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公開番号2025085520
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-05
出願番号2023199450
出願日2023-11-24
発明の名称アキシャルギャップモータ、ロボット、ロボットシステム
出願人株式会社安川電機
代理人弁理士法人第一テクニカル国際特許事務所
主分類H02K 21/24 20060101AFI20250529BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】アキシャルギャップモータのコギングトルクを効果的に低減する。
【解決手段】第1モータ101及び第2モータ201は、回転軸AX3を中心に回転するロータ120,220と、ロータ120,220と回転軸AX3の方向に対向するステータ110,210と、ロータ120,220に備えられたバックヨーク部303と、バックヨーク部303に回転軸AX3周りの周方向に沿って配置された複数の磁石305と、を有し、複数の磁石305は、周方向に等角度間隔で配置された複数の第1磁石307と、複数の第1磁石307の相互間に1つずつ配置され、周方向に隣接する2つの第1磁石307の中心角度から所定のシフト角θ1だけずれた位置に配置された複数の第2磁石309と、を有する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸を中心に回転するロータと、
前記ロータと前記回転軸の方向に対向するステータと、
前記ロータ及び前記ステータのいずれか一方に備えられた第１バックヨークと、
前記第１バックヨークに前記回転軸周りの周方向に沿って配置された複数の磁石と、を有し、
前記複数の磁石は、
前記周方向に等角度間隔で配置された複数の第１磁石と、
前記複数の第１磁石の相互間に１つずつ配置され、前記周方向に隣接する２つの前記第１磁石の中心角度から所定の第１角度だけずれた位置に配置された複数の第２磁石と、を有する、
アキシャルギャップモータ。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記第１角度をθ、前記ステータのスロット数と前記ロータの極数との最小公倍数をＬＣＭとした場合に、
θ≦（３６０°／ＬＣＭ）／２
である、請求項１に記載のアキシャルギャップモータ。
【請求項３】
前記第１磁石及び前記第２磁石は、
前記周方向における一方側の辺及び他方側の辺が、前記回転軸を中心とする径方向に対して同じ方向に所定の第２角度だけ傾斜した形状である、
請求項１又は２に記載のアキシャルギャップモータ。
【請求項４】
前記第１角度をθ、前記ステータのスロット数と前記ロータの極数との最小公倍数をＬＣＭとした場合に、
θ＜（３６０°／ＬＣＭ）／２
である、請求項３に記載のアキシャルギャップモータ。
【請求項５】
θ≧０．７５×｛（３６０°／ＬＣＭ）／２｝
の場合に、前記ロータを前記回転軸周りに回転した場合に前記ロータと前記ステータとの間で生じるコギングトルクの値が、前記θが（３６０°／ＬＣＭ）／２である場合の前記コギングトルクの値以下となる、
請求項４に記載のアキシャルギャップモータ。
【請求項６】
前記θは、
０．８７５×｛（３６０°／ＬＣＭ）／２｝
の近傍である、請求項５に記載のアキシャルギャップモータ。
【請求項７】
前記複数の第１磁石及び前記複数の第２磁石は、
互いに同じ形状である、請求項５に記載のアキシャルギャップモータ。
【請求項８】
前記複数の第１磁石及び前記複数の第２磁石は、
前記径方向における外側の辺及び内側の辺が平行な形状を有する、請求項５に記載のアキシャルギャップモータ。
【請求項９】
前記第１磁石と前記第２磁石の間の隙間形状は、前記周方向に隣接する前記隙間形状と、相互に非相似形状且つ前記回転軸周りに回転させても一致しない形状である、
請求項１又は２に記載のアキシャルギャップモータ。
【請求項１０】
前記最小公倍数は、
前記極数の６倍以上である、
請求項２に記載のアキシャルギャップモータ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、アキシャルギャップモータ、ロボット、及びロボットシステムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、回転子と固定子がアキシャルエアギャップを介して設けられた扁平形回転電機において、磁極を形成する永久磁石をスキューを持たせた形状とすることにより、コギングトルクの小さい円滑な運転を行うことを可能とした扁平形回転電機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭５８－２２２７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、コギングトルクを十分に低減できない場合があり、コギングトルクをより効果的に低減することができるモータが求められていた。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、コギングトルクを効果的に低減することができるアキシャルギャップモータ、ロボット、及びロボットシステム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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、回転軸を中心に回転するロータと、前記ロータと前記回転軸の方向に対向するステータと、前記ロータ及び前記ステータのいずれか一方に備えられた第１バックヨークと、前記第１バックヨークに前記回転軸周りの周方向に沿って配置された複数の磁石と、を有し、前記複数の磁石は、前記周方向に等角度間隔で配置された複数の第１磁石と、前記複数の第１磁石の相互間に１つずつ配置され、前記周方向に隣接する２つの前記第１磁石の中心角度から所定の第１角度だけずれた位置に配置された複数の第２磁石と、を有する、アキシャルギャップモータが適用される。
【０００７】
また、本発明の別の観点によれば、アキシャルギャップモータを関節部に配置したロボットであって、前記アキシャルギャップモータは、回転軸を中心に回転するロータと、前記ロータと前記回転軸の方向に対向するステータと、前記ロータ及び前記ステータのいずれか一方に備えられた第１バックヨークと、前記第１バックヨークに前記回転軸周りの周方向に沿って配置された複数の磁石と、を有し、前記複数の磁石は、前記周方向に等角度間隔で配置された複数の第１磁石と、前記第１磁石の相互間に１つずつ配置され、前記周方向に隣接する２つの前記第１磁石の中心角度から所定の第１角度だけずれた位置に配置された複数の第２磁石と、を有する、ロボットが適用される。
【０００８】
また、本発明の別の観点によれば、上記ロボットと、前記ロボットの動作を制御する制御装置と、を有する、ロボットシステムが適用される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のアキシャルギャップモータ等によれば、コギングトルクを効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態に係るロボットシステムの全体構成の一例を表す図である。
第２アームの先端部分に備えられた第１モータユニット及び第２モータユニットの外観構成の一例を表す斜視図である。
第１モータユニットの内部構成の一例を表す分解斜視図である。
第２モータユニットの内部構成の一例を表す分解斜視図である。
第１モータユニット及び第２モータユニットの内部構成の一例を模式的に表す断面図である。
ロータの全体構成の一例を表す斜視図である
ロータの全体構成の一例を表す、軸方向におけるステータ側から見た平面図である。
ロータが備える磁石の形状の一例を表す平面図である。
ロータが備える複数の磁石を磁石シートから切り出す態様の一例を表す平面図である。
コギングトルクと磁石のシフト角の係数との関係の一例を表すグラフである。
ステータの全体構成の一例を表す、コイル側から見た斜視図である。
ステータの全体構成の一例を表す、結線基板側から見た斜視図である。
ステータの全体構成の一例を表す断面図である。
ステータが備えるボビンの構成の一例を表す斜視図である。
実施形態に係るロータの磁石の配置の一例を表す平面図である。
磁石をスキュー形状としない変形例に係るロータの磁石の配置の一例を表す平面図である。
磁石の径方向外側及び内側の辺を円弧状とした変形例に係るロータの磁石の配置の一例を表す平面図である。
磁石の径方向外側及び内側の辺を円弧状とし、且つ、磁石をスキュー形状としない変形例に係るロータの磁石の配置の一例を表す平面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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