側に
出る磁束は軟磁性体を通じて短絡される必要があるた
め、中間領域の磁化の強さによつて、軟磁性体の厚さが
適宜に調整される。しかしながら一般的には、磁石の肉
厚に対して30%もあれば、本発明の効果は十分であり、
通常肉厚に対して10〜30%の範囲のものが用いられる。
また中間領域の着磁を小さくすると、軟磁性体の厚さも
小さく出来る。なお、軟磁性体の厚さを上記値以上にし
ても、本発明の効果上は差し支えないが、上記値以上に
すると、磁石の成形時の厚みが極めて小さくなり、強度
や成形上の困難さが増して好ましくない。
本発明のモーターにおけるコギングとリング状磁石の中
間領域との関係について説明すると、コギングとは回転
時に発生する回転むらであり、特に起動初期と停止前に
顕著に現われる。その原因は突極11とリング状磁石2の
各磁極との間の相対的な回転位置によつて、磁石の動作
点が変化し、磁極各部に働らく力が回転軸に対して対称
とならない場合に発生する力(コギング力)によつても
たらされる。
従つてリング状磁石2の各磁極間に適切な幅の磁束を出
さない中間領域が存在すると、磁極各部に働らく力が回
転軸に対してバランス状態に近くなり、その結果コギン
グが減少する。
例えば第2図は、第1図に示したモーターを、無通電状
態で、かつ第1図の状態を基準として回転させたとき
の、回転角度()に対するトルク(コギング力)特性
を示す図である。
第2図の曲線aは従来の着磁角(θ)が90°で中間領域
の無いリング状磁石を用いた場合、曲線b、cおよびd
はそれぞれ着磁角(θ)が75°、69°および63°で残部
が中間領域(軟磁性体の厚さは肉厚の20%)であるリン
グ状磁石を用いた場合である。第2図より明らかなよう
に、リング状磁石に無着磁領域を設けた場合には、モー
ターに生じるコギングの原因となるトルク(コギング
力)は小さくなり、且つローターの回転角度()の変
化に対するトルクの変化も小さい。
また、第3図は、突極数が3、磁石の極数が2から成る
インナーローター型モーターの無通電状態における回転
角度()に対するトルク(コギング力)特性を示す図
である。
第3図の曲線e、fおよびgは、それぞれ着磁角(θ)
が126°、138°および150°のリング状磁石を用いた場
合である。
第4図および第5図は、それぞれ第2図および第3図に
示したモーターの、コギング力となる最大トルクの絶対
値とリング状磁石の着磁角(θ)との関係を示した図で
ある。第4図および第5図からも明らかなように、コギ
ング力は、極めて限られた着磁角(θ)、即ち、特定の
範囲の着磁領域と中間領域を有する場合に、著しく小さ
くなることがわかる。各モーターにおいて、最大トルク
が最も小さくなる着磁角(θ)は、突極数が6、磁石の
極数が4から成るモーターでは、約69°付近、突極数が
3、磁石の極数が2から成るモーターでは、約138°付
近であり、さらに突極数が12、磁石の極数が8から成る
モーターでは、約34.5°付近にあり、同様にその他のモ
ーターにおいても、最大トルクの絶対値と着磁角(θ)
の間には、第4図および第5図に示した特性とほぼ同様
の傾向がある。
従つて最大トルクの絶対値が最も小さくなる着磁角は
(360°/突極数)×1.15付近にあり、着磁角がこれよ
りも大きくなつても小さくなつてもコギングは増大す
る。また着磁角が上記の値よりも小さくなると、着磁領
域が減少してモーターの回転トルクが低下するという不
利もある。従つて実用的見地からは着磁角は(360°/
突極数)×(1.1〜1.2)の範囲にあることが好ましい。
なお、上記着磁角が前記先願の値よりも大きいのは、軟
磁性体が隣接する着磁領域の磁束をも集め実効上の着磁
領域を狭めるためと考えられる。
また、本発明のモーターは、コアの突極数と磁石の極数
との比が最も一般的な3:2であることが好ましいが、こ
れ以外のものであつてもよい。
以上、詳細に説明したように、本発明はリング状磁石に
軟磁性体を固着した中間領域を設けるという簡単な手段
により、コギングが少なく、かつ大きなトルクを有する
高品位のモーターを提供するものであり、工業上極めて
大きな価値を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のモーターの一例であるインナーロータ
ー型モーターの断面略図、第2図および第3図は本発明
のモーターの回転角度に対するトルク(コギング力)
特性を示す図であり、第4図および第5図はそれぞれ第
2図および第3図に示した本発明のモーターの最大トル
クの絶対値と磁石の着磁角θとの関係を示した図であ
る。 1:コア、2:リング状磁石 3:磁気ヨーク、11:突極 21:N極、22:S極 23:中間領域、24:軟磁性体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神野 公行 東京都調布市染地3−1―71 多摩川住宅 ト―6―406 (56)参考文献 特開 昭56−157247(JP,A) 特開 昭53−17912(JP,A) 特開 昭59−132762(JP,A) 特開 昭55−165607(JP,A) 特開 昭55−165608(JP,A) 特開 昭55−162203(JP,A) 特開 昭56−153961(JP,A) 実開 昭56−89679(JP,U) 実開 昭59−78880(JP,U) 実開 昭58−22884(JP,U) 実開 昭58−176579(JP,U) 米国特許3299335(US,A)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リング状でラジアル方向に多極着磁されて
    いる磁石と、その内側または外側に配置されている突極
    を有するコアとを備えたモーターにおいて、該磁石がリ
    ングの中心軸に垂直な各断面においてN極とS極とに実
    質的に同一の幅で交互に着磁されており、各着磁領域は
    中間領域によつて隔てられており、各中間領域は実質的
    に同一の幅を有していて、その突極に面する部分は切欠
    かれており、且つこの切欠かれた部分に軟磁性体が固着
    されており、該軟磁性体以外の部分は実質的に均一な組
    成を有していることを特徴とするモーター。
  2. 【請求項2】上記各着磁領域の幅が、着磁角として(36
    0°/突極数)×(1.1〜1.2)の範囲であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のモーター。
  3. 【請求項3】前記軟磁性体の厚さが、磁石の肉厚の10〜
    30%の厚さであることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項または第2項記載のモーター。
  4. 【請求項4】上記突極の数が3nであり、上記着磁の極数
    が2n(但し、nは正の整数)であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載のモ
    ーター。
  5. 【請求項5】上記磁石が、希土磁石であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記
    載のモーター。
  6. 【請求項6】上記磁石が、プラスチツク磁石であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5項のいず
    れかに記載のモーター。
  7. 【請求項7】上記着磁領域における磁性粉が、ラジアル
    方向に配向している異方性磁石であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれかに記載の
    モーター。
JP59181232A 1984-08-30 1984-08-30 モーター Expired - Lifetime JPH0695813B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59181232A JPH0695813B2 (ja) 1984-08-30 1984-08-30 モーター

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59181232A JPH0695813B2 (ja) 1984-08-30 1984-08-30 モーター

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6158455A JPS6158455A (ja) 1986-03-25
JPH0695813B2 true JPH0695813B2 (ja) 1994-11-24

Family

ID=16097109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59181232A Expired - Lifetime JPH0695813B2 (ja) 1984-08-30 1984-08-30 モーター

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0695813B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2649403B2 (ja) * 1989-01-27 1997-09-03 トヨタ自動車株式会社 交流モータ
IT1261598B (it) * 1993-09-30 1996-05-23 Gate Spa Motore elettrico a magneti permanenti con coppia di riluttanza ridotta
JP2002010606A (ja) * 2000-06-20 2002-01-11 Honda Motor Co Ltd アウターロータ型ブラシレス直流モータ

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6158455A (ja) 1986-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1648073A1 (en) Thin hybrid magnetization type ring magnet, yoke-equipped thin hybrid magnetization type ring magnet, and brush-less motor
JPH10285839A (ja) ブラシレスモータ用固定子及びその円弧形成方法
JPH0789728B2 (ja) モ−タ
JP2587608B2 (ja) モ−タ−
US6870291B2 (en) Stepping motor
EP0215441A2 (en) Miniature electric rotating machine
JP2002044889A (ja) 3軸異方性一体形永久磁石および回転機
JPH01318536A (ja) ブラシレスdcモータ
US20050001502A1 (en) DC brushless motor
JPH0695813B2 (ja) モーター
JPH11308795A (ja) 永久磁石式同期電動機
JP2502942B2 (ja) モ―タ
JPS6158456A (ja) モ−タ−
JP2000175387A (ja) 多段長尺多極着磁円筒磁石ロ―タおよび永久磁石式モ―タ
JP2000175384A (ja) 永久磁石モータ
JPH0720361B2 (ja) 回転電機
JPH04261352A (ja) 直流電動機
JP3428612B2 (ja) ステッピングモータ
JPS61116956A (ja) 磁石回転型電動機のロ−タ
JP2000116090A (ja) 永久磁石モータ
JPH0429529Y2 (ja)
JPH10108430A (ja) モータ
JP2003284272A (ja) Pmモータ
JP2008086193A (ja) 永久磁石及び永久磁石回転機
JPS60176206A (ja) 径方向2極磁石及びその製造装置