JP2003009440A - Brushless dc motor - Google Patents
Brushless dc motorInfo
- Publication number
- JP2003009440A JP2003009440A JP2001185927A JP2001185927A JP2003009440A JP 2003009440 A JP2003009440 A JP 2003009440A JP 2001185927 A JP2001185927 A JP 2001185927A JP 2001185927 A JP2001185927 A JP 2001185927A JP 2003009440 A JP2003009440 A JP 2003009440A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle
- magnetic pole
- brushless
- rotor
- center line
- 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.)
- Pending
Links
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 24
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 18
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 7
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 101000666657 Homo sapiens Rho-related GTP-binding protein RhoQ Proteins 0.000 description 2
- 102100038339 Rho-related GTP-binding protein RhoQ Human genes 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 210000000746 body region Anatomy 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 102100033041 Carbonic anhydrase 13 Human genes 0.000 description 1
- 101000867860 Homo sapiens Carbonic anhydrase 13 Proteins 0.000 description 1
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は,ロータに永久磁石
を有するブラシレスDCモータに関する。さらに詳細に
は,出力特性をなるべく犠牲にしないようにして,コギ
ングトルクの軽減を図ったブラシレスDCモータに関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless DC motor having a rotor with a permanent magnet. More specifically, the present invention relates to a brushless DC motor in which the output characteristics are not sacrificed as much as possible to reduce the cogging torque.
【0002】[0002]
【従来の技術】ブラシレスDCモータは,機械的なまた
は電気的なノイズを発生させないことや,高い回転性能
を有すること,寿命が長いこと,等の理由により,VT
Rのシリンダ,カセットデッキのキャプスタン,フレキ
シブルディスクやコンパクトディスク等の駆動装置に多
用されている。近年では,車両の電動パワーステアリン
グ装置の駆動用モータとしても使用されるに至ってい
る。ブラシレスDCモータでは,巻線を施すスロットが
ステータに存在し,ロータには永久磁石が存在すること
から,トルクの脈動,すなわちコギングトルクが不可避
的に発生する。2. Description of the Related Art Brushless DC motors have a VT because they do not generate mechanical or electrical noise, have high rotational performance, have a long life, and so on.
It is widely used in R cylinders, capstans for cassette decks, and drives such as flexible disks and compact disks. In recent years, it has come to be used as a drive motor for an electric power steering device of a vehicle. In a brushless DC motor, a slot for winding is present in the stator and a permanent magnet is present in the rotor, so that torque pulsation, that is, cogging torque is inevitably generated.
【0003】この,コギングトルクに対する従来の対策
としては,例えば図14に示すようなものがあった。図
14のものでは,永久磁石103として,外周の曲率
を,ロータコア104の外周の曲率より強くした形状の
ものを使用している。これは,永久磁石103とステー
タティース102との間のギャップが,永久磁石103
の中央からその円周方向両端に行くに従い次第に大きく
なるようにしたものである。これにより,ロータコア1
04が回転するときに,各ステータティース102に鎖
交する磁束が段付き上でなく滑らかに変化するようにし
ている。かくして,コギングトルクの低下を図ってい
る。永久磁石103の形状を工夫する代わりに,ロータ
コア104の外周形状を工夫して同様の効果を持たせた
ものもある。As a conventional countermeasure against this cogging torque, there is one as shown in FIG. 14, for example. In FIG. 14, the permanent magnet 103 has a shape in which the outer peripheral curvature is stronger than the outer peripheral curvature of the rotor core 104. This is because the gap between the permanent magnet 103 and the stator tooth 102 is
It is designed to be gradually larger from the center to both ends in the circumferential direction. As a result, the rotor core 1
When 04 rotates, the magnetic flux interlinking with each stator tooth 102 changes smoothly instead of being stepped. Thus, the cogging torque is reduced. Instead of devising the shape of the permanent magnet 103, the outer circumferential shape of the rotor core 104 may be devised to provide the same effect.
【0004】従来の対策の別の例として,図15に示す
ものが挙げられる。図15のものは,ロータ114の軸
方向について,磁極の配置にスキュー角θSを持たせた
ものである。これにより,ロータ114が回転するとき
に,磁極の境目がステータティースを横切るタイミング
が,ロータ114の軸方向の位置ごとにまちまちとなる
ようにしたものである。かくして,ステータティース1
02に鎖交する磁束の変化を緩和し,コギングトルクの
低下を図っている。Another example of the conventional measures is shown in FIG. In FIG. 15, the arrangement of the magnetic poles in the axial direction of the rotor 114 has a skew angle θS. As a result, when the rotor 114 rotates, the timing at which the boundary between the magnetic poles crosses the stator teeth varies depending on the axial position of the rotor 114. Thus, stator teeth 1
The change in the magnetic flux interlinking with 02 is alleviated and the cogging torque is reduced.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,前記し
た従来の技術にはいずれも,磁気効率がよくない等の問
題点があった。However, all of the above-mentioned conventional techniques have problems such as poor magnetic efficiency.
【0006】まず図14のものの問題点を説明する。図
14のものでは,永久磁石103とステータティース1
02との間の平均的なギャップが大きいのである。この
ため磁気効率が悪く,永久磁石103の磁力に比して回
転出力が稼げない。また,永久磁石103もしくはロー
タコア104の外周形状の決定には種々の解析や試作を
要し,開発コストがかさむ。また,小さい形状を精度よ
く加工する必要があるため,加工自体も困難である。に
もかかわらず,コギングトルクの軽減という目的はあま
り十分には達成されないのである。特に,最近のように
小型化の要請から希土類系の強力な永久磁石を使用して
いる場合にはもともとのコギングトルクそのものが相当
に大きい。このため,このような方法での対応は不十分
であった。First, the problems of the structure shown in FIG. 14 will be described. In the case of FIG. 14, the permanent magnet 103 and the stator tooth 1 are
The average gap between the two is large. Therefore, the magnetic efficiency is poor, and the rotation output cannot be earned as compared with the magnetic force of the permanent magnet 103. Further, determination of the outer peripheral shape of the permanent magnet 103 or the rotor core 104 requires various analyzes and trial production, which increases the development cost. Further, since it is necessary to machine a small shape with high precision, the machining itself is difficult. Nevertheless, the goal of reducing cogging torque is not fully achieved. In particular, the original cogging torque itself is considerably large when a strong rare-earth permanent magnet is used due to the recent demand for miniaturization. For this reason, measures such as this were not sufficient.
【0007】次に図15のものの問題点を説明する。図
15のものもやはり磁気効率が悪く回転出力が稼げない
のである。なぜなら,磁極の配置にスキュー角θSが付
いていることにより,磁極の有効磁束がその分小さいか
らである。図15のものでは,ロータ114の側面上,
1つの磁極が略平行四辺形の領域を占めている。その鋭
角の頂点付近では,その部位の磁束はモータ性能として
有効に作用しないのである。このため,前出のものと同
様に回転出力が稼げないのである。Next, the problem of FIG. 15 will be described. Also in the case of FIG. 15, the magnetic efficiency is poor and the rotation output cannot be earned. This is because the arrangement of the magnetic poles has the skew angle θS, so that the effective magnetic flux of the magnetic poles is small accordingly. In the case of FIG. 15, on the side surface of the rotor 114,
One magnetic pole occupies a region of a substantially parallelogram. Near the apex of the acute angle, the magnetic flux at that portion does not act effectively as motor performance. For this reason, the rotation output cannot be earned as in the previous case.
【0008】本発明は,前記した従来の技術が有する問
題点を解決するためになされたものである。すなわちそ
の課題とするところは,出力特性をほとんど犠牲にする
ことなく,かつ,コギングトルクの確実な軽減を図った
ブラシレスDCモータを提供することにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional technique. That is, an object of the invention is to provide a brushless DC motor in which output characteristics are hardly sacrificed and cogging torque is reliably reduced.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】この課題の解決を目的と
してなされた本発明のブラシレスDCモータは,磁石取
り付け穴に永久磁石が取り付けられてなる複数の磁極が
円周方向に等ピッチに設けられたロータと,複数のスロ
ットが円周方向に等ピッチに配列されたステータとを有
するものであって,ロータの磁極には,有効磁極開角の
中心線と磁石取り付け穴の中心線とがなす磁石ずれ角
が,第1の角度であるものと,第2の角度であるものと
がある構成のものである。当然,第1の角度と第2の角
度とは異なる角度である。The brushless DC motor of the present invention, which has been made for the purpose of solving this problem, has a plurality of magnetic poles having permanent magnets mounted in magnet mounting holes at equal pitches in the circumferential direction. A rotor and a stator in which a plurality of slots are arranged at equal pitches in the circumferential direction, and the magnetic pole of the rotor is formed by the center line of the effective magnetic pole opening angle and the center line of the magnet mounting hole. The magnet displacement angle has a first angle and a second angle. Naturally, the first angle and the second angle are different angles.
【0010】このブラシレスDCモータでは,ロータの
磁極に,磁石ずれ角が第1の角度であるもの(以下,
「第1角度の磁極」という)と,磁石ずれ角が第2の角
度であるもの(以下,「第2角度の磁極」という)とが
ある。このため,第1角度の磁極が発生するコギングト
ルクと,第2角度の磁極が発生するコギングトルクとで
は位相が一致しない。すなわち,これらのコギングトル
クが同時にピークを迎えることがない。これらの磁極で
は,回転により磁石の端部がステータのスロットの端部
をよぎるタイミングにずれがあるからである。このた
め,ブラシレスDCモータ全体としてのコギングトルク
は,すべての磁極の磁石ずれ角が一致している場合と比
較して低減されている。In this brushless DC motor, the magnetic pole of the rotor has a magnet deviation angle of a first angle (hereinafter,
There is a magnetic pole having a second angle (hereinafter referred to as a "magnetic pole having a second angle") and a magnetic pole having a second magnetic deviation angle. Therefore, the cogging torque generated by the magnetic poles at the first angle and the cogging torque generated by the magnetic poles at the second angle do not match in phase. That is, these cogging torques never peak at the same time. This is because, with these magnetic poles, there is a deviation in the timing at which the end of the magnet crosses the end of the slot of the stator due to rotation. Therefore, the cogging torque of the brushless DC motor as a whole is reduced as compared with the case where the magnet deviation angles of all the magnetic poles are the same.
【0011】ここで,第2の角度と第1の角度との差θ
4が,次式
0.2×θ5 ≦ θ4 ≦ θ3−(0.2×θ5)
により定まる範囲内にあるとよりよい。この場合,第1
角度の磁極を基準とすると,第2角度の磁極では角度θ
4の分だけ回転方向に先行(もしくは後行)する位置に
永久磁石が取り付けられている。ここで,第1の角度が
0であるとすれば,第2の角度はθ4となる。この場合
には,第1角度の磁極では,有効磁極開角の中心線と磁
石取り付け穴の中心線とが一致している。一方,第2角
度の磁極では,有効磁極開角の中心線が磁石取り付け穴
の中心線に対しθ4の分だけずれている。Here, the difference θ between the second angle and the first angle θ
It is more preferable that 4 is within the range defined by the following equation: 0.2 × θ5 ≦ θ4 ≦ θ3- (0.2 × θ5). In this case, the first
With reference to the angled magnetic pole, the angle θ
Permanent magnets are attached at positions that precede (or follow) in the rotational direction by 4. Here, if the first angle is 0, the second angle is θ4. In this case, in the magnetic pole of the first angle, the center line of the effective magnetic pole opening angle and the center line of the magnet mounting hole coincide with each other. On the other hand, in the second angle magnetic pole, the center line of the effective magnetic pole opening angle is deviated from the center line of the magnet mounting hole by θ4.
【0012】よって,これらの磁極間には,コギングト
ルクがピークとなるタイミングにその分のずれがある。
このずれがあまりに小さくては,ブラシレスDCモータ
全体としてのコギングトルクの低減効果が十分には得ら
れない。その一方で,ずれがあまりに大きいと,ステー
タにおける隣のスロットとの関係で,コギングトルクが
ピークとなるタイミングが結果的には近づいてしまう。
すなわち,磁石ずれ角がステータのスロットピッチ角θ
3に一致するほどに大きいとこのようなことになる。第
1の角度と第2の角度との差が前述の範囲内にあると,
そのようなことがなく,ブラシレスDCモータ全体とし
てのコギングトルクが確実に抑制されるのである。Therefore, there is a difference in the timing at which the cogging torque peaks between these magnetic poles.
If this deviation is too small, the effect of reducing the cogging torque of the brushless DC motor as a whole cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the deviation is too large, the timing at which the cogging torque reaches its peak will eventually approach due to the relationship with the adjacent slot in the stator.
That is, the magnet offset angle is the stator slot pitch angle θ
If it is large enough to agree with 3, this will happen. If the difference between the first angle and the second angle is within the above range,
Without such a situation, the cogging torque of the brushless DC motor as a whole is reliably suppressed.
【0013】また,本発明のブラシレスDCモータにお
いては,ロータに,第1角度の磁極と第2角度の磁極と
が同数存在することが望ましい。これにより,第1角度
の磁極と第2角度の磁極とのコギングトルクの波形の相
殺によるコギングトルク全体の抑制が,より確実なもの
となるからである。また,本発明のブラシレスDCモー
タにおいてロータには,第1角度の磁極と第2角度の磁
極とが隣り合わせに設けられていることが望ましい。ロ
ータは回転物であるから,回転バランスも考慮しなけれ
ばならない。磁極により磁石ずれ角を変えることは,ロ
ータの重心をその軸心からずらし,回転バランスを崩す
という一面もあることは否めない。しかし,第1角度の
磁極と第2角度の磁極とを隣り合わせに設けることによ
り,回転バランスの崩れを最小限に抑えられるのであ
る。In the brushless DC motor of the present invention, it is desirable that the rotor has the same number of magnetic poles of the first angle and magnetic poles of the second angle. This is because the suppression of the waveform of the cogging torque between the magnetic poles of the first angle and the magnetic pole of the second angle cancels the entire cogging torque more reliably. Further, in the brushless DC motor of the present invention, it is desirable that the rotor be provided with the magnetic pole of the first angle and the magnetic pole of the second angle side by side. Since the rotor is a rotating object, the balance of rotation must be taken into consideration. It is undeniable that changing the magnet deviation angle by using the magnetic poles may shift the center of gravity of the rotor from its axial center, thus impairing the rotational balance. However, by disposing the magnetic poles of the first angle and the magnetic poles of the second angle side by side, it is possible to minimize the loss of the rotational balance.
【0014】また,ブラシレスDCモータにおいては,
ロータが,軸方向に複数のブロックに分割された構成で
ある場合がある。このようなものに本発明を適用する場
合には,第1角度の磁極と第2角度の磁極とが,異なる
ブロックにおける軸方向に対応する位置に存在するよう
にするとよい。軸方向に対応する位置とは,軸周りの角
度座標を同じくする位置のことである。このようにする
と,ロータ全体としては,1つの磁極内でコギングトル
クの波形の相殺がなされることになる。このためあたか
も,1つの磁極が発生するコギングトルク自体が小さく
なったかのような効果が得られる。これにより,ブラシ
レスDCモータ全体としてのコギングトルクが効果的に
抑制されるのである。In the brushless DC motor,
The rotor may have a configuration in which it is divided into a plurality of blocks in the axial direction. When the present invention is applied to such a structure, it is preferable that the magnetic poles of the first angle and the magnetic poles of the second angle are present at positions corresponding to the axial direction in different blocks. The position corresponding to the axial direction is a position having the same angular coordinate around the axis. In this way, the waveform of the cogging torque is canceled within one magnetic pole of the rotor as a whole. Therefore, it is possible to obtain an effect as if the cogging torque generated by one magnetic pole is reduced. As a result, the cogging torque of the brushless DC motor as a whole is effectively suppressed.
【0015】また,本発明のブラシレスDCモータにお
いては,ロータにさらに,磁石ずれ角が第3の角度であ
る磁極(以下,「第3角度の磁極」という)があり,第
2の角度と第1の角度との差θ4が前出の式により定ま
る範囲内にあり,第3の角度と第1の角度との差が,θ
4と大きさが同じで符号が逆,すなわち−θ4であると
よりよい。この場合,第1角度の磁極を基準とすると,
第2角度の磁極では角度θ4の分だけ回転方向に先行す
る位置に永久磁石が取り付けられており,第3角度の磁
極では角度θ4の分だけ回転方向に後行する位置に永久
磁石が取り付けられていることになる。先行と後行とが
入れ替わっていてもよい。このようにすると,コギング
トルクの相殺が,互いに等間隔にずれた3つの波形によ
りなされることとなる。このため,ブラシレスDCモー
タ全体としてのコギングトルクがさらに確実に抑制され
るのである。Further, in the brushless DC motor of the present invention, the rotor further has a magnetic pole having a magnet deviation angle of a third angle (hereinafter, referred to as a "third angle magnetic pole"), and the second angle and the second angle The difference θ4 from the first angle is within the range determined by the above equation, and the difference between the third angle and the first angle is θ
It is better that the size is the same as 4 and the sign is opposite, that is, -θ4. In this case, if the magnetic pole of the first angle is used as the reference,
In the magnetic pole of the second angle, the permanent magnet is attached at a position leading in the rotation direction by the angle θ4, and in the magnetic pole of the third angle, the permanent magnet is attached at a position trailing in the rotation direction by the angle θ4. Will be. The leading and trailing lines may be interchanged. In this way, the cogging torque is canceled by the three waveforms that are offset from each other at equal intervals. Therefore, the cogging torque of the brushless DC motor as a whole can be suppressed more reliably.
【0016】この場合にはさらに,ロータに,第1角度
の磁極と,第2角度の磁極と,第3角度の磁極とが同数
ずつ存在することが望ましい。これにより,第1角度の
磁極と第2角度の磁極と第3角度の磁極とのコギングト
ルクの波形の相殺によるコギングトルク全体の抑制が,
より確実なものとなるからである。この場合にさらに,
ロータの磁極の総数が6の整数倍であり,磁極のすべて
が,第1角度の磁極と第2角度の磁極と第3角度の磁極
とのいずれかであるとよりよい。このようにすると,余
計な波形成分がないので,さらに確実にコギングトルク
が抑制されるのである。なお,磁極の総数とは,ロータ
が軸方向に複数のブロックに分割された構成である場合
には,ブロック数とブロック内の磁極数との積のことで
ある。In this case, it is further desirable that the rotor has magnetic poles of the first angle, magnetic poles of the second angle, and magnetic poles of the third angle in the same number. As a result, the suppression of the entire cogging torque by canceling the waveforms of the cogging torque of the magnetic pole of the first angle, the magnetic pole of the second angle, and the magnetic pole of the third angle,
It will be more certain. In this case,
It is more preferable that the total number of magnetic poles of the rotor is an integral multiple of 6, and that all of the magnetic poles are any of the magnetic poles at the first angle, the magnetic poles at the second angle, and the magnetic poles at the third angle. By doing so, since there is no extra waveform component, the cogging torque is suppressed more reliably. The total number of magnetic poles is the product of the number of blocks and the number of magnetic poles in each block when the rotor is divided into a plurality of blocks in the axial direction.
【0017】本発明のブラシレスDCモータはあるい
は,ロータがその縁辺に磁極に対応する凸部を有し,ロ
ータの磁極には,その凸部の中心線と磁石取り付け穴の
中心線とがなす凸部ずれ角が,第1の角度であるもの
と,第2の角度であるものとがある構成のものであって
もよい。In the brushless DC motor of the present invention, alternatively, the rotor has a convex portion corresponding to the magnetic pole at the edge thereof, and the magnetic pole of the rotor has a convex portion formed by the center line of the convex portion and the center line of the magnet mounting hole. The misalignment angle may have a first angle and a second angle.
【0018】このブラシレスDCモータでは,ロータの
磁極に,凸部ずれ角が第1の角度であるものと,凸部ず
れ角が第2の角度であるものとがある。これらの磁極が
発生するコギングトルクは位相が互いに一致しない。す
なわち,これらのコギングトルクが同時にピークを迎え
ることがない。これらの磁極では,回転により凸部の端
部がステータのスロットの端部をよぎるタイミングにず
れがあるからである。このため,ブラシレスDCモータ
全体としてのコギングトルクは,すべての磁極の凸部ず
れ角が一致している場合と比較して低減されている。ま
た,ロータの凸部は,重量的にはごくわずかなものであ
るため,ロータの重心位置への影響はほとんどない。In this brushless DC motor, the magnetic poles of the rotor are classified into those having a convex deviation angle of a first angle and those having a convex deviation angle of a second angle. The phases of the cogging torques generated by these magnetic poles do not match each other. That is, these cogging torques never peak at the same time. This is because, in these magnetic poles, the timing at which the end of the convex portion crosses the end of the slot of the stator is deviated due to rotation. Therefore, the cogging torque of the brushless DC motor as a whole is reduced as compared with the case where the protrusion deviation angles of all the magnetic poles are the same. In addition, since the protrusion of the rotor is very small in weight, it has almost no influence on the position of the center of gravity of the rotor.
【0019】本発明のブラシレスDCモータはさらに
は,ロータの磁極には,その磁石ずれ角および凸部ずれ
角が,ともに第1の角度であるものと,ともに第2の角
度であるものとがある構成のものであってもよい。この
ブラシレスDCモータの,磁石ずれ角および凸部ずれ角
がともに第1の角度である磁極では,有効磁極開角の中
心線と凸部の中心線とが一致している。磁石ずれ角およ
び凸部ずれ角がともに第2の角度である磁極でも同様で
ある。このため,磁力が効率よく利用される。もちろ
ん,磁石ずれ角や凸部ずれ角の磁極ごとの相違によるコ
ギングトルクの低減効果も得られる。Further, in the brushless DC motor of the present invention, the magnet deviation angle and the convex deviation angle of the magnetic pole of the rotor are both the first angle and the second angle. It may have a certain configuration. In the magnetic pole of this brushless DC motor, in which the magnet deviation angle and the convex deviation angle are both the first angle, the center line of the effective magnetic pole opening angle and the center line of the convex portion coincide with each other. The same applies to the magnetic pole in which both the magnet deviation angle and the protrusion deviation angle are the second angle. Therefore, the magnetic force is efficiently used. Of course, the effect of reducing the cogging torque due to the difference in the magnet deviation angle and the convex deviation angle for each magnetic pole can also be obtained.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下,本発明を具体化した実施の
形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments embodying the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
【0021】(第1の形態)本形態は,図1に示すよう
に,磁極数が4極で磁石埋め込みタイプのロータ4を有
するブラシレスDCモータに本発明を適用したものであ
る。すなわちこのブラシレスDCモータのロータ4に
は,外周に沿って4箇所に磁石取り付け穴5が設けられ
ており,各磁石取り付け穴5にはそれぞれ永久磁石3が
取り付けられている。各永久磁石は,ロータ4の外周に
近接して位置している。このため,回転中心軸Oから見
た各永久磁石の開角がそのまま有効磁極開角であるとし
て差し支えない。各永久磁石3は,隣り合うもの同士で
互いに極性が逆になるように配置されている。ステータ
1は,12本のステータティース2を有している。な
お,図1では,簡単のために上半分だけを表示している
が,下半分も同様の構成である。また,図1には示して
いないが,実際の使用状態では各ステータティース2に
巻線が取り付けられている。(First Embodiment) In this embodiment, as shown in FIG. 1, the present invention is applied to a brushless DC motor having a magnet-embedded rotor 4 having four magnetic poles. That is, the rotor 4 of this brushless DC motor is provided with magnet mounting holes 5 at four locations along the outer circumference, and the permanent magnets 3 are mounted in the respective magnet mounting holes 5. Each permanent magnet is located near the outer circumference of the rotor 4. Therefore, the open angle of each permanent magnet viewed from the rotation center axis O may be regarded as the effective magnetic pole open angle. The permanent magnets 3 are arranged so that adjacent ones have opposite polarities. The stator 1 has 12 stator teeth 2. In FIG. 1, only the upper half is shown for simplicity, but the lower half has the same structure. Although not shown in FIG. 1, a winding is attached to each stator tooth 2 in an actual use state.
【0022】図1中,J1およびJ2は,各磁石取り付
け穴5の中心線,すなわち磁極中心線を示している。こ
れらは,ロータ4のコアの構造上のものである。K1お
よびK2はそれぞれ,永久磁石3(S),3(N)の中心
線,すなわちそれぞれの磁極の有効磁極開角の中心線を
示している。これらは,実際の磁力の中心位置である。
θ1は,回転中心軸Oから見たロータ4の構造上のピッ
チ角を示している。θ2は,永久磁石3(S)の有効磁極
開角を示している。θ3は,ステータ1のスロットピッ
チ角を示している。θ4は,永久磁石3(S)の磁極にお
ける磁極中心線J1と有効磁極開角の中心線K1との間
のずれ角を示している。θ5は,隣り合うステータティ
ース2同士の間の開角であるスロット開口角を示してい
る。ここで,スロットピッチ角θ3の両端を区画する線
の一方が,有効磁極開角の中心線K1と一致しているの
は,単なる偶然であり特に意味はない。同様に,スロッ
トピッチ角θ3の両端を区画する線の他方が,有効磁極
開角θ2の両端を区画する線の一方と一致しているのも
単なる偶然である。さらに,スロット開口角θ5の両端
を区画する線の一方が,有効磁極開角θ2の両端を区画
する線の一方と一致しているのも単なる偶然である。In FIG. 1, J1 and J2 indicate the center line of each magnet mounting hole 5, that is, the magnetic pole center line. These are structurally related to the core of the rotor 4. K1 and K2 indicate the center lines of the permanent magnets 3 (S) and 3 (N), that is, the center lines of the effective magnetic pole opening angles of the respective magnetic poles. These are the actual center positions of the magnetic force.
θ1 indicates a structural pitch angle of the rotor 4 viewed from the rotation center axis O. θ2 indicates the effective magnetic pole opening angle of the permanent magnet 3 (S). θ3 indicates the slot pitch angle of the stator 1. θ4 represents a deviation angle between the magnetic pole center line J1 and the effective magnetic pole opening angle center line K1 in the magnetic pole of the permanent magnet 3 (S). θ5 indicates a slot opening angle which is an opening angle between adjacent stator teeth 2. Here, it is merely a coincidence that one of the lines that divides both ends of the slot pitch angle θ3 coincides with the center line K1 of the effective magnetic pole opening angle, and it has no particular meaning. Similarly, it is a mere coincidence that the other of the lines defining both ends of the slot pitch angle θ3 coincides with one of the lines defining both ends of the effective magnetic pole opening angle θ2. Furthermore, it is a mere coincidence that one of the lines defining both ends of the slot opening angle θ5 coincides with one of the lines defining both ends of the effective magnetic pole opening angle θ2.
【0023】上記より,図1のブラシレスDCモータに
おいては,永久磁石3(S)の磁極では,磁極中心線J1
と有効磁極開角中心線K1との間に,角度のずれがあ
り,その値はθ4である。一方,永久磁石3(N)の磁極
では,磁極中心線J2と有効磁極開角中心線K2とが一
致している。すなわち,それらの間のずれ角の値は0で
ある。したがって,両磁極の間には,磁極中心線と有効
磁極開角中心線とのずれ角にθ4の差がある。From the above, in the brushless DC motor of FIG. 1, the magnetic pole center line J1 is used for the magnetic pole of the permanent magnet 3 (S).
There is an angle deviation between the effective magnetic pole opening angle center line K1 and the value is θ4. On the other hand, in the magnetic pole of the permanent magnet 3 (N), the magnetic pole center line J2 and the effective magnetic pole opening angle center line K2 coincide. That is, the value of the deviation angle between them is zero. Therefore, there is a difference of θ4 between the magnetic poles between the magnetic pole center line and the effective magnetic pole opening angle center line.
【0024】上記の構成を有するブラシレスDCモータ
におけるコギングトルクの状況を,図2および図3によ
り説明する。図2では,図1のブラシレスDCモータに
おけるステータティース2(2−1,2−2,…,2−
n,2−(n+1))と磁石取り付け穴5と永久磁石3
(N),3(S)とを直線的に展開して示している。図3に
は,ブラシレスDCモータが発生するコギングトルクの
波形を示している。上段は,図1のブラシレスDCモー
タにおいてずれ角θ4がスロット開口角θ5に等しかっ
た場合のグラフである。下段は,比較のために示すもの
であり,ずれ角θ4が0であった場合のグラフである。
なお,
θ4 = θ5
であることにより
0.2×θ5 ≦ θ4 ≦ θ3−(0.2×θ5)
が成り立つためには,
θ5 ≦ (5/6)θ3
である必要がある。ただし,通常は,θ5はθ3の半分
程度かそれ以下であるため上記の式が成り立つと考えて
よい。The condition of the cogging torque in the brushless DC motor having the above structure will be described with reference to FIGS. 2 and 3. In FIG. 2, the stator teeth 2 (2-1, 2-2, ..., 2-) in the brushless DC motor of FIG.
n, 2- (n + 1)), magnet mounting hole 5, and permanent magnet 3
(N) and 3 (S) are linearly expanded and shown. FIG. 3 shows the waveform of the cogging torque generated by the brushless DC motor. The upper part is a graph when the deviation angle θ4 is equal to the slot opening angle θ5 in the brushless DC motor of FIG. The lower part is shown for comparison and is a graph when the deviation angle θ4 is zero.
Since θ4 = θ5, it is necessary that θ5 ≦ (5/6) θ3 in order to satisfy 0.2 × θ5 ≦ θ4 ≦ θ3- (0.2 × θ5). However, since θ5 is usually about half or less than θ3, it can be considered that the above equation holds.
【0025】図2の状態から,ロータが回転して永久磁
石3(N),3(S)が図中右向きに動く状況を考える。こ
のとき永久磁石3(N)の左端は,ステータティース2−
1から吸引力を受ける。この吸引力は,永久磁石3(N)
の右向きの動きに対する妨げとして作用する。そして,
移動により永久磁石3(N)の左端がステータティース2
−1よりもむしろステータティース2−2に近い位置に
まで達すると,永久磁石3(N)の左端は,移動を補助す
る向きの力を受けることとなる。ステータティース2−
2からの吸引力が支配的となるからである。このように
して永久磁石3(N)の左端は,移動に対する妨げと補助
とを周期的に反復するコギングトルクを発生するのであ
る。From the state of FIG. 2, consider the situation where the rotor rotates and the permanent magnets 3 (N), 3 (S) move to the right in the figure. At this time, the left end of the permanent magnet 3 (N) has a stator tooth 2-
Receives suction power from 1. This attractive force is generated by the permanent magnet 3 (N)
Acts as an obstacle to the rightward movement of. And
Due to the movement, the left end of the permanent magnet 3 (N) is the stator tooth 2.
When it reaches a position closer to the stator teeth 2-2 rather than -1, the left end of the permanent magnet 3 (N) receives a force in a direction to assist the movement. Stator teeth 2-
This is because the suction force from 2 becomes dominant. In this way, the left end of the permanent magnet 3 (N) generates a cogging torque that periodically repeats obstruction and auxiliary movement.
【0026】同様に,永久磁石3(S)の左端もコギング
トルクを発生する。しかしながら,永久磁石3(S)の左
端がステータティース2−nとの関係で妨げ方向の力を
受けるタイミングと,永久磁石3(N)の左端がステータ
ティース2−1との関係で妨げ方向の力を受けるタイミ
ングとの間には時間差がある。その時間差は,ずれ角θ
4に相当する遅れである。補助する向きの力を受けるタ
イミングにも同様の時間差がある。このため,永久磁石
3(N)の左端が発生するコギングトルクと,永久磁石3
(S)の左端が発生するコギングトルクとの間には,ずれ
角θ4に相当する位相差がある。Similarly, the left end of the permanent magnet 3 (S) also produces a cogging torque. However, when the left end of the permanent magnet 3 (S) receives a force in the blocking direction in relation to the stator teeth 2-n, and when the left end of the permanent magnet 3 (N) receives the force in the blocking direction in relation to the stator teeth 2-1. There is a time lag between when the force is applied. The time difference is the deviation angle θ
It is a delay equivalent to four. There is a similar time difference in the timing of receiving the force in the assisting direction. Therefore, the cogging torque generated at the left end of the permanent magnet 3 (N) and the permanent magnet 3
There is a phase difference corresponding to the shift angle θ4 with the cogging torque generated at the left end of (S).
【0027】図3の上段のグラフは,ずれ角θ4がスロ
ット開口角θ5に等しかった場合についてのこの状況を
示している。すなわち,このグラフ中,細実線が,永久
磁石3(N)の左端が発生するコギングトルクTC1を示
している。そして,破線が,永久磁石3(S)の左端が発
生するコギングトルクTC2を示している。さらに,太
実線が,これらの合成のコギングトルクTC0を示して
いる。コギングトルクTC0の振幅は,コギングトルク
TC1,TC2の振幅の合計よりかなり小さいものとな
っている。コギングトルクTC1,TC2が,その間の
位相差のため,両者のピーク間に時間差があり,トルク
の大部分が打ち消し合うからである。The upper graph of FIG. 3 shows this situation when the deviation angle θ4 is equal to the slot opening angle θ5. That is, in this graph, the thin solid line indicates the cogging torque TC1 generated at the left end of the permanent magnet 3 (N). The broken line indicates the cogging torque TC2 generated at the left end of the permanent magnet 3 (S). Further, the thick solid line shows the cogging torque TC0 of the combination thereof. The amplitude of the cogging torque TC0 is considerably smaller than the sum of the amplitudes of the cogging torques TC1 and TC2. This is because the cogging torques TC1 and TC2 have a time difference between their peaks due to the phase difference between them, and most of the torques cancel each other out.
【0028】これを,図3の下段のグラフ(ずれ角θ4
が0であった場合)と比較すると,その効果を如実に理
解することができる。すなわち,下段のグラフでは,コ
ギングトルクTC0の振幅は,コギングトルクTC1,
TC2(図3の下段では一致している)の振幅の合計と
等しくなっている。コギングトルクTC1,TC2間に
位相差がないため,両者が同時にピークを迎え,トルク
がそのまま加算されるからである。すなわち,上段のグ
ラフにおけるコギングトルクTC0の振幅が,下段のグ
ラフにおけるコギングトルクTC0の振幅より格段に小
さいことが本発明としての効果である。This is shown in the lower graph of FIG. 3 (deviation angle θ4
When it is 0), the effect can be clearly understood. That is, in the lower graph, the amplitude of the cogging torque TC0 is the cogging torque TC1,
It is equal to the sum of the amplitudes of TC2 (which matches in the lower part of FIG. 3). This is because there is no phase difference between the cogging torques TC1 and TC2, both peak at the same time, and the torque is added as it is. That is, the effect of the present invention is that the amplitude of the cogging torque TC0 in the upper graph is significantly smaller than the amplitude of the cogging torque TC0 in the lower graph.
【0029】なお,この種のブラシレスDCモータでは
一般的に,スロット開口角θ5をなるべく小さくするよ
うな設計がなされる。永久磁石とステータティースとの
間の磁気抵抗をなるべく小さくして,鎖交磁束を大きく
確保するためである。このことは一方で,各永久磁石が
発生する個別のコギングトルク(TC1,TC2に該
当)の変化率(図3のグラフにおけるカーブの最大勾
配)を急峻化させる要因である。ここで,永久磁石3
(N),3(S)間のずれ角θ4がスロット開口角θ5に等
しければ,個別のコギングトルクの急変が効果的に相殺
されることとなる。このため,合成コギングトルク(T
C0に該当)が小さなものとなる。図3の上段でθ4
= θ5の場合の例を示したのはこのためである。さら
に,スロット開口角θ5がスロットピッチ角θ3の1/
2に等しければ,コギングトルクTC1,TC2は逆位
相関係となる。この場合,両コギングトルクは非常によ
く打ち消し合う。Incidentally, this kind of brushless DC motor is generally designed to make the slot opening angle θ5 as small as possible. This is because the magnetic resistance between the permanent magnets and the stator teeth is made as small as possible to secure a large interlinkage magnetic flux. On the other hand, this is a factor that makes the rate of change (the maximum gradient of the curve in the graph of FIG. 3) of the individual cogging torque (corresponding to TC1 and TC2) generated by each permanent magnet steep. Where the permanent magnet 3
If the shift angle θ4 between (N) and 3 (S) is equal to the slot opening angle θ5, the sudden change in individual cogging torque is effectively canceled. Therefore, the combined cogging torque (T
(Corresponding to C0) is small. Θ4 in the upper part of FIG.
This is the reason why the example in the case of = θ5 is shown. Further, the slot opening angle θ5 is 1 / of the slot pitch angle θ3.
If it is equal to 2, the cogging torques TC1 and TC2 have an antiphase relationship. In this case, both cogging torques cancel each other very well.
【0030】図4に,ずれ角θ4と合成コギングトルク
のピーク値との関係のグラフを示す。このグラフで横軸
は,ずれ角θ4を示している。その範囲は,0からスロ
ットピッチ角θ3までとしている。ずれ角θ4がスロッ
トピッチ角θ3に等しい場合には,永久磁石が1スロッ
ト分ずれていることになるので,ずれがないのと同じこ
とだからである。縦軸は,合成コギングトルクのピーク
値を示している。縦軸のスケールは,ずれ角θ4が0で
あった場合の値を基準とする比である。また,図4中に
は,TC0−1(実線)とTC0−2(一点鎖線)との
2本のカーブが描かれている。これら2本は,個別のコ
ギングトルク(TC1,TC2に該当)の波形の相違に
よる。カーブTC0−1は,波形が立ち上がり時と立ち
下がり時とで異なる場合,すなわち偶数高調波成分が含
まれる場合のものである。図3のグラフ中のものは,さ
ほど顕著ではないがこちらに属する。実際上もこちらの
場合が多い。カーブTC0−2は,波形が立ち上がり時
と立ち下がり時とで対称な場合,すなわち偶数高調波成
分が含まれない場合のものである。FIG. 4 shows a graph of the relationship between the deviation angle θ4 and the peak value of the combined cogging torque. In this graph, the horizontal axis represents the shift angle θ4. The range is from 0 to the slot pitch angle θ3. This is because when the shift angle θ4 is equal to the slot pitch angle θ3, the permanent magnet is shifted by one slot, which is the same as no shift. The vertical axis represents the peak value of the combined cogging torque. The scale of the vertical axis is a ratio based on the value when the deviation angle θ4 is 0. Further, in FIG. 4, two curves of TC0-1 (solid line) and TC0-2 (dotted line) are drawn. These two are due to the difference in the waveforms of the individual cogging torques (corresponding to TC1 and TC2). The curve TC0-1 is a case where the waveform is different at the time of rising and at the time of falling, that is, when the even harmonic components are included. The one in the graph of Fig. 3 belongs to here though it is not so remarkable. This is often the case in practice. The curve TC0-2 is when the waveform is symmetrical at the time of rising and at the time of falling, that is, when the even harmonic components are not included.
【0031】図4のグラフから,次のことがわかる。カ
ーブTC0−1について言えば,両端(θ4 = 0,θ
4 = θ3)では縦軸の値が1である。ずれがないから
である。そこから横軸方向に,少し内側にはいると縦軸
の値は急激に減少する。ずれによるコギングトルクの相
殺効果のためである。そして,両端からの距離がスロッ
ト開口角θ5の0.2倍に当たる所(θ4 = 0.2×
θ5,θ4 = θ3−(0.2×θ5))まで来ると,そ
れより内側では縦軸の値の変化は緩やかである。波形が
立ち上がり時と立ち下がり時とで異なるために完全には
相殺しないためである。この範囲内での縦軸の値の最小
は,横軸方向中央(θ4 = 0.5×θ3)であり,両
端のほぼ半分である。これより,コギングトルクの低減
効果が有効に得られるずれ角θ4の範囲は,
0.2×θ5 ≦ θ4 ≦ θ3−(0.2×θ5)
であることがわかる。The following can be seen from the graph of FIG. As for the curve TC0-1, both ends (θ4 = 0, θ
4 = θ3), the value on the vertical axis is 1. This is because there is no gap. The value on the vertical axis decreases sharply if the point is slightly inward in the horizontal axis direction. This is due to the effect of offsetting the cogging torque due to the shift. The distance from both ends is 0.2 times the slot opening angle θ5 (θ4 = 0.2 ×
When θ5, θ4 = θ3− (0.2 × θ5)) is reached, the change in the value on the vertical axis is moderate inside. This is because the waveforms at the time of rising and at the time of falling are not completely offset. The minimum value of the vertical axis within this range is the center in the horizontal axis direction (θ4 = 0.5 × θ3), which is approximately half of both ends. From this, it is understood that the range of the deviation angle θ4 in which the effect of reducing the cogging torque is effectively obtained is 0.2 × θ5 ≦ θ4 ≦ θ3- (0.2 × θ5).
【0032】また,図4のグラフ中のカーブTC0−2
を見ると,両端付近ではカーブTC0−1と大差ない。
しかし,
0.2×θ5 ≦ θ4 ≦ θ3−(0.2×θ5)
の範囲内でもさらに縦軸の値が大幅に減少している。中
央(θ4 = 0.5×θ3)では縦軸の値がほとんど0
となっている。これは,波形が立ち上がり時と立ち下が
り時とで対称なために,コギングトルクがより確実に相
殺されるためである。The curve TC0-2 in the graph of FIG.
Looking at, there is not much difference from the curve TC0-1 near both ends.
However, even within the range of 0.2 × θ5 ≤ θ4 ≤ θ3- (0.2 × θ5), the value on the vertical axis further decreases significantly. In the center (θ4 = 0.5 × θ3), the value on the vertical axis is almost 0.
Has become. This is because the cogging torque is more reliably canceled out because the waveform is symmetrical at the time of rising and at the time of falling.
【0033】上記のようにして,図1のブラシレスDC
モータにおいては,ずれ角θ4により,全体としてのコ
ギングトルクの軽減が図られているのである。また,図
1のブラシレスDCモータにおいては,ずれ角が0であ
る磁極(永久磁石3(N))と,ずれ角がθ4である磁極
(永久磁石3(S))とが,隣り合わせに配置されてい
る。このため,永久磁石3(S)がずれ角θ4を有してい
るにもかかわらず,ロータ4の重心は軸心からあまり外
れていない。したがって,回転物としての回転バランス
はあまり影響を受けていない。よって,回転がスムーズ
である。As described above, the brushless DC shown in FIG.
In the motor, the deviation angle θ4 reduces the cogging torque as a whole. Further, in the brushless DC motor of FIG. 1, the magnetic pole having a deviation angle of 0 (permanent magnet 3 (N)) and the magnetic pole having a deviation angle of θ4 (permanent magnet 3 (S)) are arranged side by side. ing. For this reason, the center of gravity of the rotor 4 does not deviate much from the axis even though the permanent magnet 3 (S) has the deviation angle θ4. Therefore, the rotational balance of the rotating object is not so affected. Therefore, the rotation is smooth.
【0034】なお,図1ではロータ4のうち上半分しか
示していないが,下半分においても同様に,ずれ角0の
磁極とずれ角θ4の磁極とを1つずつ配置して図5のよ
うにするとよりよい。このようにすると,ロータ4全体
としては,ずれ角0の磁極とずれ角θ4の磁極とが2つ
ずつ,同数存在することとなる。このため,ブラシレス
DCモータ全体としてのコギングトルクの軽減がより良
好になされるのである。さらに図5のものでは,ずれ角
0の磁極とずれ角θ4の磁極とがそれぞれ対称の位置に
存在するように配置されている。このため,円周方向に
見ると,ずれ角0の磁極とずれ角θ4の磁極とが交互に
存在することとなる。このため,ずれ角がロータ4の重
心位置に及ぼす影響も相殺されている。このため重心が
軸心に一致しており,回転バランスが非常によい。Although only the upper half of the rotor 4 is shown in FIG. 1, similarly in the lower half, one magnetic pole having a deviation angle of 0 and one magnetic pole having a deviation angle of θ4 are arranged as shown in FIG. It is better to set. By doing so, the rotor 4 as a whole has the same number of magnetic poles with a deviation angle of 0 and two magnetic poles with a deviation angle of θ4. Therefore, the cogging torque of the brushless DC motor as a whole can be reduced more effectively. Further, in the structure shown in FIG. 5, the magnetic poles having a deviation angle of 0 and the magnetic poles having a deviation angle of θ4 are arranged so as to exist at symmetrical positions. For this reason, when viewed in the circumferential direction, magnetic poles with a deviation angle of 0 and magnetic poles with a deviation angle of θ4 are present alternately. Therefore, the influence of the deviation angle on the position of the center of gravity of the rotor 4 is offset. Therefore, the center of gravity coincides with the axis, and the rotational balance is very good.
【0035】(第2の形態)次に,第2の形態を説明す
る。本形態は,ロータを軸方向に分割したブロック構成
を採用したものである。ここでは2分割の例を説明す
る。本形態のロータは,図6の(a)に示すブロックと,
同(b)に示すブロックとにより構成されている。各ブロ
ックにおける磁極数は,図1に示したものと同じく4で
ある。なお,ステータについては図1に示したものと同
様であるため,図6では省略した。(Second Mode) Next, the second mode will be described. This embodiment employs a block configuration in which the rotor is divided in the axial direction. Here, an example of two divisions will be described. The rotor of the present embodiment includes the block shown in FIG.
It is composed of the block shown in FIG. The number of magnetic poles in each block is 4, which is the same as that shown in FIG. Since the stator is similar to that shown in FIG. 1, it is omitted in FIG.
【0036】図6(a)のブロックでは,各磁極における
ずれ角は次のようになっている。図中左上の磁極(永久
磁石311(N))では,磁極中心線J1−1と有効磁極
開角中心線K1−1との間に角度θ4のずれがある。図
中右上の磁極(永久磁石312(S))では,磁極中心線
J2−1と有効磁極開角中心線K2−1とが一致してい
る。図中右下の磁極(永久磁石313(N))では,磁極
中心線J3−1と有効磁極開角中心線K3−1との間
に,左上の磁極と同様に角度θ4のずれがある。図中左
下の磁極(永久磁石314(S))では,右上の磁極と同
様に磁極中心線J4−1と有効磁極開角中心線K4−1
とが一致している。すなわち,ずれ角0の磁極とずれ角
θ4の磁極とが2つずつ存在し,円周方向に交互に配置
されている。In the block of FIG. 6 (a), the deviation angle at each magnetic pole is as follows. In the upper left magnetic pole (permanent magnet 311 (N)) in the figure, there is a deviation of an angle θ4 between the magnetic pole center line J1-1 and the effective magnetic pole opening angle center line K1-1. In the upper right magnetic pole (permanent magnet 312 (S)) in the figure, the magnetic pole center line J2-1 and the effective magnetic pole opening angle center line K2-1 coincide. In the lower right magnetic pole (permanent magnet 313 (N)) in the figure, there is a deviation of an angle θ4 between the magnetic pole center line J3-1 and the effective magnetic pole opening angle center line K3-1 as in the upper left magnetic pole. In the lower left magnetic pole (permanent magnet 314 (S)) in the figure, the magnetic pole center line J4-1 and the effective magnetic pole opening angle center line K4-1 are similar to the upper right magnetic pole.
Are consistent with. That is, there are two magnetic poles with a deviation angle of 0 and two magnetic poles with a deviation angle of θ4, which are alternately arranged in the circumferential direction.
【0037】図6(b)のブロックでは,各磁極における
ずれ角は次のようになっている。図中左上の磁極(永久
磁石321(N))では,磁極中心線J1−2と有効磁極
開角中心線K1−2とが一致している。図中右上の磁極
(永久磁石322(S))では,磁極中心線J2−2と有
効磁極開角中心線K2−2との間に角度θ4のずれがあ
る。図中右下の磁極(永久磁石323(N))では,左上
の磁極と同様に磁極中心線J3−2と有効磁極開角中心
線K3−2とが一致している。図中左下の磁極(永久磁
石324(S))では,磁極中心線J4−2と有効磁極開
角中心線K4−2との間に,右上の磁極と同様に角度θ
4のずれがある。すなわち,ずれ角0の磁極とずれ角θ
4の磁極とが2つずつ存在し,円周方向に交互に配置さ
れている。これは,先に図5に示したものと同じであ
る。In the block of FIG. 6 (b), the deviation angle at each magnetic pole is as follows. In the upper left magnetic pole (permanent magnet 321 (N)) in the figure, the magnetic pole center line J1-2 and the effective magnetic pole opening angle center line K1-2 coincide. In the upper right magnetic pole (permanent magnet 322 (S)) in the figure, there is a deviation of an angle θ4 between the magnetic pole center line J2-2 and the effective magnetic pole opening angle center line K2-2. In the lower right magnetic pole (permanent magnet 323 (N)) in the figure, the magnetic pole center line J3-2 and the effective magnetic pole opening angle center line K3-2 coincide with each other as in the upper left magnetic pole. In the lower left magnetic pole (permanent magnet 324 (S)) in the figure, between the magnetic pole center line J4-2 and the effective magnetic pole opening angle center line K4-2, the angle θ is the same as in the upper right magnetic pole.
There is a gap of 4. That is, the magnetic pole having a deviation angle of 0 and the deviation angle θ
There are two magnetic poles and two magnetic poles, which are arranged alternately in the circumferential direction. This is the same as that shown in FIG. 5 above.
【0038】そして両ブロックを対比してみると,軸方
向に対応する磁極同士でずれ角の有無が互いに入れ替わ
りになっている。このため本形態のブラシレスDCモー
タでは,次のような効果が奏される。すなわち,両ブロ
ックそれぞれにおいて,先の図5で説明したように,コ
ギングトルクが良好に軽減され,かつ,回転バランスも
良好である。加えて,軸方向に対応する磁極同士でずれ
角の有無が異なっていることにより,次の効果がある。
すなわち,ロータ全体としてみると,1つの磁極内(例
えば,永久磁石311(N)と永久磁石321(N)等)で
コギングトルクの相殺が起こっているのである。このた
め,ブラシレスDCモータ全体として見ると,個別のコ
ギングトルクそのものがそれぞれ軽減されていることに
なる。このため,全体としてのコギングトルクは非常に
小さい。When the two blocks are compared with each other, the presence or absence of the deviation angle is exchanged between the magnetic poles corresponding to the axial direction. Therefore, the brushless DC motor of this embodiment has the following effects. That is, in both blocks, as described above with reference to FIG. 5, the cogging torque is satisfactorily reduced and the rotation balance is also good. In addition, the presence or absence of the deviation angle is different between the magnetic poles corresponding to the axial direction, which has the following effect.
That is, when viewed as the whole rotor, the cogging torque is canceled in one magnetic pole (for example, the permanent magnet 311 (N) and the permanent magnet 321 (N)). Therefore, when viewed as a brushless DC motor as a whole, the individual cogging torque itself is reduced. Therefore, the cogging torque as a whole is very small.
【0039】また,回転バランスにおいても,ロータの
各所で局所的にずれの影響が低減されていることにな
る。このため,急加速あるいは急減速される用途や,高
速回転で用いられる用途に対しても適している。また,
軸方向に対応する磁極同士では永久磁石の極性が互いに
同じであり,その中にずれのあるものとないものとが存
在しているのである。このため,ブラシレスDCモータ
全体として見ると,有効磁極開角が実質的に広がってい
る。また,ロータそのものの磁気的磁極ピッチが等間隔
である。また,ロータとステータとの間のギャップにお
いて,磁束密度の円周方向の変化が滑らかである。Further, also in the rotational balance, the influence of the deviation is locally reduced in various parts of the rotor. Therefore, it is also suitable for applications where sudden acceleration or deceleration is required, and applications where high speed rotation is used. Also,
The magnetic poles corresponding to the axial direction have the same polarities of the permanent magnets, and some of them have a deviation and some do not. Therefore, when viewed as the entire brushless DC motor, the effective magnetic pole opening angle is substantially widened. The magnetic pole pitch of the rotor itself is evenly spaced. Further, in the gap between the rotor and the stator, the change in magnetic flux density in the circumferential direction is smooth.
【0040】(第3の形態)次に,第3の形態を説明す
る。本形態は,ロータにおける円周方向の磁極数を6と
したものである。本形態のロータは,図7に示す構造を
有している。すなわちロータ41には,外周に沿って6
箇所に磁石取り付け穴51〜56が設けられており,各
磁石取り付け穴51〜56にはそれぞれ永久磁石31〜
36が取り付けられている。各永久磁石31〜36は,
隣り合うもの同士で互いに極性が逆向きになるように配
置されている。なお,ステータについては図1に示した
ものと特段の違いはないため,図7では省略した。(Third Mode) Next, a third mode will be described. In this embodiment, the rotor has six magnetic poles in the circumferential direction. The rotor of this embodiment has a structure shown in FIG. That is, the rotor 41 has 6
Magnet mounting holes 51 to 56 are provided at the locations, and the permanent magnets 31 to 56 are respectively provided in the magnet mounting holes 51 to 56.
36 is attached. Each permanent magnet 31-36
Adjacent ones are arranged so that their polarities are opposite to each other. The stator is not shown in FIG. 7 because it has no particular difference from that shown in FIG.
【0041】ロータ41では,各磁極におけるずれ角は
次のようになっている。図中左側の磁極(永久磁石31
(N))では,磁極中心線J11と有効磁極開角中心線K
11とが一致している。図中左上の磁極(永久磁石32
(S))では,磁極中心線J12と有効磁極開角中心線K
12との間に角度θ4のずれがある。ロータ41の回転
方向右回りとすると,K12線はJ12線よりも,角度
θ4の分だけ進んだ位置にある。図中右上の磁極(永久
磁石33(N))でも,磁極中心線J13と有効磁極開角
中心線K13との間に角度θ4のずれがある。ただしず
れの向きは左上の磁極とは逆で,K13線はJ13線よ
りも,角度θ4の分だけ遅れた位置にある。図中右側の
磁極(永久磁石34(S))では,左側の磁極と同様に磁
極中心線J14と有効磁極開角中心線K14とが一致し
ている。図中右下の磁極(永久磁石35(N))では,磁
極中心線J15と有効磁極開角中心線K15との間に,
左上の磁極と同様に進み方向に角度θ4のずれがある。
図中左下の磁極(永久磁石36(S))では,磁極中心線
J16と有効磁極開角中心線K16との間に,右上の磁
極と同様に遅れ方向に角度θ4のずれがある。In the rotor 41, the deviation angle at each magnetic pole is as follows. Magnetic pole on the left side of the figure (permanent magnet 31
(N)), magnetic pole center line J11 and effective magnetic pole opening angle center line K
11 matches. The upper left magnetic pole (permanent magnet 32
(S)), magnetic pole center line J12 and effective magnetic pole opening angle center line K
There is a deviation of an angle θ4 with respect to 12. If the rotor 41 is rotated clockwise in the rotation direction, the K12 line is ahead of the J12 line by an angle θ4. Even in the magnetic pole (permanent magnet 33 (N)) in the upper right of the figure, there is a deviation of an angle θ4 between the magnetic pole center line J13 and the effective magnetic pole opening angle center line K13. However, the direction of the deviation is opposite to that of the upper left magnetic pole, and the K13 line is at a position behind the J13 line by the angle θ4. In the magnetic pole on the right side of the figure (permanent magnet 34 (S)), the magnetic pole center line J14 and the effective magnetic pole opening angle center line K14 coincide with each other like the magnetic pole on the left side. In the lower right magnetic pole (permanent magnet 35 (N)) in the figure, between the magnetic pole center line J15 and the effective magnetic pole opening angle center line K15,
Similar to the upper left magnetic pole, there is a deviation of an angle θ4 in the advancing direction.
In the lower left magnetic pole (permanent magnet 36 (S)) in the figure, there is a deviation of an angle θ4 between the magnetic pole center line J16 and the effective magnetic pole opening angle center line K16 in the delay direction as in the upper right magnetic pole.
【0042】すなわち,ずれ角0の磁極と,進み方向に
ずれ角θ4を持つ磁極と,遅れ方向にずれ角θ4を持つ
磁極とが3つずつ,同数存在している。そして,これら
3種類以外のずれ角を有する磁極は存在しない。また,
ずれ角0の磁極(左側および右側)を中心に,その両隣
に,互いに逆向きにずれ角を持つ磁極が配置されてい
る。That is, there are the same number of magnetic poles having a deviation angle of 0, a magnetic pole having a deviation angle θ4 in the advance direction, and three magnetic poles having a deviation angle θ4 in the delay direction. And, there is no magnetic pole having a deviation angle other than these three types. Also,
Magnetic poles having a deviation angle of 0 are arranged on both sides of the magnetic pole having a deviation angle of 0 (left side and right side).
【0043】上記の構造のロータ41を持つブラシレス
DCモータでは,コギングトルクの相殺の状況は図8の
グラフに示すようになる。図8のグラフでは,細実線
が,図7中左側および右側の磁極が発生するコギングト
ルクTC11を示している。破線が,図7中右上および
左下の磁極が発生するコギングトルクTC12を示して
いる。一点鎖線が,図7中左上および右下の磁極が発生
するコギングトルクTC13を示している。さらに,太
実線が,これらの合成のコギングトルクTC10を示し
ている。なお図7は,ずれ角θ4の大きさがスロットピ
ッチ角θ3の1/3に等しい場合のものである。このよ
うに本形態では,三相合成的にコギングトルクの相殺が
行われるのである。このため,図7中のコギングトルク
TC10はほとんど0である。個別のコギングトルクが
偶数高調波成分を含む非対称波形であったとしても,全
体としてのコギングトルクが非常に良好に低減されるの
である。また,波形に少々の歪みがあったり,個別のコ
ギングトルク間に多少の大きさのばらつきがあったりし
たとしても,効果が安定している。In the brushless DC motor having the rotor 41 having the above structure, the cogging torque is canceled out as shown in the graph of FIG. In the graph of FIG. 8, thin solid lines indicate the cogging torque TC11 generated by the left and right magnetic poles in FIG. The broken lines indicate the cogging torque TC12 generated by the upper right and lower left magnetic poles in FIG. The alternate long and short dash line shows the cogging torque TC13 generated by the upper left and lower right magnetic poles in FIG. Further, the thick solid line shows the cogging torque TC10 obtained by combining these. Note that FIG. 7 shows the case where the size of the deviation angle θ4 is equal to 1/3 of the slot pitch angle θ3. As described above, in the present embodiment, the cogging torque is canceled in a three-phase synthetic manner. Therefore, the cogging torque TC10 in FIG. 7 is almost zero. Even if the individual cogging torque has an asymmetric waveform including even harmonic components, the cogging torque as a whole can be reduced very well. In addition, the effect is stable even if there is a slight distortion in the waveform or there is some variation in the size of the individual cogging torques.
【0044】ここで,図7のロータ41をよく見ると,
円周方向に隣り合う3つの磁極に,同じずれ角(向きも
含む)を有するものが含まれることがない。このこと
は,隣り合う3つの磁極をどのようにとっても成り立
つ。このためロータ41では,ずれを有することによる
回転バランスへの影響が,各所で局所的に解消されてい
る。したがって,回転性能にも優れている。Here, looking closely at the rotor 41 of FIG. 7,
The three magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction do not include those having the same deviation angle (including the direction). This holds for any three adjacent magnetic poles. Therefore, in the rotor 41, the influence on the rotational balance due to the misalignment is locally eliminated at various places. Therefore, it has excellent rotational performance.
【0045】(第4の形態)図9に示す第4の形態は,
第2の形態と第3の形態とを組み合わせたものである。
すなわち,磁極数を6としさらにブロック分割構成を採
用したものである。本形態のロータは,図9の(a)に示
すブロックと,同(b)に示すブロックとにより構成され
ている。なお,ステータについては本形態においても省
略する。(Fourth Mode) The fourth mode shown in FIG.
This is a combination of the second form and the third form.
That is, the number of magnetic poles is set to 6 and a block division structure is adopted. The rotor of this embodiment is composed of the block shown in FIG. 9A and the block shown in FIG. The stator will be omitted in this embodiment as well.
【0046】図9(a)のブロックでは,各磁極における
ずれ角は次のようになっている。図中左側の磁極(永久
磁石31−1(N))では,磁極中心線J11−1と有効
磁極開角中心線K11−1とが一致している。図中左上
の磁極(永久磁石32−1(S))では,磁極中心線J1
2−1と有効磁極開角中心線K12−1との間に,進み
方向に角度θ4のずれがある。図中右上の磁極(永久磁
石33−1(N))では,磁極中心線J13−1と有効磁
極開角中心線K13−1との間に,遅れ方向に角度θ4
のずれがある。図中右側の磁極(永久磁石34−1
(S))では,左側の磁極と同様に磁極中心線J14−1
と有効磁極開角中心線K14−1とが一致している。図
中右下の磁極(永久磁石35−1(N))では,磁極中心
線J15−1と有効磁極開角中心線K15−1との間
に,左上の磁極と同様に進み方向に角度θ4のずれがあ
る。図中左下の磁極(永久磁石36−1(S))では,磁
極中心線J16−1と有効磁極開角中心線K16−1と
の間に,右上の磁極と同様に遅れ方向に角度θ4のずれ
がある。これは,図7に示したものと同じである。In the block of FIG. 9 (a), the deviation angle at each magnetic pole is as follows. In the magnetic pole (permanent magnet 31-1 (N)) on the left side of the drawing, the magnetic pole center line J11-1 and the effective magnetic pole opening angle center line K11-1 coincide. In the upper left magnetic pole (permanent magnet 32-1 (S)) in the figure, the magnetic pole center line J1
There is a deviation of an angle θ4 in the advancing direction between 2-1 and the effective magnetic pole opening angle center line K12-1. In the upper right magnetic pole (permanent magnet 33-1 (N)) in the figure, an angle θ4 is formed in the delay direction between the magnetic pole center line J13-1 and the effective magnetic pole opening angle center line K13-1.
There is a gap. Magnetic pole on the right side of the figure (permanent magnet 34-1
(S)), like the left magnetic pole, the magnetic pole center line J14-1
And the effective magnetic pole opening angle center line K14-1 are coincident with each other. In the lower right magnetic pole (permanent magnet 35-1 (N)) in the figure, between the magnetic pole center line J15-1 and the effective magnetic pole opening angle center line K15-1, the angle θ4 in the advancing direction is the same as in the upper left magnetic pole. There is a gap. In the lower left magnetic pole (permanent magnet 36-1 (S)) in the figure, between the magnetic pole center line J16-1 and the effective magnetic pole opening angle center line K16-1, an angle θ4 is formed in the delay direction in the same manner as the upper right magnetic pole. There is a gap. This is the same as that shown in FIG.
【0047】図9(b)のブロックでは,各磁極における
ずれ角は次のようになっている。図中左側の磁極(永久
磁石31−2(S))では,磁極中心線J11−2と有効
磁極開角中心線K11−2との間に,遅れ方向に角度θ
4のずれがある。図中左上の磁極(永久磁石32−2
(N)では,磁極中心線J12−2と有効磁極開角中心線
K12−2とが一致している。図中右上の磁極(永久磁
石33−2(S))では,磁極中心線J13−2と有効磁
極開角中心線K13−2との間に,進み方向に角度θ4
のずれがある。図中右側の磁極(永久磁石34−2
(N))では,左側の磁極と同様に,磁極中心線J14−
2と有効磁極開角中心線K14−2との間に,左側の磁
極と同様に遅れ方向に角度θ4のずれがある。図中右下
の磁極(永久磁石35−2(S))では,左上の磁極と同
様に,磁極中心線J15−2と有効磁極開角中心線K1
5−2とが一致している。図中左下の磁極(永久磁石3
6−2(N))では,磁極中心線J16−2と有効磁極開
角中心線K16−2との間に,右上の磁極と同様に進み
方向に角度θ4のずれがある。In the block of FIG. 9 (b), the deviation angle at each magnetic pole is as follows. In the magnetic pole on the left side of the figure (permanent magnet 31-2 (S)), an angle θ is formed in the delay direction between the magnetic pole center line J11-2 and the effective magnetic pole opening angle center line K11-2.
There is a gap of 4. The upper left magnetic pole (permanent magnet 32-2)
In (N), the magnetic pole center line J12-2 and the effective magnetic pole opening angle center line K12-2 coincide. In the upper right magnetic pole (permanent magnet 33-2 (S)) in the figure, between the magnetic pole center line J13-2 and the effective magnetic pole opening angle center line K13-2, the angle θ4 in the advancing direction is formed.
There is a gap. Magnetic pole on the right side of the figure (permanent magnet 34-2
(N)), the magnetic pole center line J14-
2 and the effective magnetic pole opening angle center line K14-2, there is a deviation of an angle θ4 in the delay direction as in the case of the left magnetic pole. In the lower right magnetic pole (permanent magnet 35-2 (S)) in the figure, like the upper left magnetic pole, the magnetic pole center line J15-2 and the effective magnetic pole opening angle center line K1.
5-2 matches. Magnetic pole in the lower left of the figure (permanent magnet 3
6-2 (N)), the magnetic pole center line J16-2 and the effective magnetic pole opening angle center line K16-2 have a deviation of an angle θ4 in the advancing direction as in the case of the upper right magnetic pole.
【0048】そして両ブロックを対比してみると,軸方
向に対応する磁極同士では,ずれ角が必ず異なってい
る。このため本形態のブラシレスDCモータでは,次の
ような効果が奏される。すなわち,両ブロックそれぞれ
において,先の図7で説明したように,コギングトルク
が良好に軽減され,かつ,回転バランスも良好である。
加えて,軸方向に対応する磁極同士でずれ角が異なって
いることにより,図6で説明した効果も得られている。
すなわち,ロータ全体としてみると,1つの磁極内でも
コギングトルクや回転アンバランスの相殺が起こってい
るのである。このため,全体としてのコギングトルクが
非常に小さく,回転バランスもよい。When the two blocks are compared with each other, the magnetic poles corresponding to the axial direction always have different deviation angles. Therefore, the brushless DC motor of this embodiment has the following effects. That is, in each of the blocks, as described above with reference to FIG. 7, the cogging torque is satisfactorily reduced and the rotation balance is also good.
In addition, since the deviation angle is different between the magnetic poles corresponding to the axial direction, the effect described in FIG. 6 is also obtained.
That is, when viewed as the entire rotor, the cogging torque and the rotational imbalance cancel each other out even within one magnetic pole. Therefore, the cogging torque as a whole is very small and the rotation balance is good.
【0049】(第5の形態)本形態は,永久磁石の位置
にずれを設ける代わりに,別の手段により磁極間のコギ
ングトルクの相殺を図ったものである。別の手段とは,
ロータコアの外縁に磁極に対応する凸部を設け,各凸部
の位置を磁極ごとにずらすことである。本形態のロータ
42は,図10に示す構造を有している。ロータ42
は,磁極数は4であるが,先の各形態のものと異なり,
各永久磁石は各々の磁石取り付け穴の中央に取り付けら
れている。すなわち,すべての磁極において,磁極中心
線(J21等)と有効磁極開角中心線(K21等)とが
一致しているのである。(Fifth Embodiment) In this embodiment, instead of disposing the position of the permanent magnet, another means is used to cancel the cogging torque between the magnetic poles. Another means is
This is to provide convex portions corresponding to the magnetic poles on the outer edge of the rotor core, and to shift the position of each convex portion for each magnetic pole. The rotor 42 of this embodiment has a structure shown in FIG. Rotor 42
Has 4 magnetic poles, but unlike the previous ones,
Each permanent magnet is mounted in the center of each magnet mounting hole. That is, in all the magnetic poles, the magnetic pole center line (J21 etc.) and the effective magnetic pole opening angle center line (K21 etc.) coincide.
【0050】しかしながらロータ42はその外周に,各
磁極に対応する凸部61〜64を有している。図10
中,L1〜L4は,回転中心軸Oから見た各凸部の中心
線を示している。そして,図中左上の凸部61では,凸
部中心線L1が,磁極中心線J21および有効磁極開角
中心線K21と一致している。図中右上の凸部62で
は,凸部中心線L2が,磁極中心線J22および有効磁
極開角中心線K22に対してずれた位置にある。そのず
れ角はθ4である。図中右下の凸部63では,凸部61
と同様に,凸部中心線L3が,磁極中心線J23および
有効磁極開角中心線K23と一致している。図中左下の
凸部64では,凸部62と同様に,凸部中心線L4が,
磁極中心線J24および有効磁極開角中心線K24に対
して角度θ4ずれた位置にある。なお,図10における
各凸部61〜64は,見やすさを考慮して誇張して描い
たものである。実際にはその段差はごくわずかである。However, the rotor 42 has convex portions 61 to 64 corresponding to the respective magnetic poles on its outer circumference. Figure 10
Inside, L1-L4 have shown the centerline of each convex part seen from the rotation center axis O. In the upper left convex portion 61 in the figure, the convex center line L1 coincides with the magnetic pole center line J21 and the effective magnetic pole opening angle center line K21. In the convex portion 62 at the upper right of the figure, the convex center line L2 is at a position displaced from the magnetic pole center line J22 and the effective magnetic pole opening angle center line K22. The deviation angle is θ4. In the lower right convex portion 63 in the figure, the convex portion 61
Similarly, the convex center line L3 coincides with the magnetic pole center line J23 and the effective magnetic pole opening angle center line K23. In the convex portion 64 at the lower left of the figure, as in the convex portion 62, the convex center line L4 is
It is at a position deviated from the magnetic pole center line J24 and the effective magnetic pole opening angle center line K24 by an angle θ4. The convex portions 61 to 64 in FIG. 10 are exaggerated for ease of viewing. In reality, the step is very slight.
【0051】ロータ42を用いたブラシレスDCモータ
では,各磁極において,凸部の箇所ではその外側と比較
して,ロータとステータとの間のギャップがより小さ
く,磁気抵抗が小さい。このためこの部分に磁束が集中
するので,コギングトルクの発生にも凸部の部分が支配
的に寄与する。したがって,ずれ角のある凸部とずれ角
のない凸部とが存在することにより,第1の形態等で説
明したのと同様に,コギングトルクの低減効果がある。In the brushless DC motor using the rotor 42, in each magnetic pole, the gap between the rotor and the stator is smaller and the magnetic resistance is smaller at the convex portion than at the outside thereof. Therefore, since the magnetic flux concentrates on this portion, the convex portion also contributes dominantly to the generation of cogging torque. Therefore, the presence of the convex portion with the deviation angle and the convex portion without the deviation angle has the same effect of reducing the cogging torque as described in the first embodiment and the like.
【0052】さらに本形態では,永久磁石にはずれを設
けていないので,次のような効果も合わせて奏される。
すなわち,凸部のずれは,永久磁石のずれに比して,ロ
ータの重心位置に及ぼす影響が極めて小さい。このた
め,回転バランスに非常に優れている。また,永久磁石
にずれを設けないということは,磁石取り付け穴の範囲
内でなるべく大きな永久磁石を使用することができる。
さらには,磁極ピッチ内いっぱいを永久磁石が占めるよ
うにすることも可能である。そのようにすると,より強
力な回転力が得られる。そこまではしないとしても,ブ
ラシレスDCモータの設計上の自由度が大きいというメ
リットがある。また,1つの磁極が発生するコギングト
ルク自体も,凸部のないものより小さい。永久磁石の端
部と凸部の端部とがそれぞれコギングトルクを発生して
おり,それらの間に位相差があるからである。Further, in this embodiment, since the permanent magnet is not provided with a gap, the following effects are also obtained.
That is, the deviation of the convex portion has a much smaller effect on the position of the center of gravity of the rotor than the deviation of the permanent magnet. Therefore, it has excellent rotational balance. In addition, since the permanent magnet is not provided with a gap, it is possible to use a permanent magnet as large as possible within the range of the magnet mounting hole.
Furthermore, it is possible to make the permanent magnet occupy the entire magnetic pole pitch. By doing so, a stronger rotational force can be obtained. Even if not so much, there is an advantage that there is a large degree of freedom in designing the brushless DC motor. Also, the cogging torque itself generated by one magnetic pole is smaller than that without a convex portion. This is because the end of the permanent magnet and the end of the convex portion each generate cogging torque, and there is a phase difference between them.
【0053】(第6の形態)本形態は,永久磁石と凸部
との双方にずれを設けたものである。本形態のロータ4
3は,図11に示すように構成されている。ロータ43
では,各磁極におけるずれ角は次のようになっている。
図中左上の磁極(凸部611)では,磁極中心線J3
1,有効磁極開角中心線K31,そして凸部中心線L1
1のすべてが一致している。図中右上の磁極(凸部61
2)では,磁極中心線J32に対し,有効磁極開角中心
線K32および凸部中心線L12がともに角度θ4ずれ
た位置にある。図中右下の磁極(凸部613)では,左
上の磁極と同様に,磁極中心線J33,有効磁極開角中
心線K33,そして凸部中心線L13のすべてが一致し
ている。図中左下の磁極(凸部614)では,右上の磁
極と同様に,磁極中心線J34に対し,有効磁極開角中
心線K34および凸部中心線L14がともに角度θ4ず
れた位置にある。ずれのある磁極(右上と左下)では,
凸部のずれ角と永久磁石のずれ角とはともにθ4で同じ
である。よって,どの磁極においても,凸部は永久磁石
に対して中央に位置している。(Sixth Mode) In the sixth mode, both the permanent magnet and the convex portion are provided with a shift. Rotor 4 of this embodiment
3 is configured as shown in FIG. Rotor 43
Then, the deviation angle at each magnetic pole is as follows.
In the upper left magnetic pole (projection 611) in the figure, the magnetic pole center line J3
1, effective magnetic pole opening angle center line K31, and convex portion center line L1
All of 1 are in agreement. Magnetic pole (convex part 61)
In 2), the effective magnetic pole opening angle center line K32 and the convex portion center line L12 are both displaced from the magnetic pole center line J32 by the angle θ4. The magnetic pole center line J33, the effective magnetic pole opening angle center line K33, and the convex portion center line L13 all match in the lower right magnetic pole (projection 613) in the figure, as in the upper left magnetic pole. In the lower left magnetic pole (convex portion 614) in the figure, the effective magnetic pole opening angle center line K34 and the convex portion center line L14 are both displaced from the magnetic pole center line J34 by the angle θ4, similarly to the upper right magnetic pole. With the magnetic poles with deviation (upper right and lower left),
The deviation angle of the convex portion and the deviation angle of the permanent magnet are both θ4. Therefore, in any magnetic pole, the convex portion is located at the center with respect to the permanent magnet.
【0054】ロータ43では,永久磁石と凸部との双方
において,ずれのある磁極とずれのない磁極とによるコ
ギングトルクの軽減が図られている。また,各磁極にお
いて永久磁石と凸部との中心が一致していることによ
り,次の効果がある。まず,永久磁石の磁力がより有効
に利用されることが挙げられる。永久磁石の中央に凸部
が存在するからである。また,永久磁石の端部と凸部の
端部との間の角度差とステータのスロットピッチ角との
関係によっては,ここでもコギングトルクの相殺が可能
であることが挙げられる。In the rotor 43, the cogging torque is reduced by the magnetic poles with deviation and the magnetic poles without deviation in both the permanent magnet and the convex portion. Further, since the centers of the permanent magnets and the convex portions of each magnetic pole are aligned, the following effects are obtained. First, the magnetic force of the permanent magnet can be used more effectively. This is because there is a convex portion in the center of the permanent magnet. Further, depending on the relationship between the angular difference between the end of the permanent magnet and the end of the convex portion and the slot pitch angle of the stator, it can be mentioned that the cogging torque can be canceled here as well.
【0055】(変形例)続いて,ロータコアおよび永久
磁石の形状の変形例を挙げる。図12に示すのは,ロー
タコアの外周と永久磁石との間に比較的に距離のある場
合への適用例である。図12のロータでは,直線状の永
久磁石を使用している。そして,各永久磁石とロータの
外周との間には,略弓形の磁性体領域71〜74があ
る。磁性体領域71〜74の外縁が,有効磁極開角M1
〜4をなす。このロータでは,各永久磁石の配置そのも
のは等ピッチであり,ずれは設けられていない。しかし
ながら,各磁性体領域71〜74の形状に差が付けられ
ている。すなわち,右上および左下の磁性体領域72,
74では,磁極中心線Jに対して左右対称である。この
ため,磁極中心線Jと有効磁極開角中心線Kとが一致し
ている。しかし,左上および右下の磁性体領域71,7
3では,左右非対称となっている。このため,磁極中心
線Jと有効磁極開角中心線Kとの間にずれ角θ4がある
のである。したがって,磁極ごとのずれ角の有無によ
り,コギングトルクの軽減が図られている。(Modification) Next, a modification of the shapes of the rotor core and the permanent magnet will be described. FIG. 12 shows an application example in the case where there is a relatively large distance between the outer circumference of the rotor core and the permanent magnet. The rotor of FIG. 12 uses linear permanent magnets. Then, between the permanent magnets and the outer circumference of the rotor, there are substantially arcuate magnetic body regions 71 to 74. The outer edges of the magnetic material regions 71 to 74 are the effective magnetic pole opening angle M1.
Make ~ 4. In this rotor, the arrangement of the permanent magnets themselves is at the same pitch, and no offset is provided. However, the shapes of the magnetic regions 71 to 74 are different. That is, the upper right and lower left magnetic regions 72,
At 74, the magnetic pole center line J is symmetrical. Therefore, the magnetic pole center line J and the effective magnetic pole opening angle center line K coincide with each other. However, the upper left and lower right magnetic regions 71, 7
In No. 3, it is left-right asymmetric. Therefore, there is a deviation angle θ4 between the magnetic pole center line J and the effective magnetic pole opening angle center line K. Therefore, the cogging torque is reduced depending on the presence or absence of the deviation angle for each magnetic pole.
【0056】図13は,図12中の永久磁石を湾曲型の
もので置き換えたものである。このロータでも,永久磁
石とロータの外周との間の磁性体領域の形状の相違によ
り,磁極ごとにずれ角の有無がある。これにより,コギ
ングトルクの軽減が図られている。図12あるいは図1
3に示した変形例は,第1〜第6のどの形態に対しても
適用可能である。また,図12あるいは図13に示した
ものに限らず,V字形や底辺付きV字(凹字)形,弓
(逆かまぼこ)形など,公知のあらゆる形状もしくは配
置の永久磁石で置き換えてもよい。また,1つの磁極に
内外2本(もしくはそれ以上)の永久磁石を配置する形
式でもよい。In FIG. 13, the permanent magnet in FIG. 12 is replaced with a curved type. Also in this rotor, there is a deviation angle for each magnetic pole due to the difference in the shape of the magnetic body region between the permanent magnet and the outer circumference of the rotor. This reduces the cogging torque. 12 or 1
The modification shown in FIG. 3 can be applied to any of the first to sixth embodiments. Further, the permanent magnet is not limited to that shown in FIG. 12 or FIG. 13, and may be replaced by a permanent magnet having any known shape or arrangement such as a V-shape, a V-shape (concave) with a bottom, a bow (inverted kamaboko) shape, and the like. . Further, it is also possible to arrange two (or more) permanent magnets inside and outside one magnetic pole.
【0057】以上詳細に説明したように本実施の形態で
は,磁極中心線と有効磁極開角中心線との間のずれ角
が,磁極により異なることとしている。これにより,各
磁極が発生する個別のコギングトルクの位相が揃わない
ようにしているのである。したがって,個別のコギング
トルク間の相殺により,全体としてのコギングトルクが
軽減されたブラシレスDCモータが実現されている。特
に,ずれ角の相違θ4を,スロットピッチ角θ3および
スロット開口角θ5に対して,
0.2×θ5 ≦ θ4 ≦ θ3−(0.2×θ5)
の範囲内とすることにより,有効にコギングトルクを低
減できるものである。As described above in detail, in the present embodiment, the deviation angle between the magnetic pole center line and the effective magnetic pole opening angle center line differs depending on the magnetic pole. This prevents the phases of the individual cogging torques generated by the magnetic poles from being aligned. Therefore, by canceling the individual cogging torques, a brushless DC motor in which the cogging torque as a whole is reduced is realized. Especially, by setting the difference θ4 of the deviation angle within the range of 0.2 × θ5 ≦ θ4 ≦ θ3− (0.2 × θ5) with respect to the slot pitch angle θ3 and the slot opening angle θ5, the cogging is effectively performed. The torque can be reduced.
【0058】また,ずれ角の向きを考慮し,基準となる
磁極と,それに対して進み方向および遅れ方向にずれ角
を有する3種類の磁極を設けることにより,三相合成的
にコギングトルクが相殺されるようにすることも可能で
ある。この場合には特に,個別のコギングトルクが非対
称波形等である場合であっても,コギングトルクの大幅
な低減が可能である。また,二相,三相いずれの場合で
も,各ずれ角の磁極が同数ずつ存在するようにすること
により,より良好な効果が得られる。特に三相の場合に
は,すべての磁極が三種類のずれ角のいずれかであり,
かつ,各ずれ角の磁極数が同じになるようにすれば,全
体としてのコギングトルクを実用上0近くにまで低減す
ることが可能である。Further, by considering the direction of the deviation angle, by providing a reference magnetic pole and three kinds of magnetic poles having the deviation angle in the advance direction and the delay direction with respect to the reference magnetic pole, the cogging torque is canceled out by three-phase synthesis. It is also possible to do so. In this case, in particular, even when the individual cogging torque has an asymmetric waveform or the like, the cogging torque can be significantly reduced. Further, in both cases of two-phase and three-phase, by providing the same number of magnetic poles at each deviation angle, a better effect can be obtained. Especially in the case of three-phase, all magnetic poles have one of three types of deviation angles,
Moreover, if the number of magnetic poles at each deviation angle is the same, the cogging torque as a whole can be practically reduced to nearly zero.
【0059】また,円周方向に隣り合う磁極同士が同じ
ずれ角を持つことがないようにすると,ずれ角によるロ
ータの重心位置への影響が軽減される。これにより,回
転バランスの崩れを最低限に抑えることができる。特
に,三相の場合には,円周方向に隣り合う3つの磁極を
どのようにとっても,その中に三種類のずれ角のすべて
が含まれるようにすると,回転バランスもほぼ完全に維
持できる。Further, if the magnetic poles adjacent in the circumferential direction do not have the same deviation angle, the influence of the deviation angle on the center of gravity of the rotor is reduced. This makes it possible to minimize the loss of rotational balance. In particular, in the case of three phases, the rotation balance can be maintained almost completely by including all three kinds of deviation angles in any three adjacent magnetic poles in the circumferential direction.
【0060】また,ロータが,軸方向に分割されたブロ
ック構成のものである場合には,軸方向に対応する磁極
同士でずれ角が互いに異なるように配置すると,コギン
グトルクの軽減および回転バランスの維持の双方におい
てメリットがある。When the rotor has a block structure divided in the axial direction, the magnetic poles corresponding to the axial direction are arranged so that the deviation angles are different from each other, so that the cogging torque is reduced and the rotation balance is improved. There are merits in both maintenance.
【0061】また,ずれ角の相違によるコギングトルク
の低減は,有効磁極開角中心線にずれ角を設けること以
外にも,磁極に対応する凸部をロータの外周に設け,そ
の凸部の位置にずれ角を設けることによっても可能であ
る。この場合,凸部の位置をずらすことは,永久磁石の
位置をずらすことと比較して,回転バランスへの影響が
非常に小さいという利点もある。Further, in order to reduce the cogging torque due to the difference in deviation angle, in addition to providing a deviation angle on the effective magnetic pole opening angle center line, a convex portion corresponding to the magnetic pole is provided on the outer circumference of the rotor, and the position of the convex portion It is also possible to provide a shift angle in the. In this case, shifting the position of the convex portion also has an advantage that the influence on the rotational balance is very small as compared with shifting the position of the permanent magnet.
【0062】なお,本実施の形態は単なる例示にすぎ
ず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本
発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良,変形が可能である。The present embodiment is merely an example and does not limit the present invention. Therefore, naturally, the present invention can be variously improved and modified without departing from the gist thereof.
【0063】例えば,第1の形態等では,磁極中心線と
有効磁極開角中心線との間にずれのない磁極と,ずれ角
θ4のある磁極とを考えたが,「ずれのない磁極」が必
須なわけではない。要はずれ角の磁極間での相対的な相
違が問題なのである。よって,磁極中心線と有効磁極開
角中心線との間にあるずれ角θ0を有する磁極を基準と
し,このずれ角θ0に対してθ4を加算または減算した
ずれ角を有する磁極を持つようにしてもよい。このこと
は,第5の形態または第6の形態におけるような凸部ず
れ角についても同様である。なお,第5の形態または第
6の形態におけるような凸部ずれ角についても,ブロッ
ク分割構成との組み合わせは当然ながら可能である。For example, in the first embodiment, a magnetic pole having no deviation between the magnetic pole center line and the effective magnetic pole opening angle center line and a magnetic pole having a deviation angle θ4 were considered. Is not mandatory. The point is that the relative difference in the deviation angle between the magnetic poles is a problem. Therefore, a magnetic pole having a deviation angle θ0 between the magnetic pole center line and the effective magnetic pole opening angle center line is used as a reference, and a magnetic pole having a deviation angle obtained by adding or subtracting θ4 to or from the deviation angle θ0 is provided. Good. The same applies to the convex part deviation angle as in the fifth or sixth embodiment. The convex deviation angle as in the fifth or sixth embodiment can of course be combined with the block division configuration.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば,出力特性をほとんど犠牲にすることなく,か
つ,コギングトルクの確実な軽減を図ったブラシレスD
Cモータが提供されている。As is apparent from the above description, according to the present invention, the brushless D is capable of reducing the cogging torque without sacrificing the output characteristics.
A C motor is provided.
【図1】第1の形態に係るブラシレスDCモータの構造
を部分的に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view partially showing a structure of a brushless DC motor according to a first embodiment.
【図2】図1のブラシレスDCモータにおけるロータの
磁極とステータティースとの関係を直線展開して示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between magnetic poles of a rotor and stator teeth in the brushless DC motor of FIG.
【図3】ブラシレスDCモータにおけるコギングトルク
の合成状況を,図1のものと従来のものとで対比して示
すグラフである。FIG. 3 is a graph showing how cogging torque is combined in a brushless DC motor in comparison with that of FIG. 1 and the conventional one.
【図4】ずれ角θ4とコギングトルクとの関係を示すグ
ラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a deviation angle θ4 and cogging torque.
【図5】図1のブラシレスDCモータにおけるロータの
全体構造の一例を示す図である。5 is a diagram showing an example of the overall structure of a rotor in the brushless DC motor of FIG.
【図6】第2の形態に係るブラシレスDCモータのロー
タの構造を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a structure of a rotor of a brushless DC motor according to a second embodiment.
【図7】第3の形態に係るブラシレスDCモータのロー
タの構造を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a structure of a rotor of a brushless DC motor according to a third embodiment.
【図8】図7のブラシレスDCモータにおけるコギング
トルクの合成状況を,示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing how cogging torque is combined in the brushless DC motor of FIG.
【図9】第4の形態に係るブラシレスDCモータのロー
タの構造を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing a structure of a rotor of a brushless DC motor according to a fourth mode.
【図10】第5の形態に係るブラシレスDCモータのロ
ータの構造を示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing a structure of a rotor of a brushless DC motor according to a fifth embodiment.
【図11】第6の形態に係るブラシレスDCモータのロ
ータの構造を示す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing the structure of a rotor of a brushless DC motor according to a sixth mode.
【図12】本発明のブラシレスDCモータにおけるロー
タの構造の変形例を示す断面図である。FIG. 12 is a sectional view showing a modified example of the structure of the rotor in the brushless DC motor of the present invention.
【図13】本発明のブラシレスDCモータにおけるロー
タの構造の別の変形例を示す断面図である。FIG. 13 is a sectional view showing another modification of the structure of the rotor in the brushless DC motor of the present invention.
【図14】従来のブラシレスDCモータにおけるコギン
グトルク対策の一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of measures against cogging torque in a conventional brushless DC motor.
【図15】従来のブラシレスDCモータにおけるコギン
グトルク対策の別の例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing another example of measures against cogging torque in a conventional brushless DC motor.
1 ステータ 2 ステータティース 3,31等 永久磁石 4,41等 ロータ 5,51等 磁石取り付け穴 61〜64等 凸部 J1等 磁極中心線 K1等 有効磁極開角中心線 L1等 凸部中心線 θ3 ステータのスロットピッチ角 θ4 ずれ角 θ5 ステータのスロット開口角 1 stator 2 stator teeth 3,31 etc. Permanent magnet 4, 41 etc. rotor 5, 51 etc. Magnet mounting holes 61-64 etc. Convex part J1 etc. Magnetic pole center line K1 etc. Effective magnetic pole opening angle center line L1 etc. Convex center line θ3 Stator slot pitch angle θ4 deviation angle θ5 Stator slot opening angle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北林 実 愛知県春日井市愛知町2番地 アイチ−エ マソン電機株式会社内 (72)発明者 堀江 哲夫 愛知県春日井市愛知町2番地 アイチ−エ マソン電機株式会社内 (72)発明者 稲山 博英 大阪府大阪市中央区南船場三丁目5番8号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 森 貞明 大阪府大阪市中央区南船場三丁目5番8号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 石原 敦 大阪府大阪市中央区南船場三丁目5番8号 光洋精工株式会社内 Fターム(参考) 5H019 AA03 CC03 CC08 5H622 AA02 CA02 CA07 CA13 CB01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Minoru Kitabayashi Aichi-cho, 2 Aichi-cho, Kasugai-shi, Aichi Mason Electric Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuo Horie Aichi-cho, 2 Aichi-cho, Kasugai-shi, Aichi Mason Electric Co., Ltd. (72) Inventor Hirohide Inayama 3-5-8 Minamisenba, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Koyo Seiko Co., Ltd. (72) Inventor Sadaaki Mori 3-5-8 Minamisenba, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Koyo Seiko Co., Ltd. (72) Inventor Atsushi Ishihara 3-5-8 Minamisenba, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Koyo Seiko Co., Ltd. F-term (reference) 5H019 AA03 CC03 CC08 5H622 AA02 CA02 CA07 CA13 CB01
Claims (10)
れてなる複数の磁極が円周方向に等ピッチに設けられた
ロータと,複数のスロットが円周方向に等ピッチに配列
されたステータとを有するブラシレスDCモータにおい
て,前記ロータの磁極には,有効磁極開角の中心線と磁
石取り付け穴の中心線とがなす角(以下,「磁石ずれ
角」という)が,第1の角度であるものと,第2の角度
であるものとがあることを特徴とするブラシレスDCモ
ータ。1. A rotor in which a plurality of magnetic poles having permanent magnets mounted in magnet mounting holes are provided at equal pitches in the circumferential direction, and a stator in which a plurality of slots are arranged at equal pitches in the circumferential direction. In the brushless DC motor having the above, in the magnetic pole of the rotor, the angle formed by the center line of the effective magnetic pole opening angle and the center line of the magnet mounting hole (hereinafter, referred to as "magnet displacement angle") is the first angle. And a second angle, a brushless DC motor.
タにおいて,前記第2の角度と前記第1の角度との差θ
4が,次式 0.2×θ5 ≦ θ4 ≦ θ3−(0.2×θ5) により定まる範囲内にあることを特徴とするブラシレス
DCモータ。 θ3:ステータのスロットピッチ角 θ5:ステータのスロット開口角2. The brushless DC motor according to claim 1, wherein a difference θ between the second angle and the first angle.
4 is within the range defined by the following equation: 0.2 × θ5 ≦ θ4 ≦ θ3- (0.2 × θ5). θ3: Stator slot pitch angle θ5: Stator slot opening angle
シレスDCモータにおいて,前記ロータには,磁石ずれ
角が第1の角度である磁極と,磁石ずれ角が第2の角度
である磁極とが同数存在することを特徴とするブラシレ
スDCモータ。3. The brushless DC motor according to claim 1 or 2, wherein the rotor has a magnetic pole having a magnet deviation angle of a first angle and a magnetic pole having a magnet deviation angle of a second angle. There are the same number of brushless DC motors.
つに記載するブラシレスDCモータにおいて,前記ロー
タには,磁石ずれ角が第1の角度である磁極と,磁石ず
れ角が第2の角度である磁極とが隣り合わせに設けられ
ていることを特徴とするブラシレスDCモータ。4. Any one of claims 1 to 3
In the brushless DC motor according to the third aspect, the rotor is provided with a magnetic pole having a magnet deviation angle of a first angle and a magnetic pole having a magnet deviation angle of a second angle side by side. Brushless DC motor.
つに記載するブラシレスDCモータにおいて,前記ロー
タは,軸方向に複数のブロックに分割された構成であ
り,磁石ずれ角が第1の角度である磁極と,磁石ずれ角
が第2の角度である磁極とが,異なるブロックにおける
軸方向に対応する位置に存在することを特徴とするブラ
シレスDCモータ。5. Any one of claims 1 to 3
In the brushless DC motor according to the third aspect, the rotor is configured to be divided into a plurality of blocks in an axial direction, and the magnetic pole has a magnet deviation angle of a first angle and the magnet deviation angle has a second angle. A brushless DC motor, wherein the magnetic poles are present at positions corresponding to the axial direction in different blocks.
タにおいて,前記ロータの磁極には,磁石ずれ角が第3
の角度であるものがあり,前記第3の角度と前記第1の
角度との差が,前記第2の角度と前記第1の角度との差
と大きさが同じで符号が逆であることを特徴とするブラ
シレスDCモータ。6. The brushless DC motor according to claim 2, wherein the magnetic pole of the rotor has a third magnet deviation angle.
The angle between the third angle and the first angle is the same as the difference between the second angle and the first angle, and the signs are opposite. Brushless DC motor characterized by.
タにおいて,前記ロータには,磁石ずれ角が第1の角度
である磁極と,磁石ずれ角が第2の角度である磁極と,
磁石ずれ角が第3の角度である磁極とが同数ずつ存在す
ることを特徴とするブラシレスDCモータ。7. The brushless DC motor according to claim 6, wherein the rotor has a magnetic pole having a magnet deviation angle of a first angle and a magnetic pole having a magnet deviation angle of a second angle.
A brushless DC motor having the same number of magnetic poles each having a magnet deviation angle of a third angle.
タにおいて,前記ロータの磁極の総数が6の整数倍であ
り,前記ロータの磁極のすべてが,磁石ずれ角が第1の
角度である磁極と,磁石ずれ角が第2の角度である磁極
と,磁石ずれ角が第3の角度である磁極とのいずれかで
あることを特徴とするブラシレスDCモータ。8. The brushless DC motor according to claim 7, wherein the total number of magnetic poles of the rotor is an integral multiple of 6, and all the magnetic poles of the rotor are magnetic poles having a magnet deviation angle of a first angle. A brushless DC motor, characterized in that it is either a magnetic pole having a magnet deviation angle of a second angle or a magnetic pole having a magnet deviation angle of a third angle.
れてなる複数の磁極が円周方向に等ピッチに設けられた
ロータと,複数のスロットが円周方向に等ピッチに配列
されたステータとを有するブラシレスDCモータにおい
て,前記ロータは,その縁辺に磁極に対応する凸部を有
し,前記ロータの磁極には,その凸部の中心線と磁石取
り付け穴の中心線とがなす角(以下,「凸部ずれ角」と
いう)が,第1の角度であるものと,第2の角度である
ものとがあることを特徴とするブラシレスDCモータ。9. A rotor in which a plurality of magnetic poles having permanent magnets mounted in magnet mounting holes are provided at equal pitches in the circumferential direction, and a stator in which a plurality of slots are arranged at equal pitches in the circumferential direction. In the brushless DC motor having the above, the rotor has a protrusion corresponding to a magnetic pole on an edge thereof, and the magnetic pole of the rotor has an angle (hereinafter, referred to as an angle between a center line of the protrusion and a center line of the magnet mounting hole). A brushless DC motor characterized in that there are one having a first angle and one having a second angle.
られてなる複数の磁極が円周方向に等ピッチに設けられ
たロータと,複数のスロットが円周方向に等ピッチに配
列されたステータとを有するブラシレスDCモータにお
いて,前記ロータは,その縁辺に磁極に対応する凸部を
有し,前記ロータの磁極には,その磁石ずれ角および凸
部ずれ角が,ともに第1の角度であるものと,ともに第
2の角度であるものとがあることを特徴とするブラシレ
スDCモータ。10. A rotor in which a plurality of magnetic poles having permanent magnets mounted in magnet mounting holes are provided at equal pitches in the circumferential direction, and a stator in which a plurality of slots are arranged at equal pitches in the circumferential direction. In the brushless DC motor having, the rotor has a convex portion corresponding to a magnetic pole on an edge thereof, and the magnetic pole of the rotor has a magnet deviation angle and a convex deviation angle both being a first angle. , A brushless DC motor characterized in that both are at a second angle.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001185927A JP2003009440A (en) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | Brushless dc motor |
| US10/068,344 US6956312B2 (en) | 2001-02-14 | 2002-02-06 | Brushless DC motor and method of manufacturing brushless DC motor |
| EP02002656A EP1233503A3 (en) | 2001-02-14 | 2002-02-06 | Brushless DC motor and method of manufacturing brushless DC motor |
| US10/931,401 US6943474B2 (en) | 2001-02-14 | 2004-09-01 | Brushless DC motor and method of manufacturing brushless DC motor |
| US10/931,421 US6885125B2 (en) | 2001-02-14 | 2004-09-01 | Brushless DC motor and method of manufacturing brushless DC motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001185927A JP2003009440A (en) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | Brushless dc motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003009440A true JP2003009440A (en) | 2003-01-10 |
Family
ID=19025431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001185927A Pending JP2003009440A (en) | 2001-02-14 | 2001-06-20 | Brushless dc motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003009440A (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1294685C (en) * | 2003-07-29 | 2007-01-10 | 发那科株式会社 | Motors and motor manufacturing equipment |
| KR100833332B1 (en) * | 2007-03-06 | 2008-05-28 | 조선대학교산학협력단 | High-temperature conductive material with high strength and stiffness, different material laminated mold of mold steel and manufacturing method thereof |
| WO2008067704A1 (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-12 | Wuxi Kipor Power Co., Ltd | A rotor for multiple-pole inner rotor permanent magnet generator |
| JP2009100622A (en) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | Permanent magnet motor |
| EP1848096A3 (en) * | 2006-04-18 | 2009-07-29 | Converteam Ltd | Electrical machines with reduced cogging |
| JP2010119287A (en) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Ford Global Technologies Llc | Permanent magnet type rotary electric machine |
| NL2004509C2 (en) * | 2010-04-02 | 2011-10-04 | Magnetic Innovations B V | HUB ENGINE FOR A BIKE. |
| US9035522B2 (en) | 2008-11-11 | 2015-05-19 | Ford Global Technologies, Llc | Permanent magnet machine with different pole arc angles |
| JP2016127758A (en) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | アスモ株式会社 | DC motor |
| EP3496237A1 (en) * | 2017-12-08 | 2019-06-12 | Valeo Systèmes d'Essuyage | Brushless direct current electric motor for a motor vehicle wiping system |
| KR20210033783A (en) * | 2019-09-19 | 2021-03-29 | 한온시스템 주식회사 | Motor and fan assembly |
| WO2021205724A1 (en) * | 2020-04-08 | 2021-10-14 | 日立Astemo株式会社 | Rotor and rotary electric machine |
-
2001
- 2001-06-20 JP JP2001185927A patent/JP2003009440A/en active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1294685C (en) * | 2003-07-29 | 2007-01-10 | 发那科株式会社 | Motors and motor manufacturing equipment |
| NO337148B1 (en) * | 2006-04-18 | 2016-02-01 | Converteam Uk Ltd | Electric machines with reduced cogging |
| EP1848096A3 (en) * | 2006-04-18 | 2009-07-29 | Converteam Ltd | Electrical machines with reduced cogging |
| WO2008067704A1 (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-12 | Wuxi Kipor Power Co., Ltd | A rotor for multiple-pole inner rotor permanent magnet generator |
| KR100833332B1 (en) * | 2007-03-06 | 2008-05-28 | 조선대학교산학협력단 | High-temperature conductive material with high strength and stiffness, different material laminated mold of mold steel and manufacturing method thereof |
| JP2009100622A (en) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | Permanent magnet motor |
| JP2010119287A (en) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Ford Global Technologies Llc | Permanent magnet type rotary electric machine |
| US9035522B2 (en) | 2008-11-11 | 2015-05-19 | Ford Global Technologies, Llc | Permanent magnet machine with different pole arc angles |
| NL2004509C2 (en) * | 2010-04-02 | 2011-10-04 | Magnetic Innovations B V | HUB ENGINE FOR A BIKE. |
| JP2016127758A (en) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | アスモ株式会社 | DC motor |
| EP3496237A1 (en) * | 2017-12-08 | 2019-06-12 | Valeo Systèmes d'Essuyage | Brushless direct current electric motor for a motor vehicle wiping system |
| FR3074979A1 (en) * | 2017-12-08 | 2019-06-14 | Valeo Systemes D'essuyage | BRUSHLESS DIRECT CURRENT ELECTRIC MOTOR FOR A MOTOR VEHICLE WIPING SYSTEM |
| KR20210033783A (en) * | 2019-09-19 | 2021-03-29 | 한온시스템 주식회사 | Motor and fan assembly |
| KR102630125B1 (en) * | 2019-09-19 | 2024-01-29 | 한온시스템 주식회사 | Motor and fan assembly |
| WO2021205724A1 (en) * | 2020-04-08 | 2021-10-14 | 日立Astemo株式会社 | Rotor and rotary electric machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1233503A2 (en) | Brushless DC motor and method of manufacturing brushless DC motor | |
| US8659200B2 (en) | Permanent magnet embedded rotating electrical machine | |
| JP5021767B2 (en) | Rotating electric machine | |
| US7057322B2 (en) | Rotor for reluctance type rotating machine | |
| JP2003009440A (en) | Brushless dc motor | |
| CN103026586B (en) | Rotor for electric motor | |
| US7170209B2 (en) | Rotor for reluctance type rotating machine | |
| CN100594651C (en) | Permanent magnet type rotary electric machine | |
| CA2005533A1 (en) | Electronically commutated motor and stationary assembly therefor with teeth faces having notches and having a skew between the slots and the permanent magnet field to reduce cogging | |
| JPH07194079A (en) | Permanent magnet DC motor | |
| JPH09182387A (en) | motor | |
| US5396137A (en) | Brushless motor | |
| US9966804B2 (en) | Outer-rotor permanent magnet brushless motor | |
| JP5609844B2 (en) | Electric motor | |
| JP2001359266A (en) | Structure of brushless dc motor | |
| CN210201572U (en) | Rotor structure and rotor assembly of surface-mounted permanent magnet synchronous motor | |
| JP3734889B2 (en) | Brushless DC motor | |
| CN112567597B (en) | Rotating motor | |
| KR100655994B1 (en) | Assembly structure of rotor for servo motor | |
| JP2014233114A (en) | Rotor, motor, and variable valve timing device | |
| JP4308378B2 (en) | Brushless DC motor | |
| JP2002272029A (en) | Brushless DC motor and method of manufacturing brushless DC motor | |
| JP5532692B2 (en) | Rotor and rotating machine | |
| JPH06245475A (en) | Permanent magnet stepping motor | |
| JPS6122732A (en) | Toothform pole fastening structure |