JP2009247111A - 有限角モータ - Google Patents

Abstract

【課題】従来の有限角モータは、コイルが固定子基部の内面に貼り付けられただけのコアレス構造とされているので、コイルを鎖交する有効磁束が低く、単位体積あたりの力密度が小さくなっている。
【解決手段】本発明による有限角モータは、基部端面１１ａから突出する第１磁極１２と一対の第２磁極１３とを固定子基部１１に設け、これら第１磁極１２と各第２磁極１３との間のスロットにコイル１５を配設させる構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、有限角モータに関し、特に、固定子基部に第１及び第２磁極を設けることで、コイルを鎖交する有効磁束を高めることができ、単位体積あたりの力密度を大きくできるようにするための新規な改良に関するものである。

従来用いられていたこの種の有限角モータとしては、例えば特許文献１等に示されている有限角モータが用いられている。図４は、従来の有限角モータを示す断面図である。
図において、有限角モータは、固定子１０と可動子２０とにより構成されている。前記固定子１０は、固定子基部１１とコイル１５から構成されている。前記固定子基部１１の内面側には１／４円筒形状曲面１１ｃが形成されており、この１／４円筒形状曲面１１ｃには予め環状に成形された前記コイル１５が貼り付けられている。
前記可動子２０は、可動子基部２１と永久磁石２２とにより構成されている。前記可動子基部２１は駆動軸２４を中心に回動可能に設けられており、永久磁石２２は前記可動子基部２１の先端に取り付けられている。
前記コイル１５に通電されると、前記コイル１５と前記永久磁石２２との間に反発力が発生する。すなわち、前記コイル１５に流される電流の向きに応じて、前記駆動軸２４を中心に前記可動子基部２１が所定の有限角で時計方向又は反時計方向に駆動される。

特開２００２−３３５６６３号公報

上記のような従来の有限角モータでは、コイル１５が固定子基部１１の内面（１／４円筒形状曲面１１ｃ）に貼り付けられただけのコアレス構造とされているので、コイル１５を鎖交する有効磁束が低く、単位体積あたりの力密度が小さくなっている。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コイルを鎖交する有効磁束を高めることができ、単位体積あたりの力密度を大きくできる有限角モータを提供することである。

本発明に係る有限角モータは、固定子基部の基部端面の中央から内方へ突出された第１磁極と、前記基部端面から突出されるとともに前記第１磁極の両側に配置された一対の第２磁極と、前記第１磁極と前記各第２磁極との間のスロットに配設されたコイルと、前記第１磁極及び前記各第２磁極の第１及び第２先端部の端面に形成された円弧状の固定子側曲面と、前記固定子側曲面に対向し、駆動軸を中心に回動可能な可動子基部と、前記可動子基部の内面に設けられた永久磁石とを備え、前記コイルと前記永久磁石との間に発生する反発力によって、前記可動子基部が前記駆動軸を中心に所定の有限角で駆動される構成である。

本発明の有限角モータによれば、コイルが第１磁極と第２磁極との間のスロットに配設されているので、コイルを鎖交する有効磁束を高めることができ、単位体積あたりの力密度を大きくできる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による有限角モータを示す正面図であり、図２は図１の有限角モータを示す側面図であり、図３は図２の有限角モータを示す上面図である。なお、従来の有限角モータと同一又は同等部分については同一の符号を用いて説明する。
図において、有限角モータは、固定子１０と可動子２０とにより構成されている。前記固定子１０には、板状の固定子基部１１が設けられており、この固定子基部１１の基部端面１１ａからは第１磁極１２と一対の第２磁極１３とが内方へ突出されている。前記第１磁極１２は前記固定子基部１１の幅方向Ａに沿う中央に配置されており、前記各第２磁極１３は前記第１磁極１２の両側に配置されている。具体的には、前記各第２磁極１３は、前記固定子基部１１の両側の側端部１１ｂに配設されている。前記第１磁極１２と前記各第２磁極１３との間にはスロットが設けられており、このスロットにはコイル１５が配設されている。すなわち、図３に示すように、コイル１５の中心孔１５ａに前記第１磁極１２が挿通されており、コイル１５の両側に前記各第２磁極１３が接している。なお、この実施の形態では、前記コイル１５は例えば自動巻線機等により前記第１磁極１２に巻回されたものである。

図１に戻り、前記第１磁極１２及び前記各第２磁極１３は第１及び第２先端部１６，１７を有している。前記第１先端部１６には、この第１先端部１６の両側面から前記各第２磁極１３に向かって突出する第１縁部１６ａが設けられており、前記各第２先端部１７には、各第２先端部１７の内側面から前記第１磁極１２に向かって突出する第２縁部１７ａがそれぞれ設けられている。第１及び第２先端部１６，１７の端面には、円弧状の固定子側曲面１８が形成されている。なお、前記各第２先端部１７の第２先端部１７の外側面は平面状に形成されている。

前記可動子２０は、前記固定子１０に対向して配置されており、扇状の可動子基部２１と永久磁石２２とにより構成されている。前記可動子基部２１は、前記固定子側曲面１８に対向する円弧状の可動子側曲面２３を有しており、駆動軸２４を中心に回動可能に設けられている。前記永久磁石２２は、可動子基部２１の内面すなわち可動子側曲面２３に貼り付けられており、具体的には、互いに異なる極が前記固定子側曲面１８に対向するように配置された一対の磁石片により構成されている。

前記コイル１５に通電されると、前記コイル１５と前記永久磁石２２との間に反発力が発生し、この反発力によって、前記可動子基部２１が前記駆動軸２４を中心に駆動される。すなわち、前記コイル１５に流される電流の向きに応じて、前記可動子基部２１が所定の有限角で時計方向又は反時計方向に駆動される。

本発明の実施の形態１による有限角モータを示す正面図である。 図１の有限角モータを示す側面図である。 図２の有限角モータを示す上面図である。 従来の有限角モータを示す断面図である。

符号の説明

１１ 固定子基部
１１ａ 基部端面
１２，１３ 第１及び第２磁極
１５ コイル
１６，１７ 第１及び第２先端部
１８ 固定子側曲面
２１ 可動子基部
２２ 永久磁石
２３ 可動子側曲面
２４ 駆動軸

Claims (1)

1. 固定子基部（１１）の基部端面（１１ａ）の中央から内方へ突出された第１磁極（１２）と、
   前記基部端面（１１ａ）から突出されるとともに前記第１磁極（１２）の両側に配置された一対の第２磁極（１３）と、
   前記第１磁極（１２）と前記各第２磁極（１３）との間のスロットに配設されたコイル（１５）と、
   前記第１磁極（１２）及び前記各第２磁極（１３）の第１及び第２先端部（１６，１７）の端面に形成された円弧状の固定子側曲面（１８）と、
   前記固定子側曲面（１８）に対向し、駆動軸（２４）を中心に回動可能な可動子基部（２１）と、
   前記可動子基部（２１）の内面に設けられた永久磁石（２２）と
   を備え、
   前記コイル（１５）と前記永久磁石（２２）との間に発生する反発力によって、前記可動子基部（２１）が前記駆動軸（２４）を中心に所定の有限角で駆動されることを特徴とする有限角モータ。

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