(57)【要約】【課題】トルクリップルが減少し、騒音及び振動が減少されたＡＦＰＭモータを提供する。【解決手段】本発明のＡＦＰＭモータ１００は、ステータコア１１０と、ステータコア１１０に巻き取られたマグネットワイヤ１２０と、シャフト１３０と、ステータコア１１０をシャフト１３０に固定支持するステータコア支持部材１４０と、を備えるステータと、ステータコア１１０が収容されるように、内部に空間部が形成されたロータケース１５０と、ステータコア１１０に対向するように、ロータケース１５０の内側部に固定結合されたマグネット１６０と、ロータケース１５０をシャフト１３０に回転可能に支持する軸受１７０と、を備えるロータと、を含み、ステータコア１１０によるステータスロットの数とマグネット１６０によるロータの極数との割合は、（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）＋１）または（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）−１）であり、ｎは０を含む正の整数であるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアと、前記ステータコアに巻き取られたマグネットワイヤと、シャフトと、前記ステータコアを前記シャフトに固定支持するステータコア支持部材と、を備えるステータと、
前記ステータコアが収容されるように、内部に空間部が形成されたロータケースと、前記ステータコアに対向するように、前記ロータケースの内側部に固定結合されたマグネットと、前記ロータケースを前記シャフトに回転可能に支持する軸受と、を備えるロータと、を含み、
前記ステータコアによるステータスロットの数とマグネットによるロータの極数との割合は、（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）＋１）または（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）−１）であり、ｎは０を含む正の整数であることを特徴とするＡＦＰＭモータ。
【請求項２】
前記ステータコアは、
前記マグネットワイヤが巻き取られるマグネットワイヤ収容部が前記シャフトの半径方向に、前記ステータコアの両端部に形成されることを特徴とする請求項１に記載のＡＦＰＭモータ。
【請求項３】
前記ステータコアは、
前記マグネットワイヤ収容部に巻き取られたマグネットワイヤを支持するためのガイド部が前記シャフトの軸方向に、前記ステータコアの両端部に互いに対称に形成されることを特徴とする請求項２に記載のＡＦＰＭモータ。
【請求項４】
前記ガイド部は、前記マグネットワイヤ収容部に連結され、前記ステータコアの外部に突出して形成されることを特徴とする請求項３に記載のＡＦＰＭモータ。
【請求項５】
前記ステータコアは、粉末磁性素材を用いたモールディング法で形成されることを特徴とする請求項１に記載のＡＦＰＭモータ。
【請求項６】
ステータコアと、前記ステータコアに巻き取られたマグネットワイヤと、シャフトと、前記ステータコアを前記シャフトに固定支持するステータコア支持部材と、を備えるステータと、
前記シャフトの半径方向に対して前記ステータコアと平行に位置したロータケースと、前記ステータコアに対向するように、前記ロータケースの内側部に固定結合されたマグネットと、前記ロータケースを前記シャフトに回転可能に支持する軸受と、を備えるロータと、を含み、
前記ステータコア支持部材の一面に前記ステータコアの一面が結合し、前記ステータコアの他面が前記マグネットに対向するように位置し、前記ステータコアによるステータスロットの数と前記マグネットによるロータの極数との割合は、（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）＋１）または（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）−１）であり、ｎは０を含む正の整数であることを特徴とするＡＦＰＭモータ。
【請求項７】
前記ステータコアは、
前記マグネットワイヤが巻き取られるマグネットワイヤ収容部が前記シャフトの半径方向に、前記ステータコアの両端部に形成されることを特徴とする請求項６に記載のＡＦＰＭモータ。
【請求項８】
前記ステータコアは、
前記マグネットワイヤ収容部に巻き取られたマグネットワイヤを支持するためのガイド部が前記シャフトの軸方向に、前記ステータコアの両端部に互いに対称に形成されることを特徴とする請求項７に記載のＡＦＰＭモータ。
【請求項９】
前記ガイド部は、前記マグネットワイヤ収容部に連結され、前記ステータコアの外部に突出して形成されることを特徴とする請求項８に記載のＡＦＰＭモータ。
【請求項１０】
前記ステータコアは、粉末磁性素材を用いたモールディング法で形成されることを特徴とする請求項８に記載のＡＦＰＭモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＦＰＭモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、モータは、磁石が配設されたロータとコイルが配設されたステータとを備え、コイルに電圧を印加するとロータが回転する。
【０００３】
また、これによるモータは、ＡＦＰＭ（Ａｘｉａｌ  Ｆｌｕｘ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）モータ及びＲＦＰＭ（Ｒａｄｉａｌ  Ｆｌｕｘ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）モータの二種類がある。
【０００４】
前記ＡＦＰＭモータは、ＲＦＰＭモータに比べて軸方向の長さが非常に短いという特徴を有しており、かかる特徴は軸方向の長さが短いモータが要求される駆動システムにおいて非常に有用である。
【０００５】
しかし、従来技術によるモータは、ほとんどがＲＦＰＭモータであって、ＡＦＰＭモータの場合、ステータコアの製作が難しいため、コア方式の開発が多少不振である。
【０００６】
そこで、特許文献１に開示された従来技術による前記ＡＦＰＭモータは、コアのないコアレスモータとして開発されているが、コアレスモータは、コイルを空隙に配置することで広い空隙が要求されるため損失が大きく、コア方式のモータに比べて単位体積当たりの出力が低く、トルクリップルによる騒音及び振動が大きいという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０３０９４３０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記のような問題点を解決するために導き出されたものであり、本発明の目的は、ステータコアを備え、前記ステータコアにマグネットワイヤを巻き取ることで単位体積当たり高い出力が得られ、ステータコアによるステータスロットの数とマグネットによるロータの極数との割合が（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）＋１）または（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）−１）、（ｎ＝０、１、２…）となり、トルクリップルが減少されるにつれて騒音及び振動が減少されたＡＦＰＭモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１実施例によるＡＦＰＭモータは、ステータコアと、前記ステータコアに巻き取られたマグネットワイヤと、シャフトと、前記ステータコアを前記シャフトに固定支持するステータコア支持部材と、を備えるステータと、前記ステータコアが収容されるように、内部に空間部が形成されたロータケースと、前記ステータコアに対向するように、前記ロータケースの内側部に固定結合されたマグネットと、前記ロータケースを前記シャフトに回転可能に支持する軸受と、を備えるロータと、を含み、ステータコアによるステータスロットの数とマグネットによるロータの極数との割合は、（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）＋１）または（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）−１）であり、ｎは０を含む正の整数である。
【００１０】
また、本発明の第１実施例によるＡＦＰＭモータの前記ステータコアは、前記マグネットワイヤが巻き取られるマグネットワイヤ収容部が前記シャフトの半径方向に、前記ステータコアの両端部に形成される。
【００１１】
また、本発明の第１実施例によるＡＦＰＭモータの前記ステータコアは、前記マグネットワイヤ収容部に巻き取られたマグネットワイヤを支持するためのガイド部が前記シャフトの軸方向に、前記ステータコアの両端部に互いに対称に形成される。
【００１２】
また、本発明の第１実施例によるＡＦＰＭモータの前記ガイド部は、前記マグネットワイヤ収容部に連結され、前記ステータコアの外部に突出して形成される。
【００１３】
また、本発明の第１実施例によるＡＦＰＭモータの前記ステータコアは、粉末磁性素材を用いたモールディング法で形成されることができる。
【００１４】
本発明の第２実施例によるＡＦＰＭモータは、ステータコアと、前記ステータコアに巻き取られたマグネットワイヤと、シャフトと、前記ステータコアを前記シャフトに固定支持するステータコア支持部材と、を備えるステータと、前記シャフトの半径方向に対して前記ステータコアと平行に位置したロータケースと、前記ステータコアに対向するように、前記ロータケースの内側部に固定結合されたマグネットと、前記ロータケースを前記シャフトに回転可能に支持する軸受と、を備えるロータと、を含み、前記ステータコア支持部材の一面に前記ステータコアの一面が結合し、前記ステータコアの他面が前記マグネットに対向するように位置し、前記ステータコアによるステータスロットの数と前記マグネットによるロータの極数との割合は、（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）＋１）または（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）−１）であり、ｎは０を含む正の整数である。
【００１５】
また、本発明の第２実施例によるＡＦＰＭモータの前記ステータコアは、前記マグネットワイヤが巻き取られるマグネットワイヤ収容部が前記シャフトの半径方向に、前記ステータコアの両端部に形成される。
【００１６】
また、本発明の第２実施例によるＡＦＰＭモータの前記ステータコアは、前記マグネットワイヤ収容部に巻き取られたマグネットワイヤを支持するためのガイド部が前記シャフトの軸方向に、前記ステータコアの両端部に互いに対称に形成される。
【００１７】
また、本発明の第２実施例によるＡＦＰＭモータの前記ガイド部は、前記マグネットワイヤ収容部に連結され、前記ステータコアの外部に突出して形成される。
【００１８】
また、本発明の第２実施例によるＡＦＰＭモータの前記ステータコアは、粉末磁性素材を用いたモールディング法で形成されることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、ステータコアを備え、前記ステータコアにマグネットワイヤを巻き取ることで単位体積当たりの高い出力が得られ、ステータコアによるステータスロットの数とマグネットによるロータの極数との割合が（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）＋１）または（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）−１）、（ｎ＝０、１、２…）となり、トルクリップルが減少し、騒音及び振動が減少されたＡＦＰＭモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施例によるＡＦＰＭモータを概略的に図示した部分断面図である。
【図２】図１に図示したＡＦＰＭモータにおいて、一つのステータコアを概略的に図示した正面図である。
【図３】図２に図示したステータコアの概略的なＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１に図示したＡＦＰＭモータにおいて、一つのステータコアを概略的に図示した平面図である。
【図５】図４に図示したステータコアの概略的なＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図１に図示したＡＦＰＭモータにおいて、一実施例によるステータを概略的に図示した平面図である。
【図７】図１に図示したＡＦＰＭモータにおいて、一実施例によるロータを概略的に図示した平面図である。
【図８】図１に図示したＡＦＰＭモータにおいて、他の実施例によるロータを概略的に図示した平面図である。
【図９】本発明の第２実施例によるＡＦＰＭモータを概略的に図示した部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の目的、特定の利点及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ相違する図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。
【００２２】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１実施例によるＡＦＰＭモータを概略的に図示した部分断面図である。
【００２４】
図１に図示したように、前記ＡＦＰＭモータ１００は、ステータコア１１０と、マグネットワイヤ１２０と、シャフト１３０と、ステータコア支持部材１４０と、を備えるステータと、ロータケース１５０と、マグネット１６０と、軸受１７０と、を備えるロータと、を含む。
【００２５】
より具体的に、図２から図５に図示したように、前記ステータコア１１０は、マグネットワイヤ１２０が巻き取られるマグネットワイヤ収容部１１１が前記シャフトの半径方向に、前記ステータコア１１０の両端部に形成され、前記マグネットワイヤ収容部１１１に巻き取られたマグネットワイヤ１２０を支持するためのガイド部１１２が前記シャフトの軸方向に、前記ステータコア１１０の両端部に互いに対称に形成される。即ち、前記ガイド部１１２は、前記マグネットワイヤ収容部１１１に連結され、前記ステータコア１１０の外部に突出して形成される。
【００２６】
また、前記ステータコア１１０は、粉末磁性素材を用いたモールディング法で形成することができる。
【００２７】
また、前記マグネットワイヤ１２０は、上述の前記ステータコア１１０のマグネットワイヤ収容部１１１に巻き取られる。この際、前記マグネットワイヤ１２０は、前記ステータコア１１０のガイド部１１２によって支持され、前記マグネットワイヤ１２０がステータコア１１０の外部に離脱することを防止する。
【００２８】
また、前記ステータコア支持部材１４０は、前記ステータコア１１０をシャフト１３０に固定支持する。
【００２９】
次に、前記ロータのロータケース１５０は、内部に前記ステータコア１１０が収容されるように空間部が形成される。また、前記軸受１７０によって回転可能に前記シャフトに支持される。
【００３０】
また、前記マグネット１６０は、前記ステータコア１１０に対向するように前記ロータケース１５０の内側部に固定結合される。
【００３１】
また、本発明の第１実施例によるＡＦＰＭモータ１００の前記マグネット１６０が前記ステータコア１１０を中心として前記ロータケース１５０の両内側部にそれぞれ結合されることで、前記ＡＦＰＭモータ１００が二重ロータ構造に具現される。
【００３２】
このように構成されることにより、本発明の第１実施例によるＡＦＰＭモータ１００は、ステータコア１１０を備えることで単位体積当たり高い出力が得られる。
【００３３】
図６は、図１に図示したＡＦＰＭモータにおいて、一実施例によるステータを概略的に図示した平面図であり、図７は、図１に図示したＡＦＰＭモータにおいて、一実施例によるロータを概略的に図示した平面図である。
【００３４】
本発明のＡＦＰＭモータにおいて、一実施例によるステータコアによるステータスロットの数とマグネットによるロータの極数との割合は、（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）＋１）になることができる。ここで、ｎ＝０、１、２…である。
【００３５】
また、図６及び図７に図示されたように、前記ＡＦＰＭモータは、１０極、９スロットの構造を有する。即ち、前記マグネット１６０によるロータの極数は１０極であり、このためシャフト１３０の円周方向に、ロータケース１５０に１０個の前記マグネット１６０を備える。また、前記ステータコア１１０によるステータスロットは、９スロットである。
【００３６】
図８は、図１に図示したＡＦＰＭモータにおいて、他の実施例によるロータを概略的に図示した平面図である。
【００３７】
本発明のＡＦＰＭモータにおいて、ステータコアによるステータスロットの数と他の実施例によるマグネットによるロータの極数との割合は、（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）−１）であることが好ましい。ここで、ｎ＝０、１、２…である。
【００３８】
また、図８に図示されたように、前記ＡＦＰＭモータのロータにおいて、前記マグネット３６０によるロータの極数は８極であり、このためシャフト１３０の円周方向に、ロータケース３５０に８個の前記マグネット３６０を備える。
【００３９】
下記の表１は、ｎ倍数によりスロット及び極を並列に組み合わせる場合、スロットの数及び極数を示すものである。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
前記構成により、前記ＡＦＰＭモータは、トルクリップルが減少される。これにより騒音及び振動が減少されたＡＦＰＭモータを提供することができる。
【００４２】
図９は、本発明の第２実施例によるＡＦＰＭモータを概略的に図示した部分断面図である。
【００４３】
図９に図示したように、前記ＡＦＰＭモータ２００は、第１実施例によるＡＦＰＭモータ１００に比べてロータの構造のみが相違する。
【００４４】
より具体的に、前記ＡＦＰＭモータ２００は、ステータコア２１０と、マグネットワイヤ２２０と、シャフト２３０と、ステータコア支持部材２４０と、を備えるステータと、ロータケース２５０と、マグネット２６０と、軸受２７０と、を備えるロータと、を含む。
【００４５】
また、前記ロータケース２５０は、前記シャフト２３０の半径方向に対して前記ステータコア２１０に対向し、平行になるように、前記軸受２７０によって前記シャフトに回転可能に支持される。
【００４６】
また、前記ステータコア支持部材２４０の一面に、前記ステータコア２１０の一面が結合し、前記ステータコア２１０の他面は、前記マグネットに対向するように位置する。
【００４７】
即ち、本発明の第２実施例によるＡＦＰＭモータ２００の前記マグネット２６０が前記ステータコア２１０に対向し、前記ロータケース２５０の内側部に結合することで、前記ＡＦＰＭモータ２００を単一ロータの構造に具現する。
【００４８】
また、前記第２実施例によるＡＦＰＭモータは、前記のように、ステータコアによるステータスロットの数とマグネットによるロータの極数との割合が（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）＋１）または（６×ｎ＋９）:（（６×ｎ＋９）−１）になる。ここで、ｎ＝０、１、２…である。
【００４９】
以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。
【００５０】
本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、ＡＦＰＭモータに適用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１００  ＡＦＰＭモータ
１１０  ステータコア
１１１  マグネットワイヤ収容部
１１２  ガイド部
１２０  マグネットワイヤ
１３０  シャフト
１４０  ステータコア支持部材
１５０  ロータケース
１６０  マグネット
１７０  軸受
２００  ＡＦＰＭモータ
２１０  ステータコア
２２０  マグネットワイヤ
２３０  シャフト
２４０  ステータコア支持部材
２５０  ロータケース
２６０  マグネット
２７０  軸受
３５０  ロータケース
３６０  マグネット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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