JPH0660269U - Small motor - Google Patents
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- JPH0660269U JPH0660269U JP407193U JP407193U JPH0660269U JP H0660269 U JPH0660269 U JP H0660269U JP 407193 U JP407193 U JP 407193U JP 407193 U JP407193 U JP 407193U JP H0660269 U JPH0660269 U JP H0660269U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ロータコアに対する界磁の磁気力がアンバラン
スになるような状態を作って、回転軸を軸受内で一定方
向に偏倚させるようにするとともに、トルク低下がな
く、回転速度むら、トルクリップルおよびコギングトル
クの増大を防止することができる小型モータを得る。
【構成】ロータコア２５が固定された回転軸２４の両端
を軸受で回転自在に支持してなる小型モータ。ロータコ
ア２５と対向する磁石２８の着磁パターンを、ロータ３
０の回転駆動に寄与する部分の磁気力のバランスがとれ
るように、一方、ロータコア２５の吸引に寄与する部分
の磁気力がアンバランスで回転軸２４を軸受内の一定方
向に偏倚させるように形成した。
(57) [Abstract] [Purpose] The state where the magnetic force of the field on the rotor core is unbalanced is created so that the rotating shaft is biased in a certain direction within the bearing, and there is no torque decrease (EN) A small motor capable of preventing speed unevenness, torque ripple, and cogging torque from increasing. A small motor in which both ends of a rotary shaft 24 to which a rotor core 25 is fixed are rotatably supported by bearings. The magnetization pattern of the magnet 28 facing the rotor core 25 is set to the rotor 3
The magnetic force of the portion of the rotor core 25 that contributes to the attraction is balanced so that the magnetic force of the portion of the rotor core 25 that contributes to the rotational drive is balanced, while the magnetic force of the portion that contributes to the attraction of the rotor core 25 is biased in a certain direction in the bearing. did.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、回転軸のがたつきによる騒音や振れ回り等を防止することができる 小型モータに関する。 The present invention relates to a small motor capable of preventing noise and whirling due to rattling of a rotating shaft.
【０００２】[0002]
図２１、図２２は、極めて一般的なコア付き小型モータの従来例を示す。図２ １、図２２において、カップ状モータケース１の開放端部には端板２が固定され ている。モータケース１の底部中央および端板２の中央に絞り加工によって形成 された円筒部にはそれぞれ焼結含油軸受３，３が圧入され、この二つの軸受３， ３によって回転軸４が回転自在に支持されている。回転軸４にはモータケース１ 内においてロータコア５の中心孔が圧入されている。ロータコア５は適宜数（図 示の例では３個）の突極を有し、各突極には駆動コイル６が巻かれている。モー タケース１の内周面にはリング状の駆動用磁石８が固定され、磁石８の内周面は ロータコア２５の外周面と適宜の間隙をおいて対向している。上記ロータコア５ と駆動コイル６とによってロータ１０が構成されている。回転軸４に組付けられ た整流子７とブラシ９を介して駆動コイル６に通電しかつロータ１０の回転位置 に応じて通電を切り換えることによりロータ１０が連続して回転駆動される。 21 and 22 show a conventional example of a very general small motor with a core. 21 and 22, an end plate 2 is fixed to the open end of the cup-shaped motor case 1. Sintered oil-impregnated bearings 3 are press-fitted into cylindrical portions formed by drawing at the center of the bottom of the motor case 1 and the center of the end plate 2, respectively, and the rotary shaft 4 is freely rotatable by these two bearings 3, 3. It is supported. The center hole of the rotor core 5 is press-fitted into the rotating shaft 4 in the motor case 1. The rotor core 5 has an appropriate number (three in the illustrated example) of salient poles, and a drive coil 6 is wound around each salient pole. A ring-shaped drive magnet 8 is fixed to the inner peripheral surface of the motor case 1, and the inner peripheral surface of the magnet 8 faces the outer peripheral surface of the rotor core 25 with an appropriate gap. The rotor core 5 and the drive coil 6 constitute a rotor 10. The drive coil 6 is energized via the commutator 7 and the brush 9 mounted on the rotating shaft 4, and the energization is switched depending on the rotational position of the rotor 10, so that the rotor 10 is continuously rotated.
【０００３】 上記のような小型モータでは、組立を容易にし、また、軸受３と回転軸４との 焼き付きを防止するために、図２３に示すように、軸受３と回転軸４との間に適 度のクリアランス１１を設ける必要がある。ただし、図２３ではクリアランス１ １を極端に大きく描いてある。上記のように軸受３と回転軸４との間にクリアラ ンス１１を設けると、ロータ１０が界磁の吸引力により上記クリアランス１１の 範囲内で振動し、回転軸４が軸受３に衝突して騒音が発生する。また、図２４に 示すように、回転軸４が円錐形を描きながら振れ回る。このような小型モータを 、例えばディスク駆動装置のスピンドルモータとして使用すると、振動と触れ回 りのために情報信号の読み取りエラーを生じるという問題がある。あるいは音響 機器等に使用すると、ワウ・フラッタが悪化するという問題がある。In the small motor as described above, in order to facilitate the assembly and prevent seizure between the bearing 3 and the rotary shaft 4, as shown in FIG. It is necessary to provide an appropriate clearance 11. However, in FIG. 23, the clearance 11 is drawn extremely large. When the clearance 11 is provided between the bearing 3 and the rotary shaft 4 as described above, the rotor 10 vibrates within the clearance 11 due to the attractive force of the field, and the rotary shaft 4 collides with the bearing 3. Noise is generated. Further, as shown in FIG. 24, the rotary shaft 4 swings while drawing a conical shape. When such a small motor is used as, for example, a spindle motor of a disk drive device, there is a problem in that an information signal reading error occurs due to vibration and contact. Or when used for audio equipment, there is a problem that wow and flutter deteriorate.
【０００４】 そこで、小型モータの騒音や触れ回りを防止するための提案がなされている。 実開昭６２−１１５７６５号あるいは実開平１−１１３５５８号公報記載の考案 はその例である。これらの考案は、ロータコアに対する界磁の磁気力がアンバラ ンスになるような状態を作って、回転軸を軸受内で一定方向に偏倚させるように したものである。具体的には、ロータのセンターをずらしたり、駆動用磁石の板 厚を連続的に代えたりして、ロータと磁石とのギャップを意図的に不均一にし、 あるいは断面Ｃ型の複数の磁石を間隔を不均一にして配置し、あるいは磁石の着 磁の強さを部分的に変えている。あるいは、断面Ｃ型で材料が異なる複数の磁石 を用いたり、断面Ｃ型の複数の磁石に孔、切欠、くぼみ等を形成して磁石を変形 したりしている。Therefore, a proposal has been made to prevent noise and touching of a small motor. The invention described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-115765 or Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-113558 is an example. In these devices, a state is created in which the magnetic force of the field on the rotor core becomes unbalanced, and the rotating shaft is biased in a certain direction in the bearing. Specifically, the center of the rotor is shifted or the plate thickness of the driving magnet is continuously changed to intentionally make the gap between the rotor and the magnet non-uniform, or a plurality of magnets having a C-shaped cross section are used. The gaps are arranged non-uniformly, or the magnetizing strength is partially changed. Alternatively, a plurality of magnets having a C-shaped cross section and made of different materials are used, or the magnets are deformed by forming holes, notches, and depressions in the plurality of C-shaped cross-sectional magnets.
【０００５】[0005]
しかし、上記従来の小型モータによれば、次のような問題点がある。磁石と ロータコアとのギャップの増大、磁気的中性点のずれ、非飽和着磁等により発生 トルクが低下する。磁石に孔、切欠、くぼみ等を形成するものでは、磁石のコ ストが増大し、組立時の磁石の方向を管理する必要があって組立コストが増大す る。磁石の厚み、幅、長さ、内径の偏心量などに差異を生じさせるものでは、 部品の種類が増大し、管理が複雑となる。磁石のスラスト方向の固定位置に差 異を設けるものでは、特殊な装置や工程を必要とする。磁気的なアンバランス により、回転速度のむら、トルクリップルおよびコギングトルクが増大する。 However, the above conventional small-sized motor has the following problems. The torque generated decreases due to an increase in the gap between the magnet and the rotor core, deviation of the magnetic neutral point, and unsaturated magnetization. In the case of forming holes, cutouts, dents, etc. in the magnet, the cost of the magnet increases, and it is necessary to control the direction of the magnet during assembly, which increases the assembly cost. With magnets that cause differences in thickness, width, length, eccentricity of inner diameter, etc., the types of parts increase and management becomes complicated. If a magnet is provided with a fixed position in the thrust direction, a special device or process is required. Magnetic imbalance increases uneven rotation speed, torque ripple, and cogging torque.
【０００６】 図２５は、上記従来の小型モータの構成とトルク低下、回転速度のむら、トル クリップル増大、コギングトルク増大との関係を示す。図中Ｓ，Ｎはそれぞれ磁 極を、Ｏは無着磁部を示し、Ｌｃは磁石に対向するコアのスラスト方向磁気中心 位置を示す。図２５（ａ）（ｂ）は特開昭６２−１１５７６５号公報に記載され ている例で、エアギャップあるいは着磁を部分的に変えたものであり、部分的に 磁束が低下してトルクをロスし、また、回転速度むらを生じる。図２５（ｃ）（ ｄ）は上記公報に記載されている別の例で、無着磁部の幅に差をつけたものであ り、着磁位置が最大の性能を得ることができる位置からずれるためコギングが増 大し、また、トルクをロスする。図２５（ｅ）（ｆ）は上記公報に記載されてい るさらに別の例で、磁極の幅に差をつけたものであり、幅の狭い磁極部分でトル クをロスし、また、コギングも増大する。図２５（ｇ）（ｈ）は実開平１−１１ ３５５８号公報第２図の例のように磁石とコアとのギャップを連続的に変えたも のであり、磁極によって磁束密度の分布が異なるためトルクリップルが増大する 。図２５（ｉ）（ｊ）は上記公報第１２図の例のように磁石の厚みを変えてエア ギャップを連続的に変えたものであり、コギングトルクが増大する。FIG. 25 shows the relationship between the structure of the conventional small-sized motor and the decrease in torque, uneven rotation speed, increase in torque ripple, and increase in cogging torque. In the figure, S and N indicate magnetic poles, O indicates a non-magnetized portion, and Lc indicates the magnetic center position in the thrust direction of the core facing the magnet. FIGS. 25 (a) and 25 (b) show an example disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-115765, in which the air gap or the magnetization is partially changed, and the magnetic flux is partially reduced to reduce the torque. Loss and uneven rotation speed occur. FIGS. 25 (c) and 25 (d) are another example described in the above publication, in which the widths of the non-magnetized portions are different, and the magnetized position is the position where the maximum performance can be obtained. Cogging increases due to deviation from the position, and torque is lost. FIGS. 25 (e) and 25 (f) are still another example described in the above publication, in which the widths of the magnetic poles are made different from each other, the torque is lost in the narrow magnetic pole portion, and cogging is also caused. Increase. FIGS. 25 (g) and 25 (h) show that the gap between the magnet and the core is continuously changed as in the example of FIG. 2 of Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-11 3558, and the distribution of the magnetic flux density differs depending on the magnetic poles. Torque ripple increases. 25 (i) and 25 (j), the air gap is continuously changed by changing the thickness of the magnet as in the example of FIG. 12 of the above publication, and the cogging torque increases.
【０００７】 本考案は、このような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、ロ ータコアに対する界磁の磁気力がアンバランスになるような状態を作って、回転 軸を軸受内で一定方向に偏倚させるようにするとともに、トルク低下がなく、回 転速度むら、トルクリップルおよびコギングトルクの増大を防止することができ る小型モータを提供するこを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and makes the rotating shaft inside the bearing by creating a state in which the magnetic force of the field on the rotor core becomes unbalanced. It is an object of the present invention to provide a small-sized motor that can be biased in a constant direction by using, and can prevent an increase in rotational speed unevenness, torque ripple, and cogging torque without reducing torque.
【０００８】[0008]
本考案は、ロータコアが固定された回転軸の両端を軸受で回転自在に支持して なる小型モータにおいて、ロータコアと対向する磁石の着磁パターンを、ロータ の回転駆動に寄与する部分の磁気力のバランスがとれるように、一方、ロータコ アの吸引に寄与する部分の磁気力がアンバランスで回転軸を軸受内の一定方向に 偏倚させるように形成した。 According to the present invention, in a small motor in which both ends of a rotating shaft to which a rotor core is fixed are rotatably supported by bearings, a magnetizing pattern of a magnet facing the rotor core is used to determine a magnetic force of a portion that contributes to rotational driving of the rotor. In order to achieve balance, on the other hand, the magnetic force of the part that contributes to the attraction of the rotor core is unbalanced so that the rotating shaft is biased in a certain direction inside the bearing.
【０００９】[0009]
磁石の着磁パターンはロータの回転駆動に寄与する部分の磁気力のバランスが とれるように形成されているため、トルクロスがなく、回転速度むら、トルクリ ップルおよびコギングトルクが減少する。磁石の着磁パターンはロータコアの吸 引に寄与する部分の磁気力がアンバランスになるように形成されているため、ロ ータコアはラジアル方向に吸引され、回転軸が軸受内で一定方向に偏倚させられ る。 Since the magnetizing pattern of the magnet is formed so as to balance the magnetic force of the portion that contributes to the rotational drive of the rotor, there is no torque loss and uneven rotation speed, torque ripple and cogging torque are reduced. Since the magnetizing pattern of the magnet is formed so that the magnetic force of the part that contributes to the attraction of the rotor core becomes unbalanced, the rotor core is attracted in the radial direction and the rotating shaft is biased in a certain direction in the bearing. It is done.
【００１０】[0010]
本考案の実施例を説明する前に、回転軸を軸受内で一定方向に偏倚させるよう に作用する力の方向について定義しておく。図４において、回転軸２４はその両 端部が軸受２３，２３で支持されている。回転軸２４にはロータコア２５が一体 に設けられてロータ３０を構成しており、ロータコア２５の外周面はリング状の 駆動用磁石２８の内周面と間隙をおいて対向している。回転軸２４が軸受２３， ２３内で振動したり振れ回ったりするのを防止するために回転軸２４に作用させ られるラジアル方向の力をｆとする。 Before describing the embodiment of the present invention, the direction of the force acting to bias the rotating shaft in a certain direction in the bearing will be defined. In FIG. 4, both ends of the rotary shaft 24 are supported by bearings 23, 23. A rotor core 25 is integrally provided on the rotary shaft 24 to form a rotor 30, and the outer peripheral surface of the rotor core 25 faces the inner peripheral surface of the ring-shaped drive magnet 28 with a gap. Let f be the radial force applied to the rotary shaft 24 in order to prevent the rotary shaft 24 from vibrating or whirling in the bearings 23, 23.
【００１１】 上記磁石２８には、図５に示すように主磁極が周方向に交互に配置されている 。そこで、回転軸２４に作用するラジアル方向の力を主磁極とのなす角度によっ て次のように定義する。 ｆ1：一つの主磁極の中心角の中心方向の力。 ｆ2：ｆ1に対し回転角で１８０°ずれた方向の力。 ｆ3：一つの主磁極の中心角の中心方向の力に対し電気角で９０°ずれた方向の 力。 ｆ4：ｆ3に対し回転角で１８０°ずれた方向の力。As shown in FIG. 5, main poles of the magnet 28 are alternately arranged in the circumferential direction. Therefore, the radial force acting on the rotary shaft 24 is defined as follows according to the angle formed by the main magnetic pole. f 1: the direction of the center of the power of the central angle of one of the main pole. f 2: the direction of the force deviates 180 ° in a rotation angle with respect to f 1. f 3: One of the direction of the force shifted 90 ° in electrical angle with respect to the center direction of the force of the central angle of the main pole. f 4: the direction of the force deviates 180 ° in a rotation angle with respect to f 3.
【００１２】 これらｆ1〜ｆ4を作用させて回転軸を偏倚させる手段として図５（ａ）〜（ｄ ）に示すような各種手段がある。すなわち、 （ａ）一つの軸受に支持される回転軸２４の一端部にｆ1を付与し、他の軸受に 支持される回転軸２４の他端部にｆ1を付与する。 （ｂ）一つの軸受に支持される回転軸２４の一端部にｆ1を付与し、他の軸受に 支持される回転軸２４の他端部にｆ2を付与する。 （ｃ）一つの軸受に支持される回転軸２４の一端部にｆ3を付与し、他の軸受に 支持される回転軸２４の他端部にｆ3を付与する。 （ｄ）一つの軸受に支持される回転軸２４の一端部にｆ3を付与し、他の軸受に 支持される回転軸２４の他端部にｆ4を付与する。There are various means as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (d) as means for causing the rotation shaft to be biased by making these f 1 to f 4 act. That is, f 1 is given to one end of the rotary shaft 24 supported by the bearing of one (a), imparts f 1 to the other end of the rotary shaft 24 supported by the other bearing. (B) f 1 is applied to one end of the rotary shaft 24 supported by one bearing, and f 2 is applied to the other end of the rotary shaft 24 supported by another bearing. The f 3 is applied to one end of the rotary shaft 24 supported by the bearing of one (c), to impart f 3 to the other end of the rotary shaft 24 supported by the other bearing. (D) F 3 is applied to one end of the rotary shaft 24 supported by one bearing, and f 4 is applied to the other end of the rotary shaft 24 supported by another bearing.
【００１３】 そこで次に、回転軸を偏倚させるようにした各種実施例について説明する。図 １ないし図３において、カップ状モータケース２１の開放端部には端板２２が固 定されている。モータケース２１の底部中央および端板２２の中央には前記従来 例と同様に焼結含油軸受が圧入され、この軸受によって回転軸２４が回転自在に 支持されるが、軸受は図示されていない。回転軸２４にはモータケース２１内に おいてロータコア２５の中心孔が圧入されている。ロータコア２５は適宜数（図 示の例では３個）の突極を有し、各突極には駆動コイル２６が巻かれている。モ ータケース２１の内周面にはリング状の駆動用磁石２８が固定され、磁石２８の 内周面は上記ロータコア２５の外周面と適宜の間隙をおいて対向している。上記 ロータコア２５と駆動コイル２６とによってロータ３０が構成されている。図示 されない整流子とブラシを介して駆動コイル２６に通電しかつロータ３０の回転 位置に応じて通電を切り換えることによりロータ３０が連続して回転駆動される 。Then, various embodiments in which the rotary shaft is biased will be described next. 1 to 3, an end plate 22 is fixed to the open end of the cup-shaped motor case 21. A sintered oil-impregnated bearing is press-fitted into the center of the bottom of the motor case 21 and the center of the end plate 22 in the same manner as in the conventional example, and the rotary shaft 24 is rotatably supported by this bearing, but the bearing is not shown. A center hole of a rotor core 25 is press-fitted into the rotation shaft 24 in the motor case 21. The rotor core 25 has an appropriate number (three in the illustrated example) of salient poles, and a drive coil 26 is wound around each salient pole. A ring-shaped drive magnet 28 is fixed to the inner peripheral surface of the motor case 21, and the inner peripheral surface of the magnet 28 faces the outer peripheral surface of the rotor core 25 with a proper gap. The rotor core 25 and the drive coil 26 form a rotor 30. By energizing the drive coil 26 via a commutator and a brush (not shown) and switching the energization according to the rotational position of the rotor 30, the rotor 30 is continuously driven to rotate.
【００１４】 上記磁石２８は厚みおよび軸線方向の幅は全周にわたり略均一になっている。 また、磁石２８の両端面２８ａは、軸線に垂直な単一面に対し全周において略沿 っている。ロータコア２５と磁石２８との周方向のギャップは全周において略均 一である。磁石２８は、孔、切欠、凹部、凸部などの特殊な形状は有していない 。図３（ａ）は磁石２８のロータコア２５への対向面の展開図を示すもので、Ｎ はＮ極の着磁部分を、ＳはＳ極の着磁部分を、Ｏは無着磁部を、Ｌｃはロータコ ア２５のスラスト方向磁気中心位置を示す。磁石２８にはＳ極の主磁極ＭＳとＮ 極の主磁極ＭＮが周方向に同一幅で設けられ、これらの主磁極ＭＳ，ＭＮ間には 無着磁部Ｏが設けられている。ただし、Ｓ極の主磁極ＭＳの両側の無着磁部Ｏに は主磁極ＭＳに隣接して補助磁極部ＭＰが設けられている。補助磁極部ＭＰは、 Ｓ極の着磁部ＭＰＳとＮ極の着磁部ＭＰＮとからなり、これら着磁部ＭＰＳ，Ｍ ＰＮは上記ロータコア２５の磁気中心線Ｌｃに対し線対称に設けられ、残りの部 分は無着磁部となっている。なお、補助磁極部ＭＰはＮの主磁極ＭＮの両側に設 けてもよい。The thickness and axial width of the magnet 28 are substantially uniform over the entire circumference. Further, both end surfaces 28a of the magnet 28 are substantially along the entire circumference with respect to a single surface perpendicular to the axis. The circumferential gap between the rotor core 25 and the magnet 28 is substantially uniform over the entire circumference. The magnet 28 does not have a special shape such as a hole, a cutout, a concave portion, or a convex portion. FIG. 3A is a development view of the surface of the magnet 28 facing the rotor core 25. N is a magnetized portion of the N pole, S is a magnetized portion of the S pole, and O is a non-magnetized portion. , Lc indicate the magnetic center position in the thrust direction of the rotor core 25. The magnet 28 is provided with an S-pole main magnetic pole MS and an N-pole main magnetic pole MN with the same width in the circumferential direction, and a non-magnetized portion O is provided between the main magnetic poles MS and MN. However, auxiliary magnetic pole portions MP are provided adjacent to the main magnetic pole MS in the non-magnetized portions O on both sides of the S magnetic pole main magnetic pole MS. The auxiliary magnetic pole portion MP is composed of an S-pole magnetized portion MPS and an N-pole magnetized portion MPN, and these magnetized portions MPS and MPN are provided line-symmetrically with respect to the magnetic center line Lc of the rotor core 25. The remaining part is a non-magnetized part. The auxiliary magnetic pole portion MP may be provided on both sides of the N main magnetic pole MN.
【００１５】 上記実施例によれば、一つ一つの補助磁極部ＭＰにおけるＳ極の着磁部ＭＰＳ とＮ極の着磁部ＭＰＮとで磁気力が互いに打ち消しあうため、回転方向の磁束密 度分布は図３（ｂ）のようになり、ロータ３０の回転駆動に寄与する磁気力は主 磁極ＭＳ，ＭＮの磁気力でバランスがとれ、よって、トルクロスがなく、コギン グおよびトルクリップルが少なく、回転速度むらの少ない小型モータが得られる 。According to the above-described embodiment, since the magnetic force cancels each other in the magnetized portion MPS of the S pole and the magnetized portion MPN of the N pole in each auxiliary magnetic pole portion MP, the magnetic flux density in the rotation direction is canceled. The distribution is as shown in Fig. 3 (b), and the magnetic force that contributes to the rotational drive of the rotor 30 is balanced by the magnetic forces of the main magnetic poles MS and MN, so there is no torque loss, and there is little cogging and torque ripple. A small motor with less uneven rotation speed can be obtained.
【００１６】 また、補助磁極部ＭＰの二つの着磁部ＭＰＳ，ＭＰＮの磁気力はロータコア２ ５に対しては吸引力として作用するとともに、上記二つの補助着磁部ＭＰ，ＭＰ のパターンは回転方向にアンバランスに配置されているため、二つの補助着磁部 ＭＰ，ＭＰによるロータコア２５の吸引力を合成した吸引力は図１にｆ1で示す ように作用し、回転軸２４を軸受内の一定方向に偏倚させる。回転軸２４の両端 部に作用する吸引力は図５（ａ）に示すように何れもｆ1である。このように吸 引力ｆ1が作用して回転軸２４が軸受内の一定方向に偏倚させられることにより 、回転軸２４のがたつきがなくなって騒音がなくなり、回転軸２４の振れ回りも なくなる。Further, the magnetic force of the two magnetized portions MPS, MPN of the auxiliary magnetic pole portion MP acts as an attractive force on the rotor core 25, and the patterns of the two auxiliary magnetized portions MP, MP rotate. Since they are arranged unbalanced in the direction, the attraction force that is the attraction force of the rotor core 25 by the two auxiliary magnetizing parts MP, MP acts as indicated by f 1 in FIG. Bias in a certain direction. The attraction force acting on both ends of the rotary shaft 24 is f 1 as shown in FIG. In this way, the suction force f 1 acts to bias the rotary shaft 24 in a certain direction in the bearing, so that the rotary shaft 24 is free from rattling, noise is eliminated, and whirling of the rotary shaft 24 is also eliminated.
【００１７】 次に、図６ないし図９に示す実施例について説明する。この実施例は駆動用磁 石２８の着磁パターン以外は上記実施例の構成と同じであるから、共通の構成部 分には共通の符号を付して説明の重複を避けることにする。なお、図６において 符号２３は焼結含油軸受を、２７は整流子を、２９はブラシをそれぞれ示す。図 ８（ａ）に示すように、磁石２８に設けられる一つの主磁極ＭＳは台形状に形成 され、そのスラスト方向の磁気中心位置Ｌｓはロータコア２５の磁気中心線Ｌｃ に対し一方にずれており、主磁極ＭＳに対し回転角で１８０°ずれた位置にある 主磁極ＭＮは、逆台形状に形成されてそのスラスト方向の磁気中心位置Ｌｎはロ ータコア２５の磁気中心線Ｌｃに対し上記磁気中心位置Ｌｓの反対側にずれてい る。主磁極ＭＳ，ＭＮ以外は無着磁部Ｏとなっている。なお、Ｌｃに対しＬｓと Ｌｎが図示の例と逆になるように主磁極ＭＳ，ＭＮのパターンを互いに逆にして もよい。Next, the embodiment shown in FIGS. 6 to 9 will be described. Since this embodiment has the same structure as that of the above embodiment except for the magnetization pattern of the driving magnet 28, common constituent parts are designated by common reference numerals to avoid duplication of description. In FIG. 6, reference numeral 23 is a sintered oil-impregnated bearing, 27 is a commutator, and 29 is a brush. As shown in FIG. 8A, one main magnetic pole MS provided on the magnet 28 is formed in a trapezoidal shape, and its magnetic center position Ls in the thrust direction is displaced to one side with respect to the magnetic center line Lc of the rotor core 25. The main magnetic pole MN, which is located at a rotation angle of 180 ° with respect to the main magnetic pole MS, is formed in an inverted trapezoidal shape, and the magnetic center position Ln in the thrust direction thereof is the magnetic center with respect to the magnetic center line Lc of the rotor core 25. It is shifted to the opposite side of position Ls. Except for the main magnetic poles MS and MN, the non-magnetized portion O is formed. The patterns of the main magnetic poles MS and MN may be reversed so that Ls and Ln are opposite to Lc with respect to the illustrated example.
【００１８】 上記実施例によれば、磁石２８による磁束密度の分布が図８（ｂ）のようにな り、ロータ３０の回転駆動に寄与する部分の磁気力がバランスしているため、ト ルクロスがなく、コギングおよびトルクリップルが少なく、回転速度むらの少な い小型モータが得られる。一方、図９に示すように、回転軸２４の一端側にｆ1 の力が作用し、回転軸２４の他端側にｆ2の力が作用し、回転軸２４の両端部が 軸受２３，２３内で一定方向に偏倚させられるため、回転軸２４のがたつきがな くなって騒音がなくなり、回転軸２４の振れ回りもなくなる。According to the above-described embodiment, the distribution of the magnetic flux density by the magnet 28 is as shown in FIG. 8B, and the magnetic force of the portion that contributes to the rotational drive of the rotor 30 is balanced. , A small motor with less cogging and torque ripple, and less uneven rotation speed can be obtained. On the other hand, as shown in FIG. 9, a force of f 1 acts on one end side of the rotary shaft 24, and a force of f 2 acts on the other end side of the rotary shaft 24, so that both ends of the rotary shaft 24 have bearings 23, Since the rotation shaft 24 is biased in a fixed direction, the rotation shaft 24 does not rattle, noise is eliminated, and whirling of the rotation shaft 24 is also eliminated.
【００１９】 回転軸２４の一端側にｆ1の力を作用させ、回転軸２４の他端側にｆ2の力を作 用させるための別の例として図８（ｃ）（ｅ）（ｇ）に示す例がある。図８（ｃ ）の例は、矩形状の主磁極ＭＳ，ＭＮのパターンを互いにスラスト方向に逆にず らして設けたもので、その磁束密度分布を図８（ｄ）に示す。図８（ｅ）の例は 、平行四辺形の主磁極ＭＳ，ＭＮのパターンを互いにスラスト方向に逆にずらし て設けたもので、その磁束密度分布を図８（ｆ）に示す。図８（ｇ）の例は、菱 形の主磁極ＭＳ，ＭＮのパターンを互いにスラスト方向に逆にずらして設けたも ので、その磁束密度分布を図８（ｈ）に示す。何れの例にせよ、ロータ３０の回 転駆動に寄与する部分の磁気力はバランスしており、一方、一つの主磁極ＭＳの スラスト方向の磁気中心位置Ｌｓと、主磁極ＭＳに対し回転角で１８０°ずれた 位置にある主磁極ＭＮのスラスト方向の磁気中心位置Ｌｎは、ロータコア２５の 磁気中心線Ｌｃに対し互いに反対側にずれているため、回転軸２４の一端側にｆ 1 の力が、回転軸２４の他端側にｆ2の力が作用し、回転軸２４の両端部が軸受２ ３，２３内で一定方向に偏倚させられ、回転軸２４のがたつきがなくなって騒音 がなくなり、回転軸２４の振れ回りもなくなる。At one end of the rotary shaft 24, f1Force is applied to the other end of the rotary shaft 242There is an example shown in FIG. 8 (c) (e) (g) as another example for exerting the force of. In the example of FIG. 8C, the patterns of the rectangular main magnetic poles MS and MN are provided so as to be offset from each other in the thrust direction, and the magnetic flux density distribution thereof is shown in FIG. 8D. In the example shown in FIG. 8E, the patterns of the parallelogrammatic main magnetic poles MS and MN are provided so as to be offset from each other in the thrust direction, and the magnetic flux density distribution thereof is shown in FIG. 8F. In the example of FIG. 8 (g), the patterns of the diamond-shaped main magnetic poles MS, MN are provided so as to be offset from each other in the thrust direction, and the magnetic flux density distribution is shown in FIG. 8 (h). In any case, the magnetic force of the portion that contributes to the rotational drive of the rotor 30 is balanced, while the magnetic center position Ls in the thrust direction of one main magnetic pole MS and the rotation angle with respect to the main magnetic pole MS are different. The magnetic center position Ln in the thrust direction of the main magnetic pole MN, which is displaced by 180 °, is displaced on the opposite side with respect to the magnetic center line Lc of the rotor core 25. 1 Is applied to the other end of the rotary shaft 24 at f2Is applied to both ends of the rotary shaft 24 in the bearings 23, 23 in a fixed direction, the rattle of the rotary shaft 24 is eliminated, noise is eliminated, and whirling of the rotary shaft 24 is eliminated.
【００２０】 次に、図１０、図１１に示す実施例について説明する。駆動用磁石２８にはＳ の主磁極ＭＳとＮの主磁極ＭＮが設けられ、主磁極ＭＳの中心角の中央位置Ｃｓ より電気角で９０°ずれた位置Ｃｐに補助磁極ＭＰが設けられている。補助磁極 ＭＰはＳ極の着磁部ＭＰＳとＮ極の着磁部ＭＰＮとからなり、これら着磁部ＭＰ Ｓ，ＭＰＮは前記線Ｌｃに対し線対称に設けられている。残りの部分は無着磁部 Ｏである。上記線対称のパターンは各種あり、例えば、図１１（ａ）のような三 角形や、図１１（ｃ）のような長方形などがある。図１１（ｃ）の例では上記長 方形の着磁部ＭＰＳ，ＭＰＮが一つの無着磁部Ｏの両側に設けられている。図１ １（ｅ）の例は着磁部ＭＰＳ，ＭＰＮが三角形の例であるが、主磁極ＭＳ，ＭＮ のパターンを台形状にした例である。上記各着磁パターンによる磁束密度分布を （ｂ）（ｄ）（ｆ）に示す。Next, the embodiment shown in FIGS. 10 and 11 will be described. The drive magnet 28 is provided with a main magnetic pole MS of S 1 and a main magnetic pole MN of N, and an auxiliary magnetic pole MP is provided at a position Cp deviated by 90 ° in electrical angle from the central position Cs of the central angle of the main magnetic pole MS. . The auxiliary magnetic pole MP is composed of a magnetized portion MPS having an S pole and a magnetized portion MPN having an N pole, and these magnetized portions MPS and MPN are provided in line symmetry with respect to the line Lc. The remaining portion is the non-magnetized portion O. There are various kinds of line-symmetrical patterns, such as a triangle as shown in FIG. 11A and a rectangle as shown in FIG. 11C. In the example of FIG. 11C, the rectangular magnetized portions MPS and MPN are provided on both sides of one non-magnetized portion O. In the example of FIG. 11 (e), the magnetized portions MPS and MPN are triangular, but the main magnetic poles MS and MN 3 are trapezoidal. Magnetic flux density distributions due to the above-mentioned magnetization patterns are shown in (b), (d) and (f).
【００２１】 上記実施例によれば、一つの主磁極ＭＳの中心角の中央位置Ｃｓより電気角で １８０°ずれた位置Ｃｑには補助磁極部が設けられず、設けられたとしても上記 Ｃｓより電気角で９０°ずれた位置Ｃｐに設けられた主磁極ＭＰ又はＭＳに対し て極めて弱いため、ロータ３０の回転駆動に寄与する部分の磁気力はバランスし ており、一方、ロータコア２５の吸引に寄与する部分の磁気力はアンバランスで 、回転軸２４の両端部にはともにラジアル方向のｆ3の力が作用し、回転軸２４ を軸受内の一方向に偏倚させる。従って、この実施例も、前述の実施例と同様の 作用効果を奏する。According to the above-described embodiment, the auxiliary magnetic pole portion is not provided at the position Cq, which is 180 ° in electrical angle from the central position Cs of the central angle of one main magnetic pole MS, and even if it is provided, the auxiliary magnetic pole portion is provided by the above Cs. Since it is extremely weak with respect to the main magnetic pole MP or MS provided at the position Cp that is deviated by 90 ° in electrical angle, the magnetic force of the portion that contributes to the rotational drive of the rotor 30 is balanced, while the attraction of the rotor core 25 is The magnetic force of the contributing portion is unbalanced, and a force of f 3 in the radial direction acts on both ends of the rotating shaft 24 to bias the rotating shaft 24 in one direction inside the bearing. Therefore, this embodiment also has the same effects as the above-mentioned embodiments.
【００２２】 次に、図１２、図１３に示す実施例について説明する。磁石２８には、一つの 主磁極ＭＳの中心角の中央位置Ｃｓより電気角で９０°ずれた位置Ｃｐに補助磁 極部ＭＰが設けられ、上記Ｃｐより回転角で１８０°ずれた位置Ｃｑには第２の 補助磁極部ＭＱが設けられている。補助磁極部ＭＰは前記中心線Ｌｃに対し回転 軸２４の一端側に片寄った位置に設けられ、補助磁極部ＭＱは回転軸２４の他端 側に片寄った位置に設けられている。残りの部分は無着磁部Ｏとなっている。上 記磁石２８による磁束密度分布を図１３（ｂ）に示す。なお、上記補助磁極部Ｍ Ｐ，ＭＱは図示の例とはスラスト方向に互いに逆位置に設けられていてもよい。Next, the embodiment shown in FIGS. 12 and 13 will be described. The magnet 28 is provided with an auxiliary magnetic pole portion MP at a position Cp deviated by 90 ° in electrical angle from the central position Cs of the central angle of one main magnetic pole MS, and in a position Cq deviated by 180 ° in rotation angle from Cp. Is provided with a second auxiliary magnetic pole portion MQ. The auxiliary magnetic pole portion MP is provided at a position offset to one end side of the rotary shaft 24 with respect to the center line Lc, and the auxiliary magnetic pole portion MQ is provided at a position offset to the other end side of the rotary shaft 24. The remaining portion is a non-magnetized portion O. The magnetic flux density distribution by the above magnet 28 is shown in FIG. The auxiliary magnetic pole parts MP and MQ may be provided at positions opposite to each other in the thrust direction as compared with the illustrated example.
【００２３】 上記実施例によれば、ロータ３０の回転駆動に寄与する部分の磁気力はバラン スしており、一方、ロータコア２５の吸引に寄与する部分の磁気力はアンバラン スで、回転軸２４の両端部にはそれぞれラジアル方向のｆ3の力とｆ4の力が作用 し、回転軸２４を軸受内の一方向に偏倚させる。従って、この実施例も、前述の 実施例と同様の作用効果を奏する。According to the above-described embodiment, the magnetic force of the portion that contributes to the rotational driving of the rotor 30 is balanced, while the magnetic force of the portion that contributes to the attraction of the rotor core 25 is unbalanced, and the rotary shaft 24 A radial force f 3 and a radial force f 4 are applied to both ends of the shaft to bias the rotating shaft 24 in one direction inside the bearing. Therefore, this embodiment also has the same effects as the above-mentioned embodiments.
【００２４】 次に、図１４、図１５に示す実施例について説明する。図１５（ａ）に示すよ うに、磁石２８にはＳとＮの主磁極ＭＳ，ＭＮの間に無着磁部Ｏが設けられてい る。一つの主磁極ＭＳの中央位置Ｃｓより電気角で９０°ずれた位置をＣｐとす る。このＣｐ側の無着磁部と主磁極ＭＳとの境界ＰＳは上記Ｃｐに対してθだけ 傾斜している。上記Ｃｐ側で主磁極ＭＳに隣あった主磁極ＭＮの上記Ｃｐ側の無 着磁部との境界ＰＮは、境界ＰＳと位置Ｃｐに対し概ね線対称となっている。上 記Ｃｐより回転角度で１８０°ずれた位置をＣｑとする。この位置Ｃｑに隣あっ たＮ極の主磁極ＭＮの上記Ｃｑ側の無着磁部との境界ＱＮは上記Ｃｑに対しθ′ の傾斜を有している。主磁極ＭＮにＣｑ側で隣あった主磁極ＭＳのＣｑ側の無着 磁部との境界ＱＳは、上記境界ＱＮと上記Ｃｑに対し概ね対称となっている。こ こで、 ｜Ｑ＋Ｑ′｜≒１８０°となっている。ただし、０＜｜Ｑ｜＜９０°である。Next, the embodiment shown in FIGS. 14 and 15 will be described. As shown in FIG. 15A, the magnet 28 is provided with a non-magnetized portion O between the S and N main magnetic poles MS and MN. It is assumed that Cp is a position deviated from the central position Cs of one main magnetic pole MS by an electrical angle of 90 °. The boundary PS between the non-magnetized portion on the Cp side and the main magnetic pole MS is inclined by θ with respect to the Cp. The boundary PN between the main magnetic pole MN adjacent to the main magnetic pole MS on the Cp side and the non-magnetized portion on the Cp side is substantially line-symmetric with respect to the boundary PS and the position Cp. A position deviated from the above Cp by 180 ° in rotation angle is defined as Cq. The boundary QN between the N-pole main magnetic pole MN adjacent to this position Cq and the non-magnetized portion on the Cq side has an inclination of θ ′ with respect to Cq. The boundary QS between the main magnetic pole MS, which is adjacent to the main magnetic pole MN on the Cq side, and the non-magnetized portion on the Cq side, is substantially symmetrical with respect to the boundary QN and the above Cq. Here, | Q + Q ′ | ≈180 °. However, 0 <| Q | <90 °.
【００２５】 上記実施例の磁石２８による磁束密度分布は図１５（ｂ）に示す通りであり、 ロータ３０の回転駆動に寄与する部分の磁気力はバランスしている。これに対し て、回転軸２４の一端部に作用するラジアル方向の吸引力は図１４（ａ）にｆ4 で示す向きの吸引力であり、回転軸２４の他端部に作用するラジアル方向の吸引 力は図１４（ｃ）にｆ3で示す向きの吸引力であり、もって、回転軸２４を軸受 内の一方向に偏倚させ、前述の実施例と同様の作用効果を奏する。The magnetic flux density distribution by the magnet 28 of the above embodiment is as shown in FIG. 15B, and the magnetic force of the portion that contributes to the rotational drive of the rotor 30 is balanced. On the other hand, the radial suction force acting on one end of the rotary shaft 24 is the suction force in the direction indicated by f 4 in FIG. 14 (a), and the radial suction force acting on the other end of the rotary shaft 24. The attraction force is the attraction force in the direction indicated by f 3 in FIG. 14C, and thus the rotating shaft 24 is biased in one direction in the bearing, and the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.
【００２６】 次に図１６に示す実施例について説明する。図１６（ａ）に示すように、磁石 ２８の一つの主磁極ＭＳの中心角の中央位置Ｃｓより電気角で９０°ずれた位置 をＣｐとし、Ｃｐより回転角で１８０°ずれた位置をＣｑとする。Ｃｐの両側の ＳおよびＮの主磁極のＣｐ側端におけるスラスト方向磁気中心位置をそれぞれＬ ＰＳ，ＬＰＮとする。同様にＣｑ側の主磁極端部の磁極中心位置をそれぞれＬＱ Ｓ，ＬＱＮとする。主磁極ＭＳ，ＭＮは上記位置Ｃｐを通る軸方向の線に対して 対称な平行四辺形になっていて、磁気中心位置ＬＰＳ，ＬＰＮは前記線Ｌｃに対 し回転軸２４の一端側にあり、磁気中心位置ＬＱＳ，ＬＱＮは線Ｌｃに対し回転 軸２４の他端側にある。なお、線Ｌｃに対し、ＬＱＳ，ＬＱＮとＬＱＳ，ＬＱＮ とが互いに逆側にあってもよい。この実施例でも、これまでの実施例と同様の作 用効果を奏する。Next, the embodiment shown in FIG. 16 will be described. As shown in FIG. 16 (a), Cp is a position deviated by 90 ° in electrical angle from the central position Cs of the central angle of one main magnetic pole MS of the magnet 28, and Cq is a position deviated by 180 ° in rotation angle from Cp. And The magnetic center positions in the thrust direction at the Cp-side ends of the S and N main magnetic poles on both sides of Cp are defined as L PS and LPN, respectively. Similarly, the magnetic pole center positions of the main magnetic pole end portions on the Cq side are LQS and LQN, respectively. The main magnetic poles MS and MN are parallelograms symmetrical with respect to an axial line passing through the position Cp, and the magnetic center positions LPS and LPN are on one end side of the rotary shaft 24 with respect to the line Lc. The magnetic center positions LQS and LQN are located on the other end side of the rotary shaft 24 with respect to the line Lc. It should be noted that LQS, LQN and LQS, LQN may be on opposite sides of the line Lc. Also in this embodiment, the same working effects as those of the previous embodiments can be obtained.
【００２７】 これまで説明してきた実施例は何れも主磁極数がＮ，Ｓ各一極ずつであったが 、本考案は、Ｎ，Ｓの主磁極がそれぞれＰ極（Ｐは自然数）、合計２Ｐ極であっ ても適用可能である。図１７はＰ＝２の場合の各種実施例を示す。図１７（ａ） に示す例は図８（ａ）の例に対応するもので、その磁束密度分布を図１７（ｂ） に示す。図１７（ｃ）（ｅ）に示す例は図１１の例に対応するもので、その磁束 密度分布を図１７（ｄ）に示す。図１７（ｇ）に示す例は図１５の例に対応する もので、その磁束密度分布を図１７（ｈ）に示す。図１７（ｉ）に示す例は図１ ないし図３の例に対応するもので、その磁束密度分布を図１７（ｊ）に示す。図 １７に示す各実施例の作用効果はそれぞれの実施例が対応する前記実施例の作用 効果と同じである。In all of the embodiments described so far, the number of main magnetic poles is one for each N and S, but in the present invention, the main magnetic poles for N and S are P poles (P is a natural number), respectively. It is applicable even if it is a 2P pole. FIG. 17 shows various embodiments when P = 2. The example shown in FIG. 17 (a) corresponds to the example of FIG. 8 (a), and the magnetic flux density distribution thereof is shown in FIG. 17 (b). The example shown in FIGS. 17C and 17E corresponds to the example of FIG. 11, and its magnetic flux density distribution is shown in FIG. 17D. The example shown in FIG. 17 (g) corresponds to the example in FIG. 15, and its magnetic flux density distribution is shown in FIG. 17 (h). The example shown in FIG. 17 (i) corresponds to the example of FIGS. 1 to 3, and its magnetic flux density distribution is shown in FIG. 17 (j). The operation and effect of each embodiment shown in FIG. 17 is the same as the operation and effect of the above-described embodiment to which each embodiment corresponds.
【００２８】 主磁極間の無着磁部は、磁石の欠損部となっていてもよい。図１８ないし図２ ０に示す実施例はこのような実施例を示すもので、駆動用磁石３８をＣ字形にし て欠損部３９を有する磁石としたものである。この欠損部３９のほかに、主磁極 部ＭＳ，ＭＮ間に無着磁部Ｏを形成し、この無着磁部Ｏに補助着磁部ＭＰを形成 して回転軸を軸受内の一定方向に偏倚させるようになっている。The non-magnetized portion between the main magnetic poles may be a defective portion of the magnet. The embodiment shown in FIGS. 18 to 20 is such an embodiment, in which the driving magnet 38 is C-shaped and has a defective portion 39. In addition to the defective portion 39, a non-magnetized portion O is formed between the main magnetic pole portions MS and MN, and an auxiliary magnetized portion MP is formed on the non-magnetized portion O so that the rotary shaft is oriented in a fixed direction in the bearing. It is designed to be biased.
【００２９】 以上説明した各実施例の磁束密度分布を示すグラフを参照すると、何れも、あ る点Ｒに対し略対称形になっている。また、主磁極の実効上のラジアル方向磁気 中心と、隣あった主磁極の磁気中心との中心角をαとすると、αは略３６０°／ 磁極数と等しくなっている。すなわち、 α≒３６０°／２Ｐ （ただし、Ｐは自然数） で表される。Referring to the graphs showing the magnetic flux density distributions of the respective embodiments described above, all are substantially symmetrical with respect to a certain point R. When the central angle between the effective radial magnetic center of the main pole and the magnetic center of the adjacent main pole is α, α is approximately equal to 360 ° / the number of magnetic poles. That is, α≈360 ° / 2P (where P is a natural number).
【００３０】 なお、Ｓ，Ｎの主磁極部と無着磁部との境界は、例示したような直線に限られ るものではなく、複数の直線の連続あるいは曲線であってもよい。着磁部は飽和 着磁に限らず、例えば正弦波状の着磁強度分布にして非飽和着磁部をもっていて もよい。回転軸を軸受内で一定方向に偏倚させる手段として各種の例を単独で示 したが、これらの手段を複数組み合わせてもよい。The boundary between the S and N main magnetic pole portions and the non-magnetized portion is not limited to the straight line as illustrated, but may be a continuous line or a curved line of a plurality of straight lines. The magnetized portion is not limited to the saturated magnetized portion, but may have a non-saturated magnetized portion having a sinusoidal magnetized intensity distribution. Although various examples have been shown individually as means for biasing the rotating shaft in a certain direction in the bearing, a plurality of these means may be combined.
【００３１】[0031]
本考案によれば、ロータコアと対向する磁石の着磁パターンを、ロータの回転 駆動に寄与する部分の磁気力がバランスする着磁パターンとしたため、トルクロ スがなく、コギングおよびトルクリップルが少なく、回転速度むらの少ない小型 モータが得られる。一方、上記磁石の着磁パターンを、ロータコアの吸引に寄与 する部分の磁気力がアンバランスで、回転軸を軸受内の一定方向に偏倚させるよ うな着磁パターンとしたため、回転軸のがたつきがなくなって騒音がなくなり、 回転軸の振れ回りもなくなる。 According to the present invention, the magnetizing pattern of the magnet facing the rotor core is a magnetizing pattern that balances the magnetic force of the part that contributes to the rotational drive of the rotor, so there is no torque loss, less cogging and torque ripple, and rotation A small motor with less uneven speed can be obtained. On the other hand, the magnetizing pattern of the magnet is such that the magnetic force of the portion that contributes to the attraction of the rotor core is unbalanced, and the rotating shaft is biased in a certain direction in the bearing. The noise disappears and the whirling of the rotating shaft also disappears.
【提出日】平成５年７月２３日[Submission date] July 23, 1993
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００４[Correction target item name] 0004
【補正方法】変更[Correction method] Change
【０００４】 そこで、小型モータの騒音や触れ回りを防止するための提案がな されている。実開昭６２−１１５７６５号あるいは実開平１−１１３５５８号公 報記載の考案はその例である。これらの考案は、ロータコアに対する界磁の磁気 力がアンバランスになるような状態を作って、回転軸を軸受内で一定方向に偏倚 させるようにしたものである。具体的には、ロータのセンターをずらしたり、駆 動用磁石の板厚を連続的に変えたりして、ロータと磁石とのギャップを意図的に 不均一にし、あるいは断面Ｃ型の複数の磁石を間隔を不均一にして配置し、ある いは磁石の着磁の強さを部分的に変えている。あるいは、断面Ｃ型で材料が異な る複数の磁石を用いたり、断面Ｃ型の複数の磁石に孔、切欠、くぼみ等を形成し て磁石を変形したりしている。Therefore, a proposal has been made to prevent noise and touching of a small motor. An example is the device disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 62-115765 or Japanese Utility Model Publication No. 1-113558. In these devices, a state is created in which the magnetic force of the field on the rotor core becomes unbalanced, and the rotating shaft is biased in a certain direction in the bearing. Specifically, the gap between the rotor and the magnet is intentionally made non-uniform by shifting the center of the rotor or continuously changing the plate thickness of the driving magnet, or by using a plurality of magnets with a C-shaped cross section. The gaps are arranged non-uniformly, or the magnetizing strength is partially changed. Alternatively, a plurality of magnets having a C-shaped cross section and made of different materials are used, or a plurality of magnets having a C-shaped cross section are formed with holes, notches, dents or the like to deform the magnets.
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２１[Correction target item name] 0021
【補正方法】変更[Correction method] Change
【００２１】 上記実施例によれば、一つ一つの補助磁極部ＭＰにおけるＳ極の 磁極部ＭＰＳとＮ極の着磁部ＭＰＮとで磁気力が互いに打ち消しあうためロータ ３０の回転駆動に寄与する部分の磁気力はバランスしており、一方補助磁極部Ｍ Ｐが設けられたＣｐより回転角で１８０°ずれた位置Ｃｑには補助磁極部が設け られず、設けられたとしても、補助磁極部ＭＰに対して極めて弱いため、ロータ コア２５の吸引に寄与する部分の磁気力はアンバランスで、回転軸２４の両端部 にはともにラジアル方向のｆ3の力が作用し、回転軸２４を軸受内の一方に偏倚 させる。従って、この実施例も、前述の実施例と同様の作用効果を奏する。 According to the above-described embodiment , the magnetic force cancels each other in the magnetic pole portion MPS of the S pole and the magnetized portion MPN of the N pole in each auxiliary magnetic pole portion MP, so that they contribute to the rotational drive of the rotor 30. magnetic force of the portion is balanced, the auxiliary magnetic pole portion is not provided on the other hand the auxiliary magnetic pole portion M P is shifted 180 ° in rotation angle from Cp provided position Cq, even provided, the auxiliary magnetic pole portion for extremely weak with respect to MP, the magnetic force of the portion contributing to the suction of the rotor core 25 are unbalanced, both forces in the radial direction of the f 3 at both ends of the rotary shaft 24 acts, the rotation shaft 24 bearing Bias to one of the inside . Therefore, this embodiment also has the same effects as the above-described embodiments.
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２４[Name of item to be corrected] 0024
【補正方法】変更[Correction method] Change
【００２４】 次に、図１４、図１５に示す実施例について説明する。図１５（ ａ）に示すように、磁石２８にはＳとＮの主磁極ＭＳ，ＭＮの間に無着磁部Ｏが 設けられている。一つの主磁極ＭＳの中央位置Ｃｓより電気角で９０°ずれた位 置をＣｐとする。このＣｐ側の無着磁部と主磁極ＭＳとの境界ＰＳは上記Ｃｐに 対してθだけ傾斜している。上記Ｃｐ側で主磁極ＭＳに隣あった主磁極ＭＮの上 記Ｃｐ側の無着磁部との境界ＰＮは、境界ＰＳと位置Ｃｐに対し概ね線対称とな っている。上記Ｃｐより回転角度で１８０°ずれた位置をＣｑとする。この位置 Ｃｑに隣あったＮ極の主磁極ＭＮの上記Ｃｑ側の無着磁部との境界ＱＮは上記Ｃ ｑに対しθ′の傾斜を有している。主磁極ＭＮにＣｑ側で隣あった主磁極ＭＳの Ｃｑ側の無着磁部との境界ＱＳは、上記境界ＱＮと上記Ｃｑに対し概ね対称とな っている。ここで、｜θ＋θ′｜≒１８０°となっている。ただし、０＜｜θ｜＜９０°である。 Next, the embodiment shown in FIGS. 14 and 15 will be described. As shown in FIG. 15A, the magnet 28 is provided with a non-magnetized portion O between the S and N main magnetic poles MS and MN. The position displaced by 90 ° in electrical angle from the central position Cs of one main magnetic pole MS is defined as Cp. The boundary PS between the non-magnetized portion on the Cp side and the main magnetic pole MS is inclined by θ with respect to the Cp. The boundary PN with the above-mentioned non-magnetized portion on the Cp side of the main magnetic pole MN adjacent to the main magnetic pole MS on the Cp side is substantially line symmetric with respect to the boundary PS and the position Cp. A position deviated from the Cp by 180 ° in rotation angle is defined as Cq. A boundary QN between the N-pole main magnetic pole MN adjacent to the position Cq and the non-magnetized portion on the Cq side has an inclination of θ ′ with respect to the Cq. The boundary QS between the main magnetic pole MS adjacent to the main magnetic pole MN on the Cq side and the non-magnetized portion on the Cq side is substantially symmetrical with respect to the boundary QN and the above Cq. Here, | θ + θ ′ | ≈180 °. However, 0 <| θ | <90 °.
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２６[Correction target item name] 0026
【補正方法】変更[Correction method] Change
【００２６】 次に図１６に示す実施例について説明する。図１６（ａ）に示す ように、磁石２８の一つの主磁極ＭＳの中心角の中央位置Ｃｓより電気角で９０ °ずれた位置をＣｐとし、Ｃｐより回転角で１８０°ずれた位置をＣｑとする。 Ｃｐの両側のＳおよびＮの主磁極のＣｐ側端におけるスラスト方向磁気中心位置 をそれぞれＬＰＳ，ＬＰＮとする。同様にＣｑ側の主磁極端部の磁極中心位置を それぞれＬＱＳ，ＬＱＮとする。主磁極ＭＳ，ＭＮは上記位置Ｃｐを通る軸方向 の線に対して対称な平行四辺形になっていて、磁気中心位置ＬＰＳ，ＬＰＮは前 記線Ｌｃに対し回転軸２４の一端側にあり、磁気中心位置ＬＱＳ，ＬＱＮは線Ｌ ｃに対し回転軸２４の他端側にある。なお、線Ｌｃに対し、ＬＰＳ，ＬＰＮとＬ ＱＳ，ＬＱＮとが互いに逆側にあってもよい。この実施例でも、これまでの実施 例と同様の作用効果を奏する。Next, the embodiment shown in FIG. 16 will be described. As shown in FIG. 16A, Cp is a position deviated by 90 ° in electrical angle from the central position Cs of the center angle of one main magnetic pole MS of the magnet 28, and Cq is a position deviated by 180 ° in rotation angle from Cp. And The magnetic center positions in the thrust direction at the ends of the S and N main magnetic poles on both sides of Cp on the Cp side are LPS and LPN, respectively. Similarly, the magnetic pole center positions of the main magnetic pole end on the Cq side are defined as LQS and LQN, respectively. The main magnetic poles MS and MN are parallelograms symmetrical with respect to the axial line passing through the position Cp, and the magnetic center positions LPS and LPN are on one end side of the rotary shaft 24 with respect to the line Lc. The magnetic center positions LQS and LQN are on the other end side of the rotary shaft 24 with respect to the line L c. Note that LPS, LPN and LQS, LQN may be on opposite sides of the line Lc. In this embodiment as well, the same operational effects as those of the previous embodiments can be obtained.
【手続補正５】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２７[Name of item to be corrected] 0027
【補正方法】変更[Correction method] Change
【００２７】 これまで説明してきた実施例は何れも主磁極数がＮ，Ｓ各一極ず つであったが、本考案は、Ｎ，Ｓの主磁極がそれぞれＰ極（Ｐは自然数）、合計 ２Ｐ極であっても適用可能である。図１７はＰ＝２の場合の各種実施例を示す。 図１７（ａ）に示す例は図８（ａ）の例に対応するもので、その磁束密度分布を 図１７（ｂ）に示す。図１７（ｃ）（ｅ）に示す例は図１１の例に対応するもの で、その磁束密度分布を図１７（ｄ）（ｆ）に示す。図１７（ｇ）に示す例は図 １５の例に対応するもので、その磁束密度分布を図１７（ｈ）に示す。図１７（ ｉ）に示す例は図１ないし図３の例に対応するもので、その磁束密度分布を図１ ７（ｊ）に示す。図１７に示す各実施例の作用効果はそれぞれの実施例が対応す る前記実施例の作用効果と同じである。In all of the embodiments described so far, the number of main magnetic poles is one for each of N and S, but in the present invention, the main magnetic poles for N and S are P poles (P is a natural number), Even a total of 2P poles can be applied. FIG. 17 shows various embodiments when P = 2. The example shown in FIG. 17A corresponds to the example of FIG. 8A, and the magnetic flux density distribution thereof is shown in FIG. 17B. Example shown in FIG. 17 (c) (e) in the case corresponding to the example of FIG. 11, showing the magnetic flux density distribution in FIG. 17 (d) (f). The example shown in FIG. 17 (g) corresponds to the example in FIG. 15, and its magnetic flux density distribution is shown in FIG. 17 (h). The example shown in FIG. 17 (i) corresponds to the example of FIGS. 1 to 3, and its magnetic flux density distribution is shown in FIG. 17 (j). The operation and effect of each embodiment shown in FIG. 17 is the same as the operation and effect of the above-described embodiment to which each embodiment corresponds.
【手続補正６】[Procedure correction 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００３０[Name of item to be corrected] 0030
【補正方法】変更[Correction method] Change
【００３０】 なお、Ｓ，Ｎの磁極部を隣接する磁極部、あるいは、無着磁部と の境界は、例示したような直線に限られるものではなく、複数の直線の連続ある いは曲線であってもよい。着磁部は飽和着磁に限らず、例えば正弦波状の着磁強 度分布にして非飽和着磁部をもっていてもよい。回転軸を軸受内で一定方向に偏 倚させる手段として各種の例を単独で示したが、これらの手段を複数組み合わせ てもよい。The boundary between the S and N magnetic pole portions and the adjacent magnetic pole portions or non-magnetized portions is not limited to the straight line as illustrated, but may be a continuous line or a curved line of a plurality of straight lines. It may be. The magnetized portion is not limited to the saturated magnetized portion, but may have a non-saturated magnetized portion with a sinusoidal magnetized intensity distribution. Although various examples have been shown individually as means for displacing the rotating shaft in a certain direction in the bearing, a plurality of these means may be combined.
【図１】本考案にかかる小型モータの一実施例を示す正
面断面図。FIG. 1 is a front sectional view showing an embodiment of a small motor according to the present invention.
【図２】図１中の線Ａ−Ａに沿う断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG.
【図３】同上実施例中の磁石の展開図と磁束密度分布
図。FIG. 3 is a development view of a magnet and a magnetic flux density distribution view in the same embodiment.
【図４】本考案において回転軸のラジアル方向にかかる
力を示す側面断面図。FIG. 4 is a side sectional view showing a force applied in a radial direction of a rotary shaft in the present invention.
【図５】同上ラジアル方向の力の各種例を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing various examples of the radial force.
【図６】本考案にかかる小型モータの別の実施例を示す
側面断面図。FIG. 6 is a side sectional view showing another embodiment of the small motor according to the present invention.
【図７】図６中の線Ｃ−Ｃ、線Ｄ−Ｄ、線Ｅ−Ｅにそれ
ぞれ沿って切断した状態を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state of being cut along line C-C, line D-D, and line E-E in FIG. 6.
【図８】同上実施例中の磁石およびその変形例の展開図
とそれらの磁束密度分布図。FIG. 8 is a development view of a magnet and its modification in the above-mentioned embodiment and a magnetic flux density distribution diagram thereof.
【図９】上記実施例の側面断面図。FIG. 9 is a side sectional view of the above embodiment.
【図１０】本考案にかかる小型モータのさらに別の実施
例を示す側面断面図。FIG. 10 is a side sectional view showing still another embodiment of the small motor according to the present invention.
【図１１】同上実施例中の磁石およびその変形例の展開
図とそれらの磁束密度分布図。FIG. 11 is a development view of a magnet and its modification in the above-mentioned embodiment and a magnetic flux density distribution diagram thereof.
【図１２】本考案にかかる小型モータのさらに別の実施
例を示す側面断面図。FIG. 12 is a side sectional view showing still another embodiment of the small motor according to the present invention.
【図１３】同上実施例中の磁石の展開図と磁束密度分布
図。FIG. 13 is a development view and a magnetic flux density distribution view of the magnet in the same example.
【図１４】本考案にかかる小型モータのさらに別の実施
例のそれぞれ異なった位置での側面断面図。FIG. 14 is a side sectional view of a small motor according to another embodiment of the present invention at different positions.
【図１５】同上実施例中の磁石の展開図と磁束密度分布
図。FIG. 15 is a development view and a magnetic flux density distribution view of the magnet in the same example.
【図１６】本考案にかかる小型モータのさらに別の実施
例の磁石の展開図と磁束密度分布図。FIG. 16 is a development view and a magnetic flux density distribution diagram of a magnet of still another embodiment of the small motor according to the present invention.
【図１７】本考案にかかる小型モータのさらに別の実施
例の各種磁石の展開図とその磁束密度分布図。FIG. 17 is a development view of various magnets and a magnetic flux density distribution diagram thereof in yet another embodiment of the small motor according to the present invention.
【図１８】本考案にかかる小型モータのさらに別の実施
例の磁石の展開図と磁束密度分布図。FIG. 18 is a development view and a magnetic flux density distribution diagram of a magnet of still another embodiment of the small motor according to the present invention.
【図１９】同上実施例の側面断面図。FIG. 19 is a side sectional view of the above embodiment.
【図２０】同上実施例の正面断面図。FIG. 20 is a front sectional view of the above embodiment.
【図２１】従来の小型モータの例を示す側面断面図。FIG. 21 is a side sectional view showing an example of a conventional small motor.
【図２２】同上正面断面図。FIG. 22 is a front sectional view of the same.
【図２３】同上従来例の回転軸と軸受との関係を示す正
面断面図。FIG. 23 is a front sectional view showing a relationship between a rotary shaft and a bearing of the conventional example.
【図２４】同上従来例での回転軸の振れ回りの様子を示
す斜視図。FIG. 24 is a perspective view showing a whirling state of a rotating shaft in the conventional example.
【図２５】従来の小型モータにおける各種磁石の展開図
とその磁束密度分布図。FIG. 25 is a development view of various magnets in a conventional small motor and a magnetic flux density distribution diagram thereof.
２３ 軸受 ２４ 回転軸 ２５ ロータコア ２８ 磁石 ３０ ロータ 23 bearing 24 rotating shaft 25 rotor core 28 magnet 30 rotor
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成５年７月２３日[Submission date] July 23, 1993
【手続補正７】[Procedure Amendment 7]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本考案にかかる小型モータの一実施例を示す正
面断面図。FIG. 1 is a front sectional view showing an embodiment of a small motor according to the present invention.
【図２】図１中の線Ａ−Ａに沿う断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG.
【図３】同上実施例中の磁石の展開図と磁束密度分布
図。FIG. 3 is a development view of a magnet and a magnetic flux density distribution view in the same embodiment.
【図４】本考案において回転軸のラジアル方向にかかる
力を示す側面断面図。FIG. 4 is a side sectional view showing a force applied in a radial direction of a rotary shaft in the present invention.
【図５】同上ラジアル方向の力の各種例を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing various examples of the radial force.
【図６】本考案にかかる小型モータの別の実施例を示す
側面断面図。FIG. 6 is a side sectional view showing another embodiment of the small motor according to the present invention.
【図７】図６中の線Ｃ−Ｃ、線Ｄ−Ｄ、線Ｅ−Ｅにそれ
ぞれ沿って切断した状態を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state of being cut along line C-C, line D-D, and line E-E in FIG. 6.
【図８】同上実施例中の磁石およびその変形例の展開図
とそれらの磁束密度分布図。FIG. 8 is a development view of a magnet and its modification in the above-mentioned embodiment and a magnetic flux density distribution diagram thereof.
【図９】上記実施例の側面断面図。FIG. 9 is a side sectional view of the above embodiment.
【図１０】本考案にかかる小型モータのさらに別の実施
例を示す正面断面図。 FIG. 10 is a front sectional view showing still another embodiment of the small motor according to the present invention .
【図１１】同上実施例中の磁石およびその変形例の展開
図とそれらの磁束密度分布図。FIG. 11 is a development view of a magnet and its modification in the above-mentioned embodiment and a magnetic flux density distribution diagram thereof.
【図１２】本考案にかかる小型モータのさらに別の実施
例を示す側面断面図。FIG. 12 is a side sectional view showing still another embodiment of the small motor according to the present invention.
【図１３】同上実施例中の磁石の展開図と磁束密度分布
図。FIG. 13 is a development view and a magnetic flux density distribution view of the magnet in the same example.
【図１４】本考案にかかる小型モータのさらに別の実施
例のそれぞれ異なった位置での正面断面図。 FIG. 14 is a front sectional view of a small motor according to another embodiment of the present invention at different positions .
【図１５】同上実施例中の磁石の展開図と磁束密度分布
図。FIG. 15 is a development view and a magnetic flux density distribution view of the magnet in the same example.
【図１６】本考案にかかる小型モータのさらに別の実施
例の磁石の展開図と磁束密度分布図。FIG. 16 is a development view and a magnetic flux density distribution diagram of a magnet of still another embodiment of the small motor according to the present invention.
【図１７】本考案にかかる小型モータのさらに別の実施
例の各種磁石の展開図とその磁束密度分布図。FIG. 17 is a development view of various magnets and a magnetic flux density distribution diagram thereof in yet another embodiment of the small motor according to the present invention.
【図１８】本考案にかかる小型モータのさらに別の実施
例の磁石の展開図と磁束密度分布図。FIG. 18 is a development view and a magnetic flux density distribution diagram of a magnet of still another embodiment of the small motor according to the present invention.
【図１９】同上実施例の側面断面図。FIG. 19 is a side sectional view of the above embodiment.
【図２０】同上実施例の正面断面図。FIG. 20 is a front sectional view of the above embodiment.
【図２１】従来の小型モータの例を示す側面断面図。FIG. 21 is a side sectional view showing an example of a conventional small motor.
【図２２】同上正面断面図。FIG. 22 is a front sectional view of the same.
【図２３】同上従来例の回転軸と軸受との関係を示す正
面断面図。FIG. 23 is a front sectional view showing a relationship between a rotary shaft and a bearing of the conventional example.
【図２４】同上従来例での回転軸の振れ回りの様子を示
す斜視図。FIG. 24 is a perspective view showing a whirling state of a rotating shaft in the conventional example.
【図２５】従来の小型モータにおける各種磁石の展開図
とその磁束密度分布図。FIG. 25 is a development view of various magnets in a conventional small motor and a magnetic flux density distribution diagram thereof.
【符号の説明】 ２３ 軸受 ２４ 回転軸 ２５ ロータコア ２８ 磁石 ３０ ロータ[Explanation of Codes] 23 Bearing 24 Rotating Shaft 25 Rotor Core 28 Magnet 30 Rotor
【手続補正８】[Procedure Amendment 8]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図１５[Correction target item name] Figure 15
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図１５】 FIG. 15
【手続補正９】[Procedure Amendment 9]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図１７[Name of item to be corrected] Fig. 17
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図１７】 FIG. 17
Claims (1)
軸受で回転自在に支持してなる小型モータであって、上
記ロータコアと対向する磁石の着磁パターンは、ロータ
の回転駆動に寄与する部分の磁気力のバランスがとれて
いるのに対し、上記ロータコアの吸引に寄与する部分の
磁気力がアンバランスで上記回転軸を上記軸受内の一定
方向に偏倚させるように形成されていることを特徴とす
る小型モータ。1. A small motor in which both ends of a rotary shaft to which a rotor core is fixed are rotatably supported by bearings, and a magnetizing pattern of a magnet facing the rotor core contributes to rotational driving of the rotor. While the magnetic force of the rotor core is balanced, the magnetic force of the portion of the rotor core that contributes to the attraction is unbalanced and is formed to bias the rotating shaft in a certain direction in the bearing. And a small motor.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993004071U JP2588893Y2 (en) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | Small motor |
| CN 94101213 CN1032174C (en) | 1993-01-19 | 1994-01-19 | Small electric motor |
| US08/183,370 US5677587A (en) | 1993-01-19 | 1994-01-19 | Small motor having drive magnet with magnetization pattern for biasing rotor shaft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993004071U JP2588893Y2 (en) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | Small motor |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0660269U true JPH0660269U (en) | 1994-08-19 |
| JP2588893Y2 JP2588893Y2 (en) | 1999-01-20 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010183655A (en) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Nissan Motor Co Ltd | Rotating electrical machine |
| JP2011254668A (en) * | 2010-06-04 | 2011-12-15 | Nidec Sankyo Corp | Motor |
| WO2014097478A1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | 三菱電機株式会社 | Compression machine, heat pump device, air conditioner and refrigerating machine |
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| JPH04124863U (en) * | 1991-04-25 | 1992-11-13 | アスモ株式会社 | small motor |
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1993
- 1993-01-19 JP JP1993004071U patent/JP2588893Y2/en not_active Expired - Lifetime
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| WO2014097478A1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | 三菱電機株式会社 | Compression machine, heat pump device, air conditioner and refrigerating machine |
| JPWO2014097478A1 (en) * | 2012-12-21 | 2017-01-12 | 三菱電機株式会社 | Compressor, heat pump device, air conditioner and refrigerator |
| US10027191B2 (en) | 2012-12-21 | 2018-07-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Compressor, heat pump device, air conditioner, and freezing machine |
| JP2017106472A (en) * | 2017-02-22 | 2017-06-15 | 三菱電機株式会社 | Compressor, heat pump device, air conditioner, and refrigeration machine |
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| JP2588893Y2 (en) | 1999-01-20 |
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