JP2015073362A - モータ - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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。
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。ちなみに、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。
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。
(1)磁性体であるヨークハウジング13と近いロータコア32のコアベース32aからヨークハウジング13側に磁束が漏れやすくなるが、ロータコア32とステータ16との径方向における距離が、ロータコア31とステータ16との径方向における距離よりも近くなる。これにより、ロータコア32の爪状磁極32bとステータ16との間の磁気抵抗が小さくなるため、ヨークハウジング13側への漏れ磁束を低減することができ、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。このため、ロータコア32の爪状磁極32bとティース17aの間の空隙K1と、ロータコア31の爪状磁極31bとティース17aの間の空隙K2とが同じである場合には、ロータコア31の爪状磁極31bとティース17a間における磁束量が、ロータコア32の爪状磁極32bとティース17a間における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、ロータコア32とステータ16との径方向における距離が、ロータコア31とステータ16との径方向における距離よりも近くなることで、ロータコア31の爪状磁極31bとティース17a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抑えることが可能となる。
次に、モータの第2実施形態について説明する。
本実施形態のモータ11は、第1実施形態と比較してロータ21の形状が異なるものであり、モータケース12並びにステータ16については同じ構成である。このため、主にロータ21の変更点について説明し、その他の構成については同じ符号を付して説明の一部又は全部を割愛する。
図6及び図7に示すように、各ロータコア31,32は、爪状磁極31b,32bの外周面31g,32gの曲率半径R1,R2が、ロータ21の曲率半径Rxよりも短く形成されている。ここで、ロータ21の曲率半径Rxは、ロータ中心(軸線L)から径方向においてロータ21内で最も遠い位置までの長さである。ちなみに、本実施形態では爪状磁極31b,32bの径方向最外周部分がロータ21内で最も遠い位置にあたる。
本実施形態のモータ11では、第1実施形態同様に、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。
本実施形態のモータでは、第1実施形態の(1)の効果に加えて、以下の効果が得られる。
・上記第1実施形態では、爪状磁極32bの突出部32cを他の爪状磁極31bの突出部31cよりも径方向に長く延出して、長さTm1>長さTm2とすることで、爪状磁極32bを有するロータコア32の前記長さL1を他のロータコア31の前記長さL2よりも長く構成したが、これに限らない。例えば、図5に示すように、各爪状磁極31b,32bの突出部31c,32cの径方向長さTm2,Tm1を略同一(Tm1=Tm2)とし、各コアベース31a,32aの径方向長さTb2,Tb1を略同一(Tb1=Tb2)とし、爪部32dの径方向長さTn1を爪部31dの径方向長さTn2よりも長くしてもよい。これにより、ロータコア32は、その径方向中心(軸線L)から自身の爪状磁極32bの外周面32gまでの径方向における長さL1が、ロータコア31の径方向中心(軸線L)から自身の爪状磁極31bの外周面31gの径方向における長さL2よりも長く(L1>L2)形成されることとなる。
Claims (3)
- 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、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、
前記ステータコアに備えられるティースと該ティースに対向する前記第1ロータコアの爪状磁極の周面との間の径方向における空隙が、前記ティースと該ティースに対向する前記第2ロータコアの爪状磁極の周面との間の径方向における空隙以下、もしくは、
前記第1ロータコアの爪状磁極の周面の少なくとも一部における前記ティースとの最大空隙が、前記第2ロータコアの爪状磁極の周面と前記ティースとの間の径方向における最大空隙よりも小さい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2ロータコアの爪状磁極の周面は、前記ロータ中心から前記第2ロータコアの爪状磁極の径方向外側部位までの径方向における長さを半径とした円の曲率よりも小さな曲率を有する曲面であ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及び第2ロータコアの爪状磁極の周面は、前記ロータ中心を中心とした同心円に沿った曲面であり、
前記第1ロータコアの径方向中心から前記爪状磁極の周面までの径方向における長さが、前記第2ロータコアの径方向中心から前記爪状磁極の周面までの径方向における長さよりも長いことを特徴とするモータ。
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