(57)【要約】      （修正有）【課題】ドライバ側の制御を変更する必要がなく、別のモータを準備することなく、一つのモータで動作領域を変更することができる磁石位置可変モータを提供すること。【解決手段】磁石位置可変モータ１０は、磁石１をロータコア２に挿入する構造のＩＰＭロータを備えたモータであって、磁石１が軸８方向に位置変更可能に形成されている構成とする。目的に応じてＩＰＭ磁石を軸方向へずらすことができるモータであり、磁石１の軸方向位置により特性を変化させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石をロータコアに挿入する構造のＩＰＭロータを備えたモータであって、該磁石が軸方向に位置変更可能に形成されていることを特徴とする、磁石位置可変モータ。
【請求項２】
前記磁石位置変更のために、位置調整手段が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の磁石位置可変モータ。
【請求項３】
前記磁石位置変更のために、前記磁石およびロータコアそれぞれに相互に対応する位置調整部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の磁石位置可変モータ。
【請求項４】
磁石をロータコアに挿入する構造のＩＰＭロータであって、該磁石が軸方向に位置変更可能に形成されていることを特徴とする、磁石位置可変ロータ。
【請求項５】
前記磁石位置変更のために、位置調整手段が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の磁石位置可変ロータ。
【請求項６】
前記磁石位置変更のために、前記磁石およびロータコアそれぞれに相互に対応する位置調整部が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の磁石位置可変ロータ。
【請求項７】
請求項１ないし３のいずれかに記載の磁石位置可変モータにおいて、該磁石位置を変更することにより行うことを特徴とする、モータ特性変更方法。
【請求項８】
請求項１ないし３のいずれかに記載の磁石位置可変モータを用い、その磁石位置を変更することにより特性の異なるモータ製造が可能であることを特徴とする、モータ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁石位置可変モータ、磁石位置可変ロータ、モータ特性変更方法、およびモータ製造方法に係り、特に、モータの動作領域の変更が可能な、磁石位置可変モータ等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰＭモータなど、界磁を形成する複数の永久磁石がロータコア内に設けられたロータを用いるモータにおいて、より高速回転させたいなど、動作領域を変更したい場合がある。その場合、一つのモータでそれを実現するためには、モータを駆動させるドライバ側の制御方法に変更を加える必要がある。あるいはまた、巻線を変更した別のモータに替えることで、動作領域の変更が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６１１２２号公報「電動機」
【特許文献２】特開２０１３−１９８１９３号公報「回転電機のロータ」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、高速回転や高特性（高トルク）など、モータの動作領域を変更したい場合に、ドライバ側の制御方法を変更しなくてはならなかったり、あるいはまた巻線を変更した別のモータに交換しなくてはならないのは、煩雑であり、不便でもある。
【０００５】
そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点をなくし、ドライバ側の制御を変更する必要がなく、また、別のモータを準備することなく、一つのモータで動作領域を変更することができる、磁石位置可変モータ等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明者は上記課題について検討した結果、ロータコアに挿入する磁石を軸方向に位置変更させる構造によって、特性を変化させられることに想到し、これに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
【０００７】
〔１〕  磁石をロータコアに挿入する構造のＩＰＭロータを備えたモータであって、該磁石が軸方向に位置変更可能に形成されていることを特徴とする、磁石位置可変モータ。
〔２〕  前記磁石位置変更のために、位置調整手段が設けられていることを特徴とする、〔１〕に記載の磁石位置可変モータ。
〔３〕  前記磁石位置変更のために、前記磁石およびロータコアそれぞれに相互に対応する位置調整部が設けられていることを特徴とする、〔１〕に記載の磁石位置可変モータ。
〔４〕  磁石をロータコアに挿入する構造のＩＰＭロータであって、該磁石が軸方向に位置変更可能に形成されていることを特徴とする、磁石位置可変ロータ。
【０００８】
〔５〕  前記磁石位置変更のために、位置調整手段が設けられていることを特徴とする、〔４〕に記載の磁石位置可変ロータ。
〔６〕  前記磁石位置変更のために、前記磁石およびロータコアそれぞれに相互に対応する位置調整部が設けられていることを特徴とする、〔４〕に記載の磁石位置可変ロータ。
〔７〕  〔１〕ないし〔３〕のいずれかに記載の磁石位置可変モータにおいて、該磁石位置を変更することにより行うことを特徴とする、モータ特性変更方法。
〔８〕  〔１〕ないし〔３〕のいずれかに記載の磁石位置可変モータを用い、その磁石位置を変更することにより特性の異なるモータ製造が可能であることを特徴とする、モータ製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の磁石位置可変モータ、磁石位置可変ロータ、モータ特性変更方法、およびモータ製造方法は上述のように構成されるため、これらによれば、ドライバ側の制御を変更する必要がない、つまり調整が不要となる。また、別のモータを準備することなく、一つのモータで、回転速度を変えたり、トルクを変えたり、動作領域を変更することができる。一つのモータで特性の異なるモータ機能を得られることは、コスト低減にもつながる。
【００１０】
従来、モータの使用状況による高効率化の動きは、可変磁力モータ等で採用されているが、本発明のように、磁石位置を変更してのＩＰＭ可変磁力モータは、これまで存在しない。本発明によれば、ＩＰＭロータの磁石位置を軸方向へ変更することで、特性を変化させ、広範囲の動作領域を可能とすることができる。
【００１１】
なお、ＩＰＭモータにおけるロータの磁石に関する技術の例として、前傾各特許文献技術がある。しかし、特許文献１開示技術は、モータの半径方向電磁加振力による振動低減、騒音低減を図るために、軸方向へ分割して周方向へ長さが異なる磁石配置を行う技術である。また、特許文献２開示技術は、磁石の不可逆減磁発生防止を目的として、ロータ面内で磁石を遠心方向―求心方向に移動させる技術である。すなわち、モータの動作領域拡大のために、軸方向に磁石位置を変更させる構造の本発明とは、課題も構成も相違するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明磁石位置可変モータの基本構成と動作を示す、側断面視の説明図である。
【図２】本発明磁石位置可変モータの基本構成と動作を示す、側断面視の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１、２は、本発明磁石位置可変モータの基本構成と動作を示す、側断面視の説明図である。これらに図示するように本磁石位置可変モータ１０は、磁石１をロータコア２に挿入する構造のＩＰＭロータを備えたモータであって、磁石１が軸８方向に位置変更可能に形成されていることを、基本的な構成とする。つまり、目的に応じてＩＰＭ磁石を軸方向へずらすことができるモータであり、磁石１の軸方向位置により特性を変化させることができる。
【００１４】
図１では、磁石１はその軸方向長さの全てがステータ鉄心５と対向する位置にまで挿入されており、かかる構成は高トルク（高特性）を得たい場合に最適である。一方図２では、磁石１はその軸方向長さの半分ほどがステータ鉄心対向位置から外れた位置にまで引出されており、かかる構成は高速回転を得たい場合に適している。図１に示す状態から図２に示す状態に磁石１位置を変更することで、同じモータ１０で、より高速回転を得ることができる。一方、図２に示す状態から図１に示す状態に磁石位置を変更することで、同じモータ１０で、より高トルクを得ることができる。
【００１５】
本発明の磁石位置可変モータ１０は、たとえばロボット等において、よりゆっくりとした動きを得たい場合には、図１のように磁石１を全てロータコア２に挿入して高効率な状態で使用し、一方、速い動きを得たい場合には、磁石１ロータコア２から引出して、高速領域で使用する、といった用い方をすることができる。
【００１６】
本磁石位置可変モータ１０には、磁石１位置変更のための位置調整手段が設けられたものとする。すなわち、位置調整手段を用いて磁石１を軸方向上で移動させ、所望のモータ特性を得るべき位置に固定する。位置調整手段の方式・構造は、磁石１を軸方向に円滑に移動させ、固定することができるものであれば特に限定されない。たとえば図に例示するように、磁石１の端面部に、軸方向に延ばした位置調整手段４を設け、これを、移動方向Ｓのように移動させて用いることとすれば便利である。
【００１７】
位置調整手段４の固定は、ネジによる固定など適宜の方式で行えばよい。たとえば、磁石１または位置調整手段４、およびロータコア２のそれぞれに、相互に対応する位置調整部を設け、これらを係合させることによって磁石１を固定するという方式でもよい。その場合、ロータコア２側の位置調整部は所定の一または複数の位置に設けることとすることができる。複数設けた場合は、磁石１の移動固定先が複数となり、要求されるモータ特性により適合する調整が可能である。
【００１８】
以上説明した本発明磁石位置可変モータに用いられる磁石位置可変ロータも、本発明の範囲内である。また、磁石位置可変モータにおいて磁石位置を変更することにより行うモータ特性変更方法、磁石位置可変モータを用いてその磁石位置を変更することにより特性の異なるモータ製造を行える方式のモータ製造方法もまた、本発明の範囲内である。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の磁石位置可変モータ、磁石位置可変ロータ、モータ特性変更方法、およびモータ製造方法によれば、ドライバ側の制御を変更する必要がなく、また、別のモータを用いず一つのモータで、回転速度を変えたり、トルクを変えたり、動作領域を変更することができる。したがって、モータ製造・使用分野、および関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。
【符号の説明】
【００２０】
１…磁石
２…ロータコア（ロータ鉄心）
３…ＩＰＭロータ
４…位置調整手段
５…ステータ鉄心
８…軸
９…ケース
１０…磁石位置可変モータ
Ｓ…移動方向
【図１】
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【図２】
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