(57)【要約】【課題】ロータの剛性を確保しつつ、コギングトルクの低下を図り、異音の発生を抑えるアウタロータ型ブラシレスモータを提供する。【解決手段】アウタロータ型ブラシレスモータ１において、ステータ２の突極は、３ｎ（ｎは２以上の正の整数）個であり、複数個のマグネット体（９ａから９ｄ）は、２ｍ（ｍはｎよりも小さい正の整数）個であり、同心板状、かつ両周端部が軸方向略平行にそれぞれ形成され、ロータヨーク８の円筒部８ｃの内周に略等ピッチにて近接した位置に配置され、複数個のマグネット体（９ａから９ｄ）により略リング状のマグネットリング５０が構成され、マグネットリング５０には、軸方向に対して所定の角度傾斜し、周方向交互に異なる極性の磁極が所定の未着磁幅を隔てて略等ピッチにて２ｎ個形成され、異なる極性の磁極の間には、所定の未着磁幅未着磁帯（Ｚ１からＺ６）のが形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円環形状に形成されたステータ本体と、前記ステータ本体の外周から半径方向外側に突出し、コイルが巻装された複数個の突極とを有するステータと、
略有底円筒形状に形成されたロータヨークと、前記ロータヨークの円筒部の内周に取り付けられた複数個のマグネット体とを有し、前記円筒部が前記突極の半径方向外側の位置に配置され、前記ステータに対し回転自在に配置されたロータとを備えたアウタロータ型ブラシレスモータにおいて、
前記ステータの前記突極は、３ｎ（ｎは２以上の正の整数）個であり、
前記複数個のマグネット体は、２ｍ（ｍはｎよりも小さい正の整数）個であり、同心板状、かつ両周端部が軸方向略平行にそれぞれ形成され、前記ロータヨークの円筒部の内周に略等ピッチにて近接した位置に配置され、前記複数個のマグネット体により略リング状のマグネットリングが構成され、
前記マグネットリングには、軸方向に対して所定の角度傾斜し、周方向交互に異なる極性の磁極が所定の未着磁幅を隔てて略等ピッチにて２ｎ個形成され、前記異なる極性の磁極の間には、前記所定の未着磁幅の未着磁帯が形成されていることを特徴とするアウタロータ型ブラシレスモータ。
【請求項２】
請求項１記載のアウタロータ型ブラシレスモータにおいて、正の整数ｎは３であり、正の整数ｍは２であることを特徴とするアウタロータ型ブラシレスモータ。
【請求項３】
略円環形状に形成されたステータ本体と、前記ステータ本体の外周から半径方向外側に突出し、コイルが巻装された複数個の突極とを有するステータと、
略有底円筒形状に形成されたロータヨークと、前記ロータヨークの内周に取り付けられた複数個のマグネット体とを有し、前記ロータヨークの円筒部が前記突極の半径方向外側の位置に配置され、前記ステータに対し回転自在に配置されたロータとを備えたアウタロータ型ブラシレスモータにおいて、
前記ステータの前記突極は、３ｎ（ｎは２以上の正の整数）個であり、
前記複数個のマグネット体は、同心板状、かつ両周端部が軸方向略平行にそれぞれ形成され、２ｍ（ｍはｎよりも小さい正の整数）個の前記マグネット体から構成される第１のマグネット群と、第２のマグネット群と形成し、
前記第１のマグネット群の２ｍ個のマグネット体は、前記ロータヨークの円筒部の内周に略等ピッチにて、かつ、それぞれ所定の離間幅隔てた位置に配置され、
前記第２のマグネット群の前記２ｍ個のマグネット体は、前記第１のマグネット群に対し軸方向にずれた位置にて隣り合い、前記ロータヨークの円筒部の内周に略等ピッチにて、かつ、それぞれ所定の離間幅隔てた位置に配置され、
前記第１のマグネット群の前記２ｍ個のマグネット体と、前記第２のマグネット群の前記２ｍ個のマグネット体とは、周方向に所定のずれ幅ずれた位置に配置され、前記第１のマグネット群と前記第２のマグネット群にてマグネットリングが構成され、
前記マグネットリングには、軸方向に対して所定の角度傾斜し、周方向交互に異なる極性の磁極が所定の未着磁幅を隔てて略等ピッチにて２ｎ個形成され、前記異なる極性の磁極の間には、前記所定の未着磁幅の未着磁帯が形成されていることを特徴とするアウタロータ型ブラシレスモータ。
【請求項４】
請求項３記載のアウタロータ型ブラシレスモータにおいて、正の整数ｎは３であり、正の整数ｍは２であることを特徴とするアウタロータ型ブラシレスモータ。
【請求項５】
請求項４記載のアウタロータ型ブラシレスモータにおいて、前記離間幅をＤ、前記ずれ幅をＬとした場合、ＤとＬは、Ｄ≦Ｌ≦３×Ｄの関係にあることを特徴とするアウタロータ型ブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アウタロータ型ブラシレスモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アウタロータ型ブラシレスモータは、略円環形状に形成されたステータ本体と、ステータ本体の外周から半径方向外側に突出した複数の突極とを有するステータと、略有底円筒形状に形成されたロータヨークと、ロータヨークの円筒部の内周に周方向にＮ極、Ｓ極、・・・の順に取付られた複数のマグネットとを有し、ステータの外側に回転自在に配置されたロータとを備える。また、前記突極のそれぞれには、コイルが巻装されているとともに、ロータには出力軸が取り付けられている。
【０００３】
このアウタロータ型ブラシレスモータのように、マグネットをステータまたはロータに配置したモータでは、コイルに電流を通電しない状態において、いわゆるコギングトルクが発生する。以下、図１０から図１２を用いてコギングトルクの発生について説明する。図１０は、アウタロータ型ブラシレスモータの横断面図であり、図１１は、図１０にてＭにて示す部分の拡大図である。
【０００４】
図１０に示すアウタロータ型ブラシレスモータは、いわゆる３相モータであり、９個の突極４０と、６個のマグネット９０を備えた、いわゆる６極９スロットのブラシレスモータである。また、同図は、ある回転角度におけるコギングトルクを説明する図であり、同図では、隙間部Ｃ１を形成するマグネット９０、９０と、スリットＳ１を形成する突極４０、４０の間に生じる磁束線η１、隙間部Ｃ３を形成するマグネット９０、９０と、スリットＳ４を形成する突極４０、４０の間に生じる磁束線η２、隙間部Ｃ５を形成するマグネット９０、９０と、スリットＳ６を形成する突極４０、４０の間に生じる磁束線η３により、コギングトルクが生じている。
【０００５】
このように、一般に６極９スロットのブラシレスモータでは、６と９の約数である３箇所において、同時かつ同方向に磁束線ηによるトルクが生じるため、コギングトルクが大きな値となってしまう。ここで、磁束線η１からη３により生じるトルクは同じものであるので、磁束線η１について図１１を用いて説明する。
【０００６】
図１１に示すように、マグネット９０、９０の間に形成された隙間部Ｃ１と、ステータの突極４０、４０の間に形成されたスリットＳ１とが、正対位置から若干ずれ、かつ、隙間部Ｃ１とスリットＳ１とが近接した位置に配置されると、マグネット９０、９０から突極４０、４０に対し、軸心からの放射方向に対し若干傾いた磁束線が流れる。同図において磁束線は、放射方向に対し反時計方向に若干傾いている。
【０００７】
このとき磁気エネルギを最小にしようとする自然法則により、磁気エネルギを最小にするため、磁束線η１の長さを最短にするべく作用する吸引力が、隙間部Ｃ１を形成するマグネット９０、９０とスリットＳ１を形成する突極４０、４０との間に生ずる。上述のように、この位置において、磁束線η１は、放射方向に対し反時計方向に若干傾いているため、マグネット９０、９０と突極４０、４０との間に生ずる吸引力も放射方向に対し反時計方向に若干傾いている。
【０００８】
そのため、このときの吸引力は、径方向吸引力と周方向吸引力との合力としてそれぞれに分離して捉えることができ、マグネット９０、９０と突極４０、４０との間には、径方向吸引力と周方向吸引力とがそれぞれ作用する。このときロータ７０に作用する径方向吸引力により、され、ロータ７０には、時計方向に吸引されるトルクが生じる。ここで、このトルクは、３箇所で生じており（Ｔｑ１、Ｔｑ２、Ｔｑ３）、それらの合計がコギングトルクとなる（Ｔｑ１＋Ｔｑ２＋Ｔｑ３）。
【０００９】
上述のロータ７０に作用する径方向吸引力は、マグネット９０、９０と突極４０、４０の位置関係により、時計方向または反時計方向となる。すなわち、図１１（図１０）のように隙間部ＣとスリットＳが反時計方向に若干ずれている場合には、ロータ７０に作用する径方向吸引力は時計方向となり、一方、隙間部ＣとスリットＳが時計方向に若干ずれている場合には、ロータ７０に作用する径方向吸引力は反時計方向となる。
【００１０】
このように、マグネット９０、９０と突極４０、４０の位置関係により、時計方向または反時計方向に作用する径方向吸力により、ロータ７０を外部から一の方向に回転させた場合、この吸引トルクが一の方向と同じ方向に作用する位置では、ロータには一の方向に吸引され、吸引トルクが一の方向と反対の方向に作用する位置では、ロータは一の方向と異なる他の方向に吸引される。このように、ロータを外部から一の方向に回転させた場合、ロータには吸引および離反のトルクが作用する。このようにロータに作用するこれらのトルクの変動により、コギングトルクＴｑが生じる。
【００１１】
図１２は、図１０に示すアウタロータ型ブラシレスモータに生じるコギングトルクとロータ７０の回転角度との関係を示したものである。上述のように同図のブラシレスモータは、４極９スロットであるため、１回転（３６０°）において、６と９の最小公倍数である１８回（２０°毎）に正負のコギングトルクが繰り返し発生している。また、コギングトルクを形成するトルクがロータ７０の３箇所において同時に同方向に発生しているため、その絶対値も大きなものとなっている。
【００１２】
このコギングトルクＴｑは、コイルに電流を通電し、ロータを電磁力により回転させた場合にも生じている。そして、このコギングトルクがロータ駆動時の回転トルクの変動であるトルクリップルの一因となる。そのため、コギングトルクが大きいと、その結果としてトルクリップルも大きくなってしまう。
【００１３】
ここで、アウタロータ型ブラシレスモータにおいてロータの回転トルクが一定であれば、ロータは自励振動されにくく、ロータの自励振動に基づくロータからの異音の発生を防止することができる。しかしながら、ロータの回転トルクの変動であるトルクリップルが大きいと、そのトルク変動により、ロータが自励振動され、この振動がロータからの異音の発生原因となる。このとき、そのトルク変動の周期と、ロータの固有振動数が近接してしまうと、ロータは共振し、モータから音圧の大きい異音が発生してしまう。
【００１４】
アウタロータ型ブラシレスモータを、例えば、エアコンのブロアファン用として自動車の車内に搭載する場合には、乗員とモータの距離が近く、モータから発する異音の低減が求められる。ことのき、音振対策のためのモータから生じる異音を遮る手段をモータの周辺に設けることも考えられるが、コストアップ等の課題が生じる。そのため、異音の要因であるトルクリップルに含まれるコギングトルクを低下する手段が求められる。  
【００１５】
そこで、例えば、特許文献１では、マグネットの周方向両端部の厚さを中央部よりも薄くしたいわゆる偏芯マグネットを用いている。このように偏芯マグネットを用いることで、隣接するマグネット間に形成される隙間部と、隣接するステータ突極間に形成されるスリットとが近接するときに生じる、マグネットとステータ突極間の磁束線の磁束量を小さくすることとしている。そして、マグネットとステータ突極間の磁束線の磁束量を小さくすることにより、コギングトルクの低下を図っている。
【特許文献１】特開２００４−２７５１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、特許文献１の従来技術にあっては、偏芯マグネットを用い、マグネットの周方向両端部の厚さを中央部よりも薄くしたため、マグネットの周方向両端部付近のロータの剛性が低下し、ロータが振動しやすい構造となっている。そのため、コギングトルクの低下は図れるとしても、ロータでの異音が生じやすいという課題がある。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、ロータの剛性を確保しつつ、コギングトルクの低下を図り、異音の発生を抑えるアウタロータ型ブラシレスモータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のアウタロータ型ブラシレスモータは、略円環形状に形成されたステータ本体と、前記ステータ本体の外周から半径方向外側に突出し、コイルが巻装された複数個の突極とを有するステータと、略有底円筒形状に形成されたロータヨークと、前記ロータヨークの円筒部の内周に取り付けられた複数個のマグネット体とを有し、前記円筒部が前記突極の半径方向外側の位置に配置され、前記ステータに対し回転自在に配置されたロータとを備えたアウタロータ型ブラシレスモータにおいて、前記ステータの前記突極は、３ｎ（ｎは２以上の正の整数）個であり、前記複数個のマグネット体は、２ｍ（ｍはｎよりも小さい正の整数）個であり、同心板状、かつ両周端部が軸方向略平行にそれぞれ形成され、前記ロータヨークの円筒部の内周に略等ピッチにて近接した位置に配置され、前記複数個のマグネット体により略リング状のマグネットリングが構成され、前記マグネットリングには、軸方向に対して所定の角度傾斜し、周方向交互に異なる極性の磁極が所定の未着磁幅を隔てて略等ピッチにて２ｎ個形成され、前記異なる極性の磁極の間には、前記所定の未着磁幅の未着磁帯が形成されている。また、請求項２に記載のアウタロータ型ブラシレスモータは、請求項１に記載のアウタロータ型ブラシレスモータにおいて、正の整数ｎは３であり、正の整数ｍは２である。
【００１９】
このように、複数のマグネット体を略リング状にロータヨークの円筒部に取り付けることで、ロータの剛性を確保することができる。また、複数のマグネット体により形成されるマグネットリングに所定の角度傾斜し、周方向交互に異なる極性の磁極が所定の幅を隔てて略等ピッチに形成されたいわゆるスキュー着磁を施すことで、コギングトルクの低下が図られる。よって、これらにより、アウタロー型ブラシレスモータのロータの回転時に生じるロータの振動を抑え、モータから生じる異音を低減させることができる。
【００２０】
本発明の請求項３に記載されたアウタロータ型ブラシレスモータは、略円環形状に形成されたステータ本体と、前記ステータ本体の外周から半径方向外側に突出し、コイルが巻装された複数個の突極とを有するステータと、略有底円筒形状に形成されたロータヨークと、前記ロータヨークの内周に取り付けられた複数個のマグネット体とを有し、前記ロータヨークの円筒部が前記突極の半径方向外側の位置に配置され、前記ステータに対し回転自在に配置されたロータとを備えたアウタロータ型ブラシレスモータにおいて、前記ステータの前記突極は、３ｎ（ｎは２以上の正の整数）個であり、前記複数個のマグネット体は、同心板状、かつ両周端部が軸方向略平行にそれぞれ形成され、２ｍ（ｍはｎよりも小さい正の整数）個の前記マグネット体から構成される第１のマグネット群と、第２のマグネット群と形成し、前記第１のマグネット群の２ｍ個のマグネット体は、前記ロータヨークの円筒部の内周に略等ピッチにて、かつ、それぞれ所定の離間幅隔てた位置に配置され、前記第２のマグネット群の前記２ｍ個のマグネット体は、前記第１のマグネット群に対し軸方向にずれた位置にて隣り合い、前記ロータヨークの円筒部の内周に略等ピッチにて、かつ、それぞれ所定の離間幅隔てた位置に配置され、前記第１のマグネット群の前記２ｍ個のマグネット体と、前記第２のマグネット群の前記２ｍ個のマグネット体とは、周方向に所定のずれ幅ずれた位置に配置され、前記第１のマグネット群と前記第２のマグネット群にてマグネットリングが構成され、前記マグネットリングには、軸方向に対して所定の角度傾斜し、周方向交互に異なる極性の磁極が所定の未着磁幅を隔てて略等ピッチにて２ｎ個形成され、前記異なる極性の磁極の間には、前記所定の未着磁幅の未着磁帯が形成されている。また、請求項４に記載のアウタロータ型ブラシレスモータは、請求項３に記載のアウタロータ型ブラシレスモータにおいて、正の整数ｎは３であり、正の整数ｍは２である。
【００２１】
このように、第１のマグネット群のマグネット体と第２のマグネット群のマグネット体とを、周方向に所定のずれ幅ずれた位置に配し、段違いのリング状にロータヨークの円筒部に取り付けることで、ロータの剛性を確保することができる。また、第１のマグネット群と第２のマグネット群により形成されるマグネットリングに、所定の角度傾斜し、周方向交互に異なる極性の磁極が所定の幅を隔てて略等ピッチにて形成さたいわゆるスキュー着磁を施すことで、コギングトルクの低下が図られる。よって、これらにより、アウタロー型ブラシレスモータのロータの回転時に生じるロータの振動を抑え、モータから生じる異音を低減させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
上記のように、複数のマグネット体をリング状または段違いのリング状にロータヨークの円筒部に付けることで、ロータの剛性を確保することができる。また、マグネットリングにスキュー着磁を施すことで、磁束の変化が緩やかになり、コギングトルクの低下が図られる。よって、これらにより、アウタロー型ブラシレスモータのロータの回転時に生じるロータの振動を抑え、モータから生じる異音を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、この発明の第１の実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータを図１から図４基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータの縦断面図であり、図２は、本発明の第１の実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータの横断面図である。また、図３は、マグネットリング５０の斜視図である。アウタロータロータ型ブラシレスモータ１は、略円環形状に形成されたステータ本体３と、ステータ本体３の外周から半径方向外側に突出し、それぞれにコイルが集中巻きにて巻装された複数の突極４とを有するステータ２と、略有底円筒形状のロータヨーク８と、ロータヨーク８の円筒部８ｃの内周に複数のマグネット体９が取り付けられたロータ７とを備える。また、ロータヨークの底部８ａの中央に形成さされた貫通孔８ｂに出力軸１０が挿入され、出力軸１０は、ロータヨーク８に固定されている。
【００２４】
ステータ２とロータ３は、ブラケット５に取り付けられている。ブラケット５は、略中央に軸方向視円環の突出部５ａが形成されている。突出部５ａの外周にステータ本体３の内周が挿入され、ステータ２は、ブラケット５に取り付けられている。
【００２５】
突出部５ａの内周には、軸受１１、１２のアウターレースが取り付けられ、軸受１１、１２は、突設部５ａの内部に配置されている。この軸受１１、１２のインナーレースに出力軸１０の一端が固定されており、出力軸１０がブラケット５に取り付けられることにより、ロータ７がブラケット５に取り付けられる。これにより、マグネット体９が内周に取り付けられた円筒部８ｃが、ステータ２の突極４の半径方向外側に所定の離間幅Ｄの間隔を隔てた位置に配置され、ロータ７はステータ２に対し回転自在にブラケット５に取り付けられる。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータ１は、９個の突極を有する。一方、ロータヨーク８の内周には、同心板状の第１から第４の４個のマグネット体９（第１から第４のマグネット体（９ａから９ｄ））が取り付けられ、第１から第４のマグネット体（９ａから９ｄ）により、略リング状のマグネットリング５０が形成されている。なお、本実施形態の第１から第４のマグネット体（９ａから９ｄ）は、いわゆるフェライトマグネットである。
【００２７】
ここで、第１から第４のマグネット体（９ａから９ｄ）は、それぞれ内外の弧が同心形状となっており、円周方向が同一の厚さとなっている。また、図３に示すように、それぞれのマグネット体（９ａから９ｄ）の両周端部９ｅ、９ｅは、軸方向に対し略平行となっている。
【００２８】
第１から第４のマグネット体（９ａから９ｄ）は、わずかな幅の離間幅Ｄの隙間部（Ｇ１からＧ２）が形成されるのみで、隣接したマグネット体９が近接したリング形状のマグネットリング５０としてロータヨーク８に取り付けられている。従って、マグネットリング５０が取り付けられたロータ７部分の厚さは、円周方向に略均一であり、薄くなっている箇所もない。このため、ロータ７の剛性は高いものとなっている。
【００２９】
次ぎに、マグネットリング５０の着磁について、図３および図４に基づき説明する。ここで、図４は、マグネットリング５０を平面状に展開したものである。マグネットリング５０は、軸方向に対して所定の角度θ傾斜し、周方向交互に異なる極性の磁極が所定の未着磁幅Ｅを隔てて略等ピッチにて６個形成され、異なる極性の磁極の間に所定の未着磁幅Ｅの未着磁帯（Ｚ１からＺ６）が、周方向に等ピッチで６個形成されている。このように、軸方向に対して所定の角度θ傾斜した磁極（Ｎ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｓ２、Ｎ３、Ｓ３）に形成により、マグネットリング５０はいわゆるスキュー着磁が施されている。なお、本実施の形態では、角度θは１５°から２５°の間の値である。
【００３０】
上述のようにスキュー着磁することにより、第１のマグネット体９ａは、第１の回転方向に向けて、第３のＳ極（Ｓ３）、未着磁帯Ｚ１、第１のＮ極（Ｎ１）、未着磁帯Ｚ２、第１のＳ極（Ｓ１）の順に着磁されている。第２のマグネット体９ｂは、第１の回転方向に向けて、第１のＳ極（Ｓ１）、未着磁帯Ｚ３、第２のＮ極（Ｎ２）の順に着磁されている。第３のマグネット体９ｃは、第１の回転方向に向けて、第２のＮ極（Ｎ２）、未着磁帯Ｚ４、第２のＳ極（Ｓ２）、未着磁帯Ｚ５、第３のＮ極（Ｓ３）の順に着磁されている。第４のマグネット体９ｃは、第１の回転方向に向けて、第３のＮ極（Ｎ３）、未着磁帯Ｚ６、第３のＳ極（Ｓ３）の順に着磁されている。
【００３１】
このように着磁することで、第１の回転方向に向けて、それぞれ未着磁帯（Ｚ１からＺ６）を間に介して、第１のＮ極（Ｎ１），第１のＳ極（Ｓ１）、第２のＮ極（Ｎ２）、第２のＳ極（Ｓ３）、第３のＮ極（Ｎ３）、第３のＳ極（Ｓ３）の順に、６極にスキュー着磁されている。
【００３２】
そして、スキュー着磁されているため、Ｎ極とＳ極の極間である未着磁帯（Ｚ１からＺ６）と、突極４，４の間に形成されるスリットＳとが近接するときに生じるコギングトルクは、軸方向に分散され、その絶対値は減少する。
【００３３】
また、図１０に示す従来例では、上述のように、６個のマグネット体９０を用いていたため、隣接するマグネット体９０、９０間に６個の隙間部Ｃが形成されていたため、９個の突極４０を有するステータ２０とロータ７０との間で、３箇所において同時かつ同方向にコギングトルクが生じていた。これに対し、第１の実施形態では、４個のマグネット体（９ａから９ｄ）を用いていおり、隣接するマグネット体９、９間で４個の隙間部（Ｇ１からＧ４）が形成されるため、９個の突極４０を有するステータ２とロータ７０との間では、３箇所において同時かつ同方向にコギングトルクが生じることはなく、１箇所となる。
【００３４】
図５は、図１０に示す従来例のアウタロータ型ブラシレスモータと、本実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータ１のコギングトルクを説明する図である。同図において、横軸はステータ２に対するロータ７の回転角度を示し、縦軸は、ロータ７とステータ２間に生じるコギングトルクを示す。また、同図において、本実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータ１のコギングトルクは実線で示し、従来例のアウタロータ型ブラシレスモータのコギングトルクは破線で示す。
【００３５】
図５に示すように、本実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータ１は、上述のようにスキュー着磁にて磁極が形成されるとともに、ステータ２の突極２が９個に対し、隙間部（Ｇ１からＧ４）を４個としたことにより、第１の実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータ１のコギングトルクは、図１０に示す従来例のものに比べて小さくなっている。
【００３６】
また、リング状に一体形成されたいわゆる円環マグネットではなく、４個の同心板状のマグネット体９にてマグネットリング５０を形成することにより、円環マグネットを用いる場合に比べ、マグネットリング５０を安価なものとすることができる。
【００３７】
このように、本実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータ１においては、ロータ剛性を高くしつつ、ロータ７とステータ２間に生じるコギングトルクを低減させることにより、アウタロータ型ブラシレスモータ１のロータ７の回転時に生じる振動の発生と抑制し、モータ１から生じる異音を低減させることができる。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータについて、図６から図８に基づいて説明する。図７は、ここで、第２の実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータ１は、第１の実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータ１とマグネットリング５０の構造のみ異なり、その他の部分の構造は同一である。従って、マグネットリング５０の構造のみ説明し、その他の部分の構造については省略する。
【００３９】
図６は、第２の実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータ１の横段面図であり、図７は、マグネットリング５０の斜視図であり、図８は、マグネットリング５０を平面状に展開したものである。
【００４０】
図７に示すように、第２の実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータ１では、同心板状の第１から第４のマグネット体（９ａから９ｄ）により円環状の第１のマグネット群５１が形成され、同心板状の第５から第８のマグネット体（９ｆから９ｉ）により円環状の第２のマグネット群５１が形成される。なお、本実施形態の第１から第８のマグネット体（９ａから９ｉ）は、いわゆるフェライトマグネットである。
【００４１】
第１のマグネット群５１を構成する第１から第４のマグネット体（９ａから９ｄ）は、ロータヨーク８の円筒部８ｃの内周に略等ピッチにて、かつ、それぞれ所定に離間幅Ｄ隔てて配置され、隣接する第１から第４のマグネット体（９ａから９ｄ）の間には、所定の幅Ｄの第１の隙間部（Ｇ１からＧ４）が形成されている。一方、第２のマグネット群５２を構成する第５から第８のマグネット体（９ｆから９ｉ）は、第１のマグネット群５１に対し軸方向にずれた位置にて隣り合い、ロータヨーク８の円筒部８ｃの内周に略等ピッチにて、かつ、それぞれ所定の離間幅Ｄ隔てた位置に配置され、隣接する第５から第８のマグネット体（９ｆから９ｉ）の間には、所定の離間幅Ｄの第２の隙間部（Ｇ５からＧ８）が形成されている。
【００４２】
このように第１のマグネット群５１と第２のマグネット群５２が軸方向にずれてロータヨーク８に配置された２層円環構造により、マグネットリング５０は形成されている。また、第１のマグネット群５１の第１から第４のマグネット体（９ａから９ｆ）と第２のマグネット群５２の第５から第８のマグネット体（９ｇから９ｉ）とは、周方向に所定のずれ幅Ｌずれた位置に配置されている。本実施形態では、第１のマグネット９ａと第４のマグネット９ｆ、第２のマグネット９ｂと第６のマグネット９ｇ、第３のマグネット９ｃと第７のマグネット９ｈ、第４のマグネット９ｄと第８のマグネット９ｉが周方向に所定のずれ幅Ｌずれている。なお、本実施形態では、所定のずれ幅Ｌは、第１および第２の隙間部（Ｇ１からＧ８）の所定の離間幅Ｄの１倍から３倍程度である（Ｄ≦Ｌ≦３×Ｄ）。
【００４３】
ここで、マグネットリング５０を形成する第１から第８のマグネット体（９ａから９ｉ）は、それぞれ内外の弧が同心形状となっており、円周方向が同一の厚さとなっている。また、第１から第８のマグネット体（９ａから９ｉ）のそれぞれの両周端部９ｅ、９ｅは、軸方向に対して略平行である。
【００４４】
第１から第４のマグネット体（９ａから９ｄ）および第５から第８のマグネット体（９ｆから９ｉ）は、それぞれわずかな離間幅Ｄの隙間部（Ｇ１からＧ４、Ｇ５からＧ８）が形成されるのみで、隣接したマグネット体９が近接したリング形状のマグネットリング５０としてロータヨーク８に取り付けられている。従って、マグネットリング５０が取り付けられたロータ７部分の厚さは、円周方向に略均一である。
【００４５】
さらに、第１のマグネット群５１の第１から第４のマグネット体（９ａから９ｆ）と第２のマグネットの第２の第５から第８のマグネット体（９ｇから９ｉ）とは周方向に所定の離間幅Ｌずれており、第１のマグネット群５１と第２のマグネット群５２とから形成されるマグネットリング５０は、周方向にマグネット体９が存在しない箇所がない。このため、ロータ７の剛性はより高いものとなっている。
【００４６】
本実施の形態では、第１のマグネット群５１を形成する第１から第４のマグネット体（９ａから９ｄ）の間に、クリアランスとして所定の幅Ｄの第１隙間部（Ｇ１からＧ４）を設け、第１から第４のマグネット体（９ａから９ｄ）の円弧長さの寸法設定の公差を大きくできるようにした。このため、第１から第４のマグネット体（９ａから９ｄ）の寸法管理が容易となり、コストの低減が図られる。
【００４７】
同様に、第２のマグネット群５２を形成する第５から第８のマグネット体（９ｆから９ｉ）の間に、クリアランスとして所定の幅Ｄの第２隙間部（Ｇ５からＧ８）を設け、第５から第８のマグネット体（９ｆから９ｉ）の円弧長さの寸法設定の公差を大きくできるようにした。このため、第５から第８のマグネット体（９ｆから９ｉ）の寸法管理が容易となり、コストの低減が図られる。
【００４８】
次ぎに、マグネットリング５０の着磁について、図７および図８に基づき説明する。ここで、図８は、マグネットリング５０を平面状に展開したものである。マグネットリング５０は、軸方向に対して所定の角度θ傾斜し、周方向交互に異なる極性の磁極が所定の未着磁幅Ｅを隔てて略等ピッチにて６個形成され、異なる極性の磁極の間に所定の未着磁幅Ｅの未着磁帯（Ｚ１からＺ６）が、周方向に等ピッチで６個形成されている。このように、軸方向に対して所定の角度θ傾斜した磁極（Ｎ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｓ２、Ｎ３、Ｓ３）に形成により、マグネットリング５０はいわゆるスキュー着磁が施されている。
【００４９】
上述のようにスキュー着磁することにより、第１のマグネット体９ａは、第１の回転方向に向けて、第３のＳ極（Ｓ３）、未着磁帯Ｚ１、第１のＮ極（Ｎ１）、未着磁帯Ｚ２、第１のＳ極（Ｓ１）の順に着磁されている。第２のマグネット体９ｂは、第１の回転方向に向けて、第１のＳ極（Ｓ１）、未着磁帯Ｚ３、第２のＮ極（Ｎ２）の順に着磁されている。第３のマグネット体９ｃは、第１の回転方向に向けて、第２のＮ極（Ｎ２）、未着磁帯Ｚ４、第２のＳ極（Ｓ２）、未着磁帯Ｚ５、第３のＮ極（Ｓ３）の順に着磁されている。第４のマグネット体９ｃは、第１の回転方向に向けて、第３のＮ極（Ｎ３）、未着磁帯Ｚ６、第３のＳ極（Ｓ３）の順に着磁されている。
【００５０】
同様に、第５のマグネット体９ｆは、第１の回転方向に向けて、第３のＳ極（Ｓ３）、未着磁帯Ｚ１、第１のＮ極（Ｎ１）、未着磁帯Ｚ２、第１のＳ極（Ｓ１）の順に着磁されている。第６のマグネット体９ｇは、第１の回転方向に向けて、第１のＳ極（Ｓ１）、未着磁帯Ｚ３、第２のＮ極（Ｎ２）の順に着磁されている。第７のマグネット体９ｈは、第１の回転方向に向けて、第２のＮ極（Ｎ２）、未着磁帯Ｚ４、第２のＳ極（Ｓ２）、未着磁帯Ｚ５、第３のＮ極（Ｓ３）の順に着磁されている。第８のマグネット体９ｉは、第１の回転方向に向けて、第３のＮ極（Ｎ３）、未着磁帯Ｚ６、第３のＳ極（Ｓ３）の順に着磁されている。
【００５１】
このように着磁することで、第１の回転方向に向けて、それぞれ未着磁帯（Ｚ１からＺ６）を間に介して、第１のＮ極（Ｎ１），第１のＳ極（Ｓ１）、第２のＮ極（Ｎ２）、第２のＳ極（Ｓ３）、第３のＮ極（Ｎ３）、第３のＳ極（Ｓ３）の順に、６極にスキュー着磁されている。
【００５２】
そして、スキュー着磁されているため、Ｎ極とＳ極の極間である未着磁帯（Ｚ１からＺ６）と、突極４、４の間に形成されるスリットＳとが近接するときに生じるコギングトルクは、軸方向に分散され、その絶対値は減少する。
【００５３】
また、図１０に示す従来例では、上述のように、６個のマグネット体９０を用いていたため、隣接するマグネット体９０、９０間に６個の隙間部Ｃが形成されていたため、９個の突極４０を有するステータ２０とロータ７０との間で、３箇所において同時かつ同方向にコギングトルクが生じていた。これに対し、第１の実施形態では、４個のマグネット体（９ａから９ｄ）を用いていおり、隣接するマグネット体９、９間で４個の隙間部（Ｇ１からＧ４）が形成されるため、９個の突極４を有するステータ２とロータ７０との間では、３箇所において同時かつ同方向にコギングトルクが生じることはなく、１箇所となる。
【００５４】
図９は、図１０に示す従来例のアウタロータ型ブラシレスモータと、本実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータ１のコギングトルクを説明する図である。同図において、横軸はステータ２に対するロータ７の回転角度を示し、縦軸は、ロータ７とステータ２間に生じるコギングトルクを示す。また、同図において、本実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータ１のコギングトルクは実線で示し、従来例のアウタロータ型ブラシレスモータのコギングトルクは破線で示す。
【００５５】
図９に示すように、本実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータ１は、上述のようにスキュー着磁にて磁極が形成されるとともに、ステータ２の突極２が９個に対し、隙間部（Ｇ１からＧ４）を４個としたことにより、第１の実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータ１のコギングトルクは、図１０に示す従来例のものに比べて小さくなっている。
【００５６】
また、リング状に一体形成されたいわゆる円環マグネットではなく、８個の同心板状のマグネット体９にてマグネット体リング５０を形成することにより、円環マグネット体を用いる場合に比べ、マグネット体リング５０を安価なものとすることができる。
【００５７】
このように、本実施形態のアウタロー型ブラシレスモータ１においては、ロータ剛性を高くしつつ、ロータ７とステータ２間に生じるコギングトルクを低減させることにより、アウタロー型ブラシレスモータ１のロータ７の回転時に生じる振動の発生と抑制し、モータ１から生じる異音を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるアウタロータ型ブラシレスモータの縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるアウタロータ型ブラシレスモータの横断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のマグネット体リングの斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のマグネット体リングの平面展開図である。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるアウタロータ型ブラシレスモータのコギングトルクを説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施形態におけるアウタロータ型ブラシレスモータの横断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態のマグネット体リングの斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態のマグネット体リングの平面展開図である。
【図９】本発明の第２の実施形態におけるアウタロータ型ブラシレスモータのコギングトルクを説明する図である。
【図１０】従来技術におけるアウタロータ型ブラシレスモータの横断面図である。
【図１１】コギングトルクの発生を説明する図である。
【図１２】従来技術におけるアウタロータ型ブラシレスモータのコギングトルクを説明する図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  アウタロータ型ブラシレスモータ
２  ステータ
３  ステータ本体
４  突極
５  ブラケット
６  コイル
７  ロータ
８  ロータヨーク
８ｃ  円筒部
９  マグネット体
９ａ  第１のマグネット体
９ｂ  第２のマグネット体
９ｃ  第３のマグネット体
９ｄ  第４のマグネット体
９ｆ  第１のマグネット体
９ｇ  第２のマグネット体
９ｈ  第３のマグネット体
９ｉ  第４のマグネット体
Ｚ  未着磁帯
１０  出力軸
５０  マグネットリング
５１  第１のマグネット群
５２  第２のマグネット群
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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