JPH10178752A

JPH10178752A - モータ

Info

Publication number: JPH10178752A
Application number: JP8353996A
Authority: JP
Inventors: Toru Kimura; 徹木村; Yoshitaka Murata; 好隆村田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】ヨークにマグネットが取着され、該ヨークと
マグネットがコイルと対向するように配置されて成るモ
ータにおいて、マグネットの使用数を削減する。【解決手段】単極着磁されたｎ（ｎは自然数）個のマ
グネット１０を全て同一の磁極がコイルと対向するよう
にヨーク８上に等間隔に配置し、ヨークの一部１６がマ
グネットによってコイル６と対向する側のマグネットの
磁極とは反対のｎ個の磁極になり、これによって全体と
して２ｎ極を有するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロータ又はステータ
の磁極にマグネットを使用するモータに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】比較的小型のモータには、ステータやロ
ータに多極着磁されたリング状若しくは円筒状をしたマ
グネット（永久磁石）を用いたものがある。しかし、高
磁力マグネットを用いる比較的大型のモータにおいて
は、リング状若しくは円筒状をしたマグネットに多極着
磁することは困難である。そこで、各磁極毎に単極着磁
されたマグネットが用いられる。

【０００３】図７はロータに上記したような単極着磁さ
れた複数のマグネットを用いた従来のモータにおけるロ
ータａを概略的に示すものである。即ち、ロータａは、
その各磁極毎に単極着磁した略瓦状のマグネットｂ、
ｂ、・・・を、略円筒状をしたロータヨークｃの内周面
にＮ極及びＳ極が交互にステータｄの図示しないコイル
と対向するように等間隔に配置して成る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ロータ
ａを用いたモータにおいては、ロータヨークｃのステー
タｄのコイルと対向する側の面にＮ極及びＳ極を単極着
磁したマグネットが同数、即ち、マグネットは総数でロ
ータａの磁極数だけ必要となり、ロータａの磁極数が多
くなればなるほどより多くのマグネットが必要となって
いた。

【０００５】そこで、本発明はロータ又はステータにマ
グネットを磁極として使用するモータにおいて、同じ磁
極数でありながら従来よりもマグネットの使用個数を削
減することを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明モータは、単極着磁されたｎ（ｎは自然
数）個のマグネットを全て同一の磁極がコイルと対向す
るようにヨーク上に等間隔に配置し、ヨークの一部がマ
グネットによってコイルと対向する側のマグネットの磁
極とは反対のｎ個の磁極になり、これによって全体とし
て２ｎ極を有するようにしたものである。

【０００７】従って、ｎ個のマグネットを用いて２ｎ極
のモータを作成することが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明モータの詳細を以
下に示す実施例及び変形例に基づいて説明する。

【０００９】図１及び図２は本発明モータをアウターロ
ータタイプの８極モータに適用した第１の実施例１を示
すものである。

【００１０】尚、以下の説明において上下左右の方向に
ついて述べる時は、第１の実施例では図１、第２の実施
例では図６における上下左右の方向を言うものとする。

【００１１】モータ１は、軸受部材である軸受シャーシ
２、ステータ３及びロータ４等から構成されるものであ
る。軸受シャーシ２は上方に向かって開口した容器状を
為し、その中心部には略円筒状をした軸受部材５が上方
に向かって突出するように取着されている。

【００１２】ステータ３は、上記軸受シャーシ２内の軸
受部材５の周囲に複数のコイル６、６、・・・が周方向
に等間隔に配置されて固定されたものである。

【００１３】ロータ４は、円盤状をした合成樹脂製の主
部７と、該主部７の下部に固定された短い円筒状をした
ロータヨーク８と、該ロータヨーク８の内周面９の周方
向に約９０度離間した位置に取着固定された４つのマグ
ネット１０、１０、・・・と、上記主部７の中心部に上
端部が圧入されて固定され下方に向かって突出した回転
軸１１とから成るものである。

【００１４】即ち、ロータヨーク８は軸方向の長さが短
い略円筒状を為し、その内周面９には４箇所、マグネッ
ト１０、１０、・・・を収納するためにマグネット１
０、１０、・・・の外形と同じ形に窪んだ凹部である上
下に長いマグネット収納溝１２、１２、・・・が上端か
ら下端まで連続して形成されている。また、マグネット
１０、１０、・・・は、上下に長い略瓦状、即ち、円筒
を軸方向で縦に等分に分割したものの内の１つである形
状を為している。そして、マグネット１０、１０、・・
・はそれぞれ、同じ側の端面１３、１３、・・・がＮ極
又はＳ極に単極着磁（本実施例においてはＮ極）され、
これによって、その反対側の裏面１４、１４、・・・が
Ｓ極又はＮ極（本実施例においてはＳ極）となり、図２
に示すように、上記ロータヨーク８のマグネット収納溝
１２、１２、・・・内に上記一方の端面１３、１３、・
・・がロータヨーク８の内周方向を向くように収納され
て固定される。この時、マグネット１０、１０、・・・
の端面１３、１３、・・・は、ロータヨーク８に固定さ
れた時には、ロータヨーク８の内周面９と一体化して共
に段差の無い均一な面を形成する。

【００１５】そして、ロータヨーク８のマグネット収納
溝１２、１２、・・・にマグネット１０、１０、・・・
が収納されると、マグネット収納溝１２、１２、・・・
の底面１５、１５、・・・は、マグネット１０、１０、
・・・のＳ極となった裏面１４、１４、・・・と対向し
て密着し磁化されてＮ極となり、これによって、図２に
示すように、内周面９の隣接する２つのマグネット１
０、１０に挟まれた領域１６、１６、・・・がＳ極とな
って、４（ｎ）個のマグネット１０、１０、・・・しか
使用しないにもかかわらず８（２ｎ）極のロータ４が形
成されることになる。

【００１６】図３は、上記第１の実施例におけるロータ
ヨークの第１の変形例２０を示すものである。

【００１７】尚、以下の各変形例はロータヨークの形状
が異なるのみであるので、上記第１の実施例におけると
同様の部分については、第１の実施例における同様部分
に付した符号と同一の符号を付すことによってその説明
を省略する。

【００１８】即ち、図３に示すように、ロータヨーク２
０は軸方向の長さが短い略円筒状を為し、その内周面２
１には４箇所、マグネット１０、１０、・・・を収納す
るための凹部である上下に長いマグネット収納溝２２、
２２、・・・が上端から下端まで連続して形成されてい
る。更に、マグネット収納溝２２、２２、・・・の開口
縁に沿って内周面２１が一部切り欠かれて斜面２３、２
３、・・・が上端から下端まで連続して形成され、内周
面２１とマグネット収納溝２２、２２、・・・の開口縁
との間を多少スムーズに連結するようになっている。

【００１９】そして、ロータヨーク２０のマグネット収
納溝２２、２２、・・・にマグネット１０、１０、・・
・が収納されて固定されると、マグネット収納溝２２、
２２、・・・の底面２４、２４、・・・がマグネット１
０、１０、・・・のＳ極である裏面１４、１４、・・・
と対向して密着してＮ極に磁化され、これによって、マ
グネット１０、１０、・・・に挟まれ、斜面２３、２
３、・・・によって区画された内周面２１の一部２５、
２５、・・・がＳ極となって、あたかも８個のマグネッ
トを用いたように８極のロータを画成する。

【００２０】従って、上記ロータヨーク２０を用いたモ
ータにおいては、ロータヨーク２０の上記したような形
状によって、コギングを小さくすることができ、これに
よってトルクリップル（トルク変動）が小さなモータを
作成することが可能となる。

【００２１】図４はロータヨークの第２の変形例３０を
示すものである。

【００２２】即ち、ロータヨーク３０は軸方向の長さが
短い略円筒状を為し、その内周面３１には４箇所、マグ
ネット３２、３２、・・・を収納するための凹部である
マグネット収納溝３３、３３、・・・が、そして、該マ
グネット収納溝３３、３３、・・・の間には突条３４、
３４が、それぞれロータヨーク３０の上端から下端まで
連続して平行に形成されている。

【００２３】尚、上記マグネット３２、３２、・・・
は、前記マグネット１０、１０、・・・と同様な形状な
がら、マグネット１０、１０、・・・よりも横幅が小さ
く小型化された略瓦状を為すものであり、従って、マグ
ネット収納溝３３、３３、・・・の開口幅も前記マグネ
ット収納溝１２、１２、・・・や２２、２２、・・・よ
りも小さくなっている。そして、マグネット３２、３
２、・・・は端面３５、３５、・・・がＮ極となるよう
に単極着磁されている。

【００２４】そして、ロータヨーク３０のマグネット収
納溝３３、３３、・・・にマグネット３２、３２、・・
・を収納して固定すると、マグネット収納溝３３、３
３、・・・の底面３６、３６、・・・がＳ極であるマグ
ネット３２、３２、・・・の裏面３７、３７、・・・と
対向して密着し磁化されてＮ極となって、これによっ
て、上記突条３４、３４、・・・の端面３８、３８、・
・・がＳ極となって、８極のロータが画成されることに
なる。尚、ロータヨーク３０の内周面３１側を向いた突
条３４、３４、・・・の端面３８、３８、・・・は、マ
グネット３２、３２の端面３５、３５、・・・と、ロー
タヨーク３０の内周面からの突出量が全く同じになるよ
うにされている。

【００２５】従って、ロータヨーク３０を用いたモータ
においては、ロータヨーク３０の上記したような形状に
よって、コギングを小さくすることができ、これによっ
てトルクリップルが小さなモータを作成することが可能
となる。

【００２６】図５及び図６は本発明モータを所謂スラス
ト対向型のモータ４０に適用したものである。即ち、モ
ータ４０はロータ４１と図示しないステータが回転軸の
軸方向において対向するように配置されるものである。

【００２７】ロータ４１は、図５に示すように、略円盤
状を為すロータヨーク４２のステータと対向する上面４
３に４つのマグネット４４、４４、・・・が取着固定さ
れて成るものである。

【００２８】即ち、ロータヨーク４２には、その中央に
軸孔４５が形成され、上面４３の軸孔４５の周囲の部分
は、ロータヨーク４２の中心から放射状に延びる８本の
線によって、それぞれが略花弁状をして交互に並んだ８
つの領域に区画され、一方の領域４６、４６、・・・が
他方の領域に比べて下方に窪んで、周方向に等間隔に９
０度離間したマグネット収納凹部４６、４６、・・・と
され、これによって、他方の領域は相対的に凸部４７、
４７、・・・となっている。

【００２９】また、マグネット４４、４４、・・・は、
略扁平な板状で上記マグネット収納凹部４６、４６、・
・・にぴったりと嵌合するような形状、即ち、上方から
見た形状は略花弁状となっている。そして、上記マグネ
ット収納凹部４６、４６、・・・にマグネット４４、４
４、・・・を取着した時には、マグネット４４、４４、
・・・の上面４８、４８、・・・と凸部４７、４７、・
・・の上面４９、４９、・・・とは段差の無い高さが均
一化された面を形成する。また、マグネット４４、４
４、・・・の上面４８、４８、・・・はＮ極となるよう
に単極着磁されている。

【００３０】そして、ロータヨーク４２のマグネット収
納凹部４６、４６、・・・にマグネット４４、４４、・
・・を収納して固定すると、マグネット収納凹部４６、
４６、・・・の底面５０、５０、・・・が、マグネット
４４、４４、・・・のＳ極である下面５１、５１、・・
・と対向して密着して磁化されてＮ極となり、従って、
ロータヨーク４２の上面４３のマグネット４４、４４、
・・・に挟まれた凸部４７、４７、・・・の上面４９、
４９、・・・がそれぞれＳ極となって、Ｎ極とＳ極が交
互に配置された８極のロータ４１が形成される。

【００３１】尚、上記各実施例及び各変形例において示
したような複雑な形状を有するロータヨークは、粉末冶
金等の製造方法によれば容易に生産することが可能であ
る。

【００３２】また、ｎ個のマグネットによって２ｎ極を
有するようにされたロータは、その総磁束密度が２ｎ個
の同じマグネットを使用した２ｎ極のロータに比べて２
分の１以下となってしまうという弊害があるが、マグネ
ットの配置間隔を広くとることができるため、特に細か
なピッチの磁極を有するモータに有効である。そして、
ヨークは、磁極となる部分に着磁した着磁ヨークを用い
ることも可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に本発明の請求項１に記載した発明にあっては、単極着
磁されたｎ（ｎは自然数）個のマグネットを全て同一の
磁極がコイルと対向するようにヨーク上に等間隔に配置
し、ヨークの一部がマグネットによってコイルと対向す
る側のマグネットの磁極とは反対のｎ個の磁極になり、
これによって全体として２ｎ極を有するようにしたの
で、２ｎ極のモータをｎ個の同形状で同一の磁極が着磁
された一種類のマグネットを使用することによって形成
することができる。

【００３４】また、請求項２及び請求項３に記載した発
明にあっては、マグネットをヨークに一定間隔で形成さ
れた凹部内に取着するようにしたり、ヨークのコイルと
対向する側の面には凹部と凸部を交互に形成し該凸部が
磁極となるようにしたので、ヨークにマグネットの位置
決めを兼ねさせることができるとともに、ヨークの形状
を任意に変えることによってコギングの発生やコギング
の発生に伴うトルク変動を小さくしてモータの回転をス
ムーズにすることができると共に、マグネットのサイズ
を小さくすることもできる。

【００３５】更に、請求項４乃至請求項６に記載した発
明にあっては、ヨーク及びマグネットはアウターロータ
タイプのモータにおけるロータを構成するものであり、
コイルがステータのコイルであるので、ｎ個の磁石によ
って２ｎ極のロータを有するモータを形成することがで
きる。

【００３６】尚、前記実施例において示した具体的な形
状及び構造は、本発明を実施するに当たっての具体化の
ほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発
明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはな
らないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２と共に本発明モータの第１の実施例を示す
ものであり、本図は縦断面図である。

【図２】ロータの拡大水平断面図である。

【図３】ロータの第１の変形例を示す拡大水平断面図で
ある。

【図４】ロータの第２の変形例を示す拡大水平断面図で
ある。

【図５】図６と共に本発明モータの第２の実施例を概略
的に示すものであり、本図は斜視図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う拡大断面図である。

【図７】従来のモータにおけるロータを拡大して示す水
平断面図である。

【符号の説明】

１…モータ、３…ステータ、４…ロータ、６…コイル、
８…ヨーク、１０…マグネット、１２…凹部、２０…ヨ
ーク、２２…凹部、３０…ヨーク、３２…マグネット、
３３…凹部、３４…凸部、４０…モータ、４１…ロー
タ、４２…ヨーク、４４…マグネット、４６…凹部、４
７…凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヨークにマグネットが取着され、該ヨー
クとマグネットがコイルと対向するように配置されて成
るモータにおいて、単極着磁されたｎ（ｎは自然数）個のマグネットを全て
同一の磁極がコイルと対向するようにヨーク上に等間隔
に配置し、ヨークの一部が上記マグネットによってコイルと対向す
る側のマグネットの磁極とは反対のｎ個の磁極になり、
これによって全体として２ｎ極を有するようにされたこ
とを特徴とするモータ。
【請求項２】マグネットはヨークに一定間隔で形成さ
れた凹部内に取着されたことを特徴とする請求項１に記
載のモータ。
【請求項３】ヨークのコイルと対向する側の面には凹
部と凸部が交互に形成され、上記凸部が磁極となるよう
にされたことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項４】ヨーク及びマグネットはアウターロータ
タイプのモータにおけるロータを構成するものであり、コイルがステータのコイルであることを特徴とする請求
項１に記載のモータ。
【請求項５】ヨーク及びマグネットはアウターロータ
タイプのモータにおけるロータを構成するものであり、コイルがステータのコイルであることを特徴とする請求
項２に記載のモータ。
【請求項６】ヨーク及びマグネットはアウターロータ
タイプのモータにおけるロータを構成するものであり、コイルがステータのコイルであることを特徴とする請求
項３に記載のモータ。