(57)【要約】  【課題】  コギングトルクの軽減を図りつつ、ロータの製造工程を簡略化することができるブラシレスモータを提供する。  【解決手段】  外周面に、複数の永久磁石１１、１１、・・・を、回転の中心軸からスキューした方向に並べて配置して接着したロータ１０を備えるブラシレスモータにおいて、回転の中心軸とスキューした方向に、複数の永久磁石１１、１１、・・・を接着する接着剤を充填する充填溝２１を、ロータ１０の外周面に備える。あるいは、複数の永久磁石１１、１１、・・・を接着する接着剤を充填する充填溝を、永久磁石１１毎にロータ１０と対向すべき面に備える。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に、複数の磁石を、回転の中心軸からスキューした方向に並置させて接着したロータを備えるブラシレスモータにおいて、
前記方向に、前記複数の磁石を接着する接着剤を充填する充填溝を、前記ロータの外周面に備えることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
外周面に、複数の磁石を、回転の中心軸とスキューした方向に並置させて接着したロータを備えるブラシレスモータにおいて、
前記磁石を接着する接着剤を充填する充填溝を、前記複数の磁石の前記ロータと対向すべき面に備えることを特徴とするブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コギングトルクを低減するロータを低コストで製造することができるブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシレスモータでは、巻線を施すスロットの存在により生起されるコギングトルクが発生する。すなわち、ロータとステータとの相対移動時にロータの磁極から発生する界磁磁束は、ロータの磁極がステータのスロット開口部を横切る度に周期的に変化して、ギャップでの磁束分布を変化させる。したがって、コギングトルクの周期及び大きさは、ステータに設けられたスロットの数、及びロータの磁極数に依存しており、回転角度に対する波形は、スロット開口部、ロータの磁極等の形状及び寸法によって大きく変化する。
【０００３】
コギングトルクを軽減すべく、例えば特許文献１には、ロータの外周面に設けた凹部を跨いで永久磁石を接着してあるブラシレスモータが開示されている。特許文献１では、ロータに接着した永久磁石の中心部を通る直軸磁路の磁気抵抗が大きくなり、ロータが回転した場合に、永久磁石中央部のステータのティース（歯）に対する磁束が低減して、両者の吸引力を小さくすることでコギングトルクを軽減する。また、特許文献２のように、ロータの外周面に接着した永久磁石の接着面に凹部を設けることによっても、同様の効果が期待できる。
【特許文献１】特開平１１−２７５７９０号公報
【特許文献２】特開２００４−１２９４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ロータに永久磁石を接着する場合、セグメントタイプの永久磁石を、ロータの周面に接着剤等を用いて接着する。従来、ロータの周面に接着剤層を確保すべく、ロータと永久磁石との間に非磁性体であるスペーサを配設し、永久磁石をロータの周面に接着していた。したがって、ロータの外周面にスペーサの取り付け位置を位置決めし、スペーサを取り付けた後、永久磁石の取り付け位置を再度スペーサの位置に合わせて位置決めしてから永久磁石を１枚ずつ接着していく必要があり、製造工程が煩雑であるという問題点があった。
【０００５】
特に、コギングトルク対策として、ロータの永久磁石を回転軸の方向に対して傾斜させて接着する、いわゆるスキュー角度を設けて接着することにより、ロータの磁極極間部がティースを横切る際のステータへの鎖交磁束の変化を緩和させ、コギングトルクの軽減を図る場合、永久磁石の取り付け位置の位置決め工程がより面倒であった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、コギングトルクの軽減を図りつつ、ロータの製造工程を簡略化することができるブラシレスモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために第１発明に係るブラシレスモータは、外周面に、複数の磁石を、回転の中心軸からスキューした方向に並置させて接着したロータを備えるブラシレスモータにおいて、前記方向に、前記複数の磁石を接着する接着剤を充填する充填溝を、前記ロータの外周面に備えることを特徴とする。
【０００８】
第２発明に係るブラシレスモータは、外周面に、複数の磁石を、回転の中心軸とスキューした方向に並置させて接着したロータを備えるブラシレスモータにおいて、前記磁石を接着する接着剤を充填する充填溝を、前記複数の磁石の前記ロータと対向すべき面に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明に係るブラシレスモータでは、ロータの外周面に、複数の磁石を、回転の中心軸と傾斜した方向にスキュー角度をつけ、並置させて接着する。スキュー角度に合わせて、複数の磁石を接着する接着剤を充填する充填溝を、ロータの外周面に備える。これにより、接着剤層を形成するためのスペーサが不要となり、充填溝をロータの外周面に設け、永久磁石の両端が充填溝を跨いでロータの外周面に接触するようにすることで、充填溝に合わせて永久磁石の接着の位置決めを行うのみで永久磁石を接着することができ、ロータの製造工程を簡略化することが可能となる。
【００１０】
第２発明に係るブラシレスモータでは、ロータの外周面に、複数の磁石を、回転の中心軸と傾斜した方向にスキュー角度をつけ、並置させて接着する。スキュー角度に合わせて、複数の磁石を接着する接着剤を充填する充填溝を、ロータの外周面に対向する永久磁石の内面に備える。これにより、接着剤層を形成するためのスペーサが不要となり、充填溝を接着する永久磁石の内面に設けることにより、スキュー角度に合わせて永久磁石の接着の位置決めを行うことのみで永久磁石を接着することができ、ロータの製造工程を簡略化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１及び図２は、従来のブラシレスモータのロータへの永久磁石の接着方法を示す図である。図１はロータを回転軸と垂直な方向から見た正面図、図２は図１のII−II線での部分断面図である。
【００１２】
図１に示すように、ロータ１０の外周面に、複数の永久磁石１１、１１、・・・を接着する。複数の永久磁石１１、１１、・・・は、ロータ１０と略同心円である部分円筒状であり、互いに並置させてロータ１０の外周面に接着する。ロータ１０の外周面には、非磁性体である合成樹脂製のスペーサ１２、１２を永久磁石１１毎に位置決めして配設してある。複数の永久磁石１１、１１は、ロータ１０の回転軸と一定のスキュー角度αだけ傾斜するように連続的にずらせて接着する。一般にスキュー角度αは２度乃至６度である。
【００１３】
図２に示すように、従来は、永久磁石１１、１１、・・・とロータ１０との接着面を確保すべく、永久磁石１１毎にスペーサ１２をスキュー角度に応じて階段状に位置決めして配置し、スペーサ１２、１２を跨ぐように永久磁石１１を接着していた。したがって、スペーサ１２の位置決めを階段状に正確に行う必要があり、さらに永久磁石１１の位置決めをする必要がある等、ロータ１０の製造工程が煩雑になっていた。
【００１４】
図３及び図４は、本発明の実施の形態に係るブラシレスモータのロータへの永久磁石の接着方法を示す模式図である。図３はロータを回転軸と垂直な方向から見た正面図、図４は図３のIV−IV線での部分断面図である。
【００１５】
図３に示すように、ロータ１０の外周面に、複数の永久磁石１１、１１、・・・を接着する。複数の永久磁石１１、１１、・・・は、ロータ１０と略同心円である部分円筒状であり、互いに境界を接するようにロータ１０の外周面に接着する。複数の永久磁石１１、１１、・・・は、ロータ１０の回転軸と一定のスキュー角度αだけ傾斜するように連続的に接着する。ロータ１０の外周面には、スキュー角度αと一致する方向に接着剤を充填するための充填溝２１を設けている。したがって、非磁性体である合成樹脂製のスペーサ１２、１２が不要となっている。
【００１６】
すなわち、図４に示すように、永久磁石１１、１１、・・・とロータ１０とを接着する接着剤の充填部分を確保すべく、ロータ１０の外周面にスキュー角度αに応じて充填溝２１を設けており、充填溝２１を跨ぐように永久磁石１１、１１、・・・を階段状に接着している。したがって、充填溝２１に接着剤を充填しておき、充填溝２１に沿って永久磁石１１、１１、・・・を階段状に順次接着すれば足り、永久磁石１１の位置決めが煩雑にならず、ロータ１０の製造工程を簡素化することができる。
【００１７】
コギングトルクについては、ロータ１０の外周面に設けた充填溝２１を跨いで永久磁石１１、１１、・・・を接着することにより、ロータ１０に接着した永久磁石１１の中心部を通る直軸磁路の磁気抵抗が大きくなり、ロータ１０が回転した場合に、永久磁石１１の中央部でのステータ（図示せず）のティース（歯）に対する磁束が低減して、両者の吸引力を小さくすることができる。したがって、コギングトルクを効果的に軽減することができる。
【００１８】
また、ロータ１０の永久磁石１１を回転軸の方向に対して傾斜させて接着する、いわゆるスキュー角度をつけて接着することにより、ロータ１０に接着してある永久磁石の極間部がティースを横切る際のステータへの鎖交磁束の変化量が減少する。よって、より効果的にコギングトルクを軽減することができる。
【００１９】
以上の説明では、充填溝２１をロータ１０の外周面に設けた場合について説明しているが、ロータ１０に接着した永久磁石１１の中心部を通る直軸磁路の磁気抵抗を大きくすることにより、コギングトルクを軽減する場合、充填溝を永久磁石１１側に設けても良い。
【００２０】
図５及び図６は、本発明の実施の形態に係るブラシレスモータのロータへの永久磁石の他の接着方法を示す模式図である。図５はロータを回転軸と垂直な方向から見た正面図、図６は図５のVI−VI線での部分断面図である。
【００２１】
図５及び図６に示すように、ロータ１０の外周面に、複数の永久磁石１１、１１、・・・を、ロータ１０の回転軸と一定のスキュー角度αだけ傾斜するように連続的に接着する。複数の永久磁石１１、１１、・・・のロータ１０と対向する面には、スキュー角度αと一致する方向に接着剤を充填するための充填溝３１を設けている。したがって、非磁性体である合成樹脂製のスペーサ１２、１２が不要となっている。
【００２２】
すなわち、図５に示すように、永久磁石１１、１１、・・・とロータ１０とを接着する接着剤を充填する接着剤層を確保すべく、永久磁石１１、１１、・・・のロータ１０と対向する面にスキュー角度αに沿った充填溝３１を設けており、充填溝３１が一条になるように永久磁石１１、１１、・・・を階段状に接着している。したがって、一定のスキュー角度を維持すべく、スペーサの位置決めをする必要がなく、永久磁石１１の位置決め工程が煩雑にならないことから、ロータ１０の製造工程を簡素化することができる。
【００２３】
なお、充填溝２１、３１のロータ１０の回転軸に直交する方向の幅は、永久磁石１１の幅よりも短いことが必要である。永久磁石１１をロータ１０の外周面に接着する場合に、接着剤層を永久磁石１１の内部に確保し、接着強度を所定値以上に維持するためである。
【００２４】
また、本実施の形態では、セグメントタイプの永久磁石を、スキュー角度に応じて階段状にずらせながら配置して接着する方法について説明しているが、永久磁石の形状、接着時の配置方向等は特に限定されるものではなく、例えばスキュー角度方向に一列に並べて永久磁石を接着する方法であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来のブラシレスモータのロータを回転軸と垂直な方向から見た正面図である。
【図２】図１のII−II線での部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るブラシレスモータのロータを回転軸と垂直な方向から見た正面図である。
【図４】図３のIV−IV線での部分断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るブラシレスモータのロータを回転軸と垂直な方向から見た正面図である。
【図６】図５のVI−VI線での部分断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ロータ
１１  永久磁石
１２  スペーサ
２１、３１  充填溝
α  スキュー角度
【図１】
2006109590.tif 000003
【図２】
2006109590.tif 000004
【図３】
2006109590.tif 000005
【図４】
2006109590.tif 000006
【図５】
2006109590.tif 000007
【図６】
2006109590.tif 000008