JPH03143254A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電機子コアにおける環状配列の突部に巻線が
捲回されてなる電機子を備えるモータに関する。

［従来の技術］ 従来、電機子コアにおける環状配列の突部に巻線が捲回
されてなる電機子と、そめ電機子に対する相対回転自在
に設けられた界磁手段とを有するモータのうち、電機子
のコアにおける一連の３つの突部に、同相の巻線が、極
性が交互となるように捲回されることにより、それらの
突部の突端が同時に極性が転換される磁極となり、而ち
両側の磁極の極性が中央の磁極の極性と逆になるように
構成された電機子を備えたモータは、公知である。例え
ば特開昭６３−１２９８４０号及び特開昭６３−２９４
２４３号等に６、この種のモータが開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、この種のモータにおける上記３つの突部には
、同相の巻線を、極性が交互となるように、すなわち交
互に逆巻きに捲回するものであるため、隣り合う同相の
巻線の捲回を同時に行なうと、互いに捲回を妨げること
となり易く、特に巻線機による捲回を行なう上で大きな
難点となっていた。

本発明は、従来技術に存した如上の問題点に鑑み行なわ
れたものであって、電機子コアの突部に対する巻線の捲
回が容易で、モータ製造効率を高めることができるよう
な構成のモータ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］ 本発明モータは、上記目的を達成するために、コア基部
にコア突部が環状に配設され、そのコア突部の突端部に
コア極部を有してなる電機子コアを備えた電機子と、そ
の電機子との相対回転自在に設けられた界磁手段とを具
備するモータにおいて、 前記コア突部は、２つの巻線コア突部と１つの無巻線コ
ア突部が交互に配列され、その無巻線コア突部の両側に
おける巻線コア突部は、同相の巻線が同方向に捲回され
ている。

上記隣り合う巻線コア突部同士の周方向間隔は、巻線コ
ア突部とその隣りの無巻線コア突部との周方向間隔に比
し、広く構成されることが望ましい。

また、上記無巻線コア突部の周方向幅は、巻線コア突部
の周方向幅に比し広く構成されることが望ましい。

更に、無巻線コア突部の周方向幅を巻線コア突部の周方
向幅と実質上同一とし、隣り合う巻線コア突部の径方向
中心線の中心角を、巻線コア突部及び隣接する無要綿コ
ア突部の径方向中心綿の中心角よりも大きくすることも
できる。

また、巻線コア突部におけるコア極部の周方向長さを、
無巻線コア突部におけるコア極部の周方向長さに比し長
くし、巻線コア突部の突出端を、そのコア極部の周方向
中央部よりも隣接する無巻線コア突部側に接続すること
もできる。

［作用］ 無巻線コア突部の両側における巻線コア突部には、同相
の巻線が同方向に捲回されているので、通電により同極
性の磁束が生じ、それらのコア極部は同極性の磁極とな
る。

無巻線コア突部の両側の巻線コア突部、それらのコア極
部、コア基部及び界磁手段と、無巻線コア突部及びその
コア極部との間には磁気回路が形成されるので、無巻線
コア突部におけるコア極部は、その両側の巻線コア突部
に同極性の磁極が生成されるとこれと実質上同時に、逆
極性に帯磁する。

そして、無要綿コア突部の両側における巻線コア突部の
巻線には、同時に転流が生ずるので、巻線コア突部のコ
ア極部の極性が転換するとこれと実質上同時に無要綿コ
ア突部のコア極部の極性も転換し、而も無巻線コア突部
のコア極部は、その両側の巻線コア突部のコア極部に対
し逆極性となる。

電機子には、無巻線コア突部及びその両側における巻線
コア突部からなる組が環状に配列されており、以上の作
用は、それらの各組について同様に行なわれる。

また、隣り合う巻線コア突部同士の周方向間隔が、巻線
コア突部とその隣りの無巻線コア突部との周方向間隔に
比し、広く構成されていると、捲回された巻線と無巻線
コア突部との間の間隙が相射的に減少し、或は、それと
同時に、巻線コア突部に捲回することができる巻線の量
を相対的に多くすることができる。

そして、無巻線コア突部の周方向幅を、巻線コア突部の
周方向幅に比し広く構成すれば、各隣接コア突部の径方
向中心線間の中心角が同一である場合にも、隣り合う巻
線コア突部同士の周方向間隔が、巻線コア突部とその隣
りの無巻線コア突部との周方向間隔に比し、広くなる。

またこのように構成すると、無巻線コア突部において、
磁気抵抗が比較的低減化される。

また、無巻線コア突部の周方向幅を巻線コア突部の周方
向幅と実質上同一に構成し、且つ、隣り合う巻線コア突
部のそれぞれにおける径方向中心線の間の中心角を、巻
線コア突部とその隣りの無巻線コア突部とにおける径方
向中心線の間の中心角に比し大きくすることによっても
、隣り合う巻線コア突部同士の周方向間隔が、巻線コア
突部とその隣りの無巻線コア突部との周方向間隔に比し
、広くなる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について、第１図乃至第３図を参
照しつつ説明する。

第１図は、アウターロータ型の３相８極モータについて
の模式図であり、ｌはステータを構成する電機子、２は
ロータを構成する界磁手段である。界磁手段２（ロータ
）は、電機子１の内側に貫通する回転軸３と一体をなし
、電機子１（ステータ）に対し回転自在に設けられてい
る。

電機子ｌは、主として電機子コアＣと巻線ＬＩＬ２、Ｌ
３、Ｌ４、Ｌ５及びＬ６とから成っている。

電機子コアＣは、強磁性材料製の板材を絶縁積層して雇
るものである。軸方向に直交する面における電機子コア
Ｃの形状は、第１図に示されているように、中央部にお
ける環状のコア基部ｃｂの外周に、９つのコア突部Ｃｅ
ｌ乃至Ｃ，ｅ９が環状に配設され、そのコア突部Ｃｅｌ
乃至Ｃｅ９の突端部に、それぞれコア極部Ｃｐｌ乃至Ｃ
ｐ９を有するものとなっている。コア突部Ｃｅｌ乃至Ｃ
ｅ９は、その径方向の中心線が、隣り合うコア突部と実
質上４０度の等しい中心角を挟むように配されている。

コア極部Ｃｐｌ乃至Ｃｐ９は、その周方向における中央
部に、各コア突部Ｃｅｌ乃至Ｃｅ９の突端部が位置する
ように設けられており、全コア極部ｃｐｔ乃至Ｃｐ９は
、同一円環部上に配され、それらの周方向長さ、周方向
間隔及び径方向幅は、実質上等しいものとなっている。

９つのコア突部Ｃｅｌ乃至Ｃｅ９において、２つ置きに
、巻線が捲回されていない無巻線コア突部Ｃｅｌ、Ｃｅ
４及びＣｅ７が配されている。従って１巻線が捲回され
た２つの巻線コア突部と１つの無巻線コア突部が交互に
配列されることとなる。無巻線コア突部Ｃｅｌ、Ｃｅ４
及びＣｅ７の各両側における巻線コア突部Ｃｅ９・Ｃｅ
２、Ｃｅ３−Ｃｅ５及びＣｅ６−Ｃｅ８は、それぞれ同
相の巻線Ｌ６・Ｌｌ、Ｌ２・Ｌ３及びＬ４・Ｌ５が同方
向に、従って、それぞれのコア極部が同時に同種の極性
となるように捲回されている。

これらの３対の巻線Ｌ６・Ｌｌ、Ｌ２・Ｌ３及びＬ４・
Ｌ５は、それぞれ３相の１つを構成するよう結線されて
いる。

巻線コア突部Ｃｅ２、Ｃｅ３、Ｃｅ５、Ｃｅ６Ｃｅ８及
びＣｅ９の周方向幅は、径方向においてほぼ同じ幅であ
るが、無巻線コア突部Ｃｅｌ。

Ｃｅ４及びＣｅ７の周方向幅は、径方向中心に向かって
漸次縮小している。そして無巻線コア突部Ｃｅｌ、Ｃｅ
４及びＣｅ７の周方向幅は、巻線コア突部Ｃｅ２、Ｃｅ
３、Ｃｅ５、Ｃｅ６、Ｃｅ８及びＣｅ９の各周方向幅の
２乃至３倍程度となっている。これによって、隣り合う
巻線コア突部同士の周方向間隔が１巻線コア突部とその
隣りの無巻線コア突部との周方向間隔に比し、広く構成
され、捲回された巻線Ｌ６・ＬＬ、Ｌ２・Ｌ３及びＬ４
・Ｌ５と無巻線コア突部Ｃｅｌ、Ｃｅ４及びＣｅ７どの
間の間隙が相対的に減少する。また、無巻線コア突部Ｃ
ｅ１．Ｃｅ４及びＣｅ７において、磁気抵抗が比較的低
減化される。

界磁手段は、環状のロータヨークＹの内周面に、径方向
に磁化された８つの永久磁石Ｍ１乃至Ｍ８が交互の極性
で配設されてなるものである。各永久磁石Ｍ１乃至Ｍ８
は、同一円環部上に配され、周方向長さ及び径方向幅は
実質上全て等しい。

従って、各永久磁石Ｍｌ乃至Ｍ８は、４５度の中心角を
占めている。各永久磁石Ｍ１乃至Ｍ８の内周面と各コア
極部Ｃｐ１乃至Ｃｐ９の外周面とは、径方向ギャップを
隔てて向かい合っている。

尚、整流子などを使用すれば、界磁手段がステータを構
成し、電機子がロータを構成するものとすることもでき
る。また、界磁手段を電磁石などにより構成することも
できる。

以上のような構成において、巻線Ｌ６・Ｌｌに電流を通
ずると、無巻線コア突部Ｃｅｌの両側における巻線コア
突部Ｃｅ９及びＣｅ２には、同極性の磁束が生じ、それ
らのコア極部Ｃｐ９及びＣｐ２は同極性（例えばＳ極）
の磁極となる。そして、無巻線コア突部Ｃｅｌの両側の
巻線コア突部Ｃｅ９及びＣｅ２、それらのコア極部Ｃｐ
９及びＣｐ２、コア基部ｃｂ、永久磁石Ｍ８、Ｍｌ及び
Ｍ２並びにロータヨークＹと、当該無巻線コア１ 突部Ｃｅｌ及びそのコア極部Ｃｐｌとの間に磁気回路が
形成されるので、その無巻線コア突部Ｃｅ１におけるコ
ア極部Ｃｐｌは、その両側の巻線コア突部Ｃｅ９及びＣ
ｅ２におＵるコア極部Ｃｐ９及びＣｐ２と実質上同時に
、逆極性（例えばＮ極）に帯磁する６従って、以上に例
示の極性の場合、第１図に示される状態においては、界
磁手段２（ロータ）に反時計回りの回転力が作用する。

この巻線Ｌ６・Ｌｌに転流が生じると、これらのコア極
部Ｃｐ９及びＣｐ２は極性が転換しく例えばＳ極からＮ
極になる。）、これに伴って、コア極部Ｃｐｌも実質上
同時に極性が換わる（例えばＮ極からＳ極になる。）。

無巻線コア突部Ｃｅｌのコア極部Ｃｐｌは、その両側の
巻線コア極部Ｃｐ９及びＣｐ２に対しやはり逆極性とな
る。

そして、３対の巻線Ｌ６・ＬＬ、Ｌ２・Ｌ３及びＬ４・
Ｌ５のそれぞれに、３相変番電流を利用して順次転流を
生じさせ、或は、直流電流を利用し、且つ整流子または
スイッチング素子等を用いて適切なタイミングで順次転
流を生じさせること２ により、モータが駆動される。

第２図は、別の実施例における電機子１のうち中心角に
して１２０度の部分についての模式図であり、この電機
子１は、中心軸線の回りに１２０度毎に同一の形状が表
われるものである。第３図は、更に別の実施例における
電機子１のうち、中心角にして１２０度の部分について
の模式図であり、この電機子１にも、中心軸綿の回りに
１２０度毎に同一の形状が表われる。

第２図に示される実施例においては、無巻線コア突部Ｃ
ｅｌの周方向幅が巻線コア突部Ｃｅ９及びＣｅ２の周方
向幅と実質上同一であり２巻線コア突部Ｃｅ９及びＣｅ
２におけるコア極部Ｃｐ９及びＣｐ２の周方向長さが、
無巻線コア突部Ｃｅ１におけるコア極部Ｃｐｌの周方向
長さに比し長く構成されている。コア極部Ｃｐ１．Ｃｐ
２・・・・Ｃｐ９の径方向幅及び各コア極部の間隔は全
て等しい。隣り合う巻線コア突部のそれぞれにおける径
方向中心線の間の中心角θ１は、約５４度であり、巻線
コア突部Ｃｅ９、Ｃｅ２とその隣りの無巻線コア突部Ｃ
ｅｌとにおける径方向中心線の間の中心角θ２は約３３
度である。無巻線コア突部Ｃｅｌの突端部は、そのコア
極部Ｃｐｌの周方向中央部に位置しているが、巻線コア
突部Ｃｅ９及びＣｅ２の突端部は、そのコア極部Ｃｐ９
及びＣｐ２の周方向中央部よりもやや無巻線コア突部Ｃ
ｅｌ側に位置している。そして、巻線コア突部Ｃｅ９及
びＣｅ２には、第１図の実施例と同様にそれぞれ同相の
巻線Ｌ６・Ｌｌが同方向に捲回されている。

第３図に示される実施例においては、無巻線コア突部Ｃ
ｅｌの周方向幅が巻線コア突部Ｃｅ９及びＣｅ２の周方
向幅と実質上同一であり、全てのコア極部Ｃｐｌ、Ｃｐ
２・・・・Ｃｐ９が周方向に実質上等長等間隔且つ径方
向等幅に構成されている。隣り合う巻線コア突部のそれ
ぞれにおける径方向中心線の間の中心角θ１は、約４４
度であり、巻線コア突部Ｃｅ９及びＣｅ２とその隣りの
無巻線コア突部Ｃｅｌとにおける径方向中心線の間の中
心角θ２は約３８度である。無巻線コア突部Ｃｅｌの突
端部は、そのコア極部Ｃｐ１の周方向中央部に位置して
いるが、巻線コア突部Ｃｅ９及びＣｅ２の突端部は、そ
のコア極部Ｃｐ９及びＣｐ２の周方向中央部よりもやや
無巻線コア突部Ｃｅｌ側に位置している。巻線コア突部
Ｃｅ９及びＣｅ２に、それぞれ同相の巻線Ｌ６・Ｌｌが
同方向に捲回されていることは、第１図及び第２図の各
実施例と同様である。

第２図の実施例及び第３図の実施例の何れにおいても、
隣り合う巻線コア突部同士の周方向間隔が、その巻線コ
ア突部Ｃｅ９及びＣｅ２とその隣りの無巻線コア突部Ｃ
ｅｌとの周方向間隔に比し、広くなり、捲回された巻線
に６・ＬＬと無巻線コア突部Ｃｅｌとの間の間隙が相対
的に減少すると同時に、巻線コア突部Ｃｅ９及びＣｅ２
に捲回することができる巻線の量を相対的に多くするこ
とができる。

そして、巻線Ｌ６・Ｌｌの影響によって無巻線コア突部
Ｃｅｌのコア極部Ｃｐｌに巻線コア突部Ｃｅ９及びＣｅ
２のコア極部Ｃｐ９及びＣｐ２と５ 同極性が表われるような影響が出ない範囲で巻線Ｌ６・
Ｌｌを捲回する場合には、巻線コア突部Ｃｅ９及びＣｅ
２のコア極部Ｃｐ９及びＣｐ２の周方向長さが長く構成
されている第２図の実施例の方が、第３図の実施例に比
し巻線Ｌ６・Ｌｌの量を多くすることができる。

［発明の効果］ 請求項１のモータでは、巻線を施さない無巻線コア突部
の両側の巻線コア突部に、同相の巻線を同方向に捲回す
ることにより、巻線コア突部のコア極部に同極性の磁極
が生成されるとこれに伴って無巻線コア突部のコア極部
が逆極性に帯磁され、その結果無巻線コア突部及びその
両側の巻線コア突部における３つのコア極部の極性の実
質上同時転換、及び、そのうちの両側の巻線コア突部の
コア極部に対する無巻線コア突部のコア極部の逆極性が
実現される。従って、電機子コアにおける全コア突部の
うち三分の−のコア突部には巻線を捲回する必要がない
という点、及び、巻線を施さない無巻線コア突部を挟む
両側のコア突部に対し　６ て、同相の巻線の捲回を同方向に施せばよいため、巻線
機での捲回を含めた同時捲回が容易である点で、製造効
率アップに寄与することろが大きい。

請求項２のモータでは、捲回された巻線と無巻線コア突
部との間隙が相対的に減少し、或は、それと同時に巻線
コア突部に捲回することができる巻線の量を相対的に多
くすることができるので、出力上昇に寄与するところが
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明モータの１実施例についての模式図、第
２図は、本発明モータの別の実施例における電機子の要
部についての模式図、第３図は、本発明モータの更に別
の実施例における電機子の要部についての模式図である
。 図面中、１は電機子、２は界磁手段、Ｃは電機子コア、
ｃｂはコア基部、Ｃｅｌ乃至Ｃｅ９はコア突部、Ｃｐｌ
乃至Ｃｐ９はコア極部、Ｌｌ乃至Ｌ６は巻線である。 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コア基部にコア突部が環状に配設され、そのコア突
   部の突端部にコア極部を有してなる電機子コアを備えた
   電機子と、その電機子との相対回転自在に設けられた界
   磁手段とを具備するモータにおいて、 前記コア突部は、２つの巻線コア突部と１つの無巻線コ
   ア突部が交互に配列され、その無巻線コア突部の両側に
   おける巻線コア突部は、同相の巻線が同方向に捲回され
   ていることを特徴とするモータ。 ２、隣り合う巻線コア突部同士の周方向間隔が、巻線コ
   ア突部とその隣りの無巻線コア突部との周方向間隔に比
   し、広く構成されている請求項１記載のモータ。 ３、無巻線コア突部の周方向幅が、巻線コア突部の周方
   向幅に比し広く構成されている請求項２記載のモータ。 ４、無巻線コア突部の周方向幅が巻線コア突部の周方向
   幅と実質上同一であり、隣り合う巻線コア突部の径方向
   中心線の中心角は、巻線コア突部及び隣接する無巻線コ
   ア突部の径方向中心線の中心角よりも大きい請求項２記
   載のモータ。 ５、巻線コア突部におけるコア極部の周方向長さが、無
   巻線コア突部におけるコア極部の周方向長さに比し長く
   構成され、巻線コア突部の突出端は、そのコア極部の周
   方向中央部よりも隣接する無巻線コア突部側に接続され
   ている請求項４記載のモータ。