JPH10243590A - モータ用コイル及びモータ - Google Patents
モータ用コイル及びモータInfo
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- JPH10243590A JPH10243590A JP4238897A JP4238897A JPH10243590A JP H10243590 A JPH10243590 A JP H10243590A JP 4238897 A JP4238897 A JP 4238897A JP 4238897 A JP4238897 A JP 4238897A JP H10243590 A JPH10243590 A JP H10243590A
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- motor
- coil
- soft magnetic
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- low electric
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】小電流で高出力を発生可能なモータを提供す
る。 【解決手段】軟磁気特性を有するコイル構成部材５ａと
低電気抵抗のコイル構成部材５ｂとを積層してなる線状
部材を渦巻状に成型してコイル５を形成することによ
り、永久磁石６と固定子ヨーク２との間の磁気抵抗を低
減し、コイル５の電流と直交する磁束密度を増大させ
る。
る。 【解決手段】軟磁気特性を有するコイル構成部材５ａと
低電気抵抗のコイル構成部材５ｂとを積層してなる線状
部材を渦巻状に成型してコイル５を形成することによ
り、永久磁石６と固定子ヨーク２との間の磁気抵抗を低
減し、コイル５の電流と直交する磁束密度を増大させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ用コイル及
び該コイルを用いたモータに関する。
び該コイルを用いたモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、面対向モータ等に使用されるコイ
ルは、一般に、ポリエステル等の絶縁基板上に所謂巻線
を施して作成されていた。この方法としては、銅線を巻
線機によって巻いて絶縁基板上に貼り付ける方法や、絶
縁基板上に銅等の導電材料を無電界メッキ法等により形
成し、これをエッチング技術によりパタニングする方法
等がある。このような従来のモータ用コイルは、電流を
流す機能を有するのみであった。
ルは、一般に、ポリエステル等の絶縁基板上に所謂巻線
を施して作成されていた。この方法としては、銅線を巻
線機によって巻いて絶縁基板上に貼り付ける方法や、絶
縁基板上に銅等の導電材料を無電界メッキ法等により形
成し、これをエッチング技術によりパタニングする方法
等がある。このような従来のモータ用コイルは、電流を
流す機能を有するのみであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】モータを高出力化する
には、コイルに流す電流を増加させる方法、コイルに強
い磁束を印加する方法、この両者を併用する方法があ
る。モータの出力は、一般に、 Ｆ＝Ｂ×ｉ×ｓｉｎθ で表現される。ここで、Ｆは発生力、Ｂは磁束密度、ｉ
はコイルの電流、θは磁束密度Ｂと電流ｉとの角度であ
る。
には、コイルに流す電流を増加させる方法、コイルに強
い磁束を印加する方法、この両者を併用する方法があ
る。モータの出力は、一般に、 Ｆ＝Ｂ×ｉ×ｓｉｎθ で表現される。ここで、Ｆは発生力、Ｂは磁束密度、ｉ
はコイルの電流、θは磁束密度Ｂと電流ｉとの角度であ
る。
【０００４】したがって、モータの出力（発生力）を増
大させるには、１）電流ｉを増加させる、２）磁束密度
Ｂを増加させる、３）電流ｉと磁束密度Ｂとの交差角度
θを９０度に近くする方法がある。
大させるには、１）電流ｉを増加させる、２）磁束密度
Ｂを増加させる、３）電流ｉと磁束密度Ｂとの交差角度
θを９０度に近くする方法がある。
【０００５】しかしながら、モータの設計に際しては、
モータの外径、永久磁石のサイズ、電流等に制限があ
り、これらの制限が高出力化を妨げる。
モータの外径、永久磁石のサイズ、電流等に制限があ
り、これらの制限が高出力化を妨げる。
【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、小電流で高出力を発生可能なモータ及び該モ
ータ用のコイルを提供することを目的とする。
のであり、小電流で高出力を発生可能なモータ及び該モ
ータ用のコイルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るモータ用コ
イルは、軟磁気特性を有する材料と低電気抵抗の材料と
を積層してなる線状部材を渦巻状に成型してなることを
特徴とする。
イルは、軟磁気特性を有する材料と低電気抵抗の材料と
を積層してなる線状部材を渦巻状に成型してなることを
特徴とする。
【０００８】前記モータ用コイルは、前記軟磁気特性を
有する材料として、飽和磁束密度が２０００ガウス以上
で保持力が５０エルステッド以下の材料を用いているこ
とが好ましい。
有する材料として、飽和磁束密度が２０００ガウス以上
で保持力が５０エルステッド以下の材料を用いているこ
とが好ましい。
【０００９】前記モータ用コイルは、前記低電気抵抗の
材料として、電気抵抗が９．０×１０の−８乗オーム・
メートル以下の材料を用いていることが好ましい。
材料として、電気抵抗が９．０×１０の−８乗オーム・
メートル以下の材料を用いていることが好ましい。
【００１０】前記モータ用コイルは、前記軟磁気特性を
有する材料としてパーマロイを用い、前記低電気抵抗の
材料として銅を用いていることが好ましい。
有する材料としてパーマロイを用い、前記低電気抵抗の
材料として銅を用いていることが好ましい。
【００１１】本発明に係るモータは、固定子ヨークと回
転子ヨークとの間にコイルを挟んでなるモータであっ
て、前記コイルは、軟磁気特性を有する材料と低電気抵
抗の材料とを積層してなる線状部材を渦巻状に成型して
なることを特徴とする。
転子ヨークとの間にコイルを挟んでなるモータであっ
て、前記コイルは、軟磁気特性を有する材料と低電気抵
抗の材料とを積層してなる線状部材を渦巻状に成型して
なることを特徴とする。
【００１２】本発明に係るモータは、固定子ヨークにコ
イルを固定し、該固定子ヨークに対向する回転子ヨーク
に永久磁石を固定してなるモータであって、前記コイル
は、軟磁気特性を有する材料と低電気抵抗の材料とを積
層してなる線状部材を渦巻状に成型してなることを特徴
とする。
イルを固定し、該固定子ヨークに対向する回転子ヨーク
に永久磁石を固定してなるモータであって、前記コイル
は、軟磁気特性を有する材料と低電気抵抗の材料とを積
層してなる線状部材を渦巻状に成型してなることを特徴
とする。
【００１３】前記モータのコイルは、前記軟磁気特性を
有する材料として、飽和磁束密度が２０００ガウス以上
で保持力が５０エルステッド以下の材料を用いているこ
とが好ましい。
有する材料として、飽和磁束密度が２０００ガウス以上
で保持力が５０エルステッド以下の材料を用いているこ
とが好ましい。
【００１４】前記モータのコイルは、前記低電気抵抗の
材料として、電気抵抗が９．０×１０の−８乗オーム・
メートル以下の材料を用いていることが好ましい。
材料として、電気抵抗が９．０×１０の−８乗オーム・
メートル以下の材料を用いていることが好ましい。
【００１５】前記モータのコイルは、前記軟磁気特性を
有する材料としてパーマロイを用い、前記低電気抵抗の
材料として銅を用いていることが好ましい。
有する材料としてパーマロイを用い、前記低電気抵抗の
材料として銅を用いていることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】この実施の形態に係るモータは、
永久磁石とそれに対向するヨークとの間に配置されるコ
イルを、軟磁気特性を有する材料と低電気抵抗の材料と
を積層して構成したことを特徴とする。このように軟磁
気特性を有する材料を使用することにより永久磁石とヨ
ークとの間の磁気抵抗が小さくなり、磁束密度を高くす
ることができる。したがって、コイルに作用する磁束密
度が増大し、従来のモータに比べ高効率のモータを作成
することができる。
永久磁石とそれに対向するヨークとの間に配置されるコ
イルを、軟磁気特性を有する材料と低電気抵抗の材料と
を積層して構成したことを特徴とする。このように軟磁
気特性を有する材料を使用することにより永久磁石とヨ
ークとの間の磁気抵抗が小さくなり、磁束密度を高くす
ることができる。したがって、コイルに作用する磁束密
度が増大し、従来のモータに比べ高効率のモータを作成
することができる。
【００１７】以下、図面を参照しながら本発明の好適な
実施の形態に係るモータの構成を説明する。図１は、本
発明の好適な実施の形態に係るモータを分解して示した
斜視図である。同図において、１はモータ外套、２は固
定子ヨーク、３は軸受、４はコイル固定用基板、５はコ
イル、６は永久磁石、７は軸、８は固定子ヨーク、９は
軸固定部である。完成品としてのモータは、固定子ヨー
ク２に固定子用基板４を貼り付け、軸受３に軸７を嵌通
させてなる。
実施の形態に係るモータの構成を説明する。図１は、本
発明の好適な実施の形態に係るモータを分解して示した
斜視図である。同図において、１はモータ外套、２は固
定子ヨーク、３は軸受、４はコイル固定用基板、５はコ
イル、６は永久磁石、７は軸、８は固定子ヨーク、９は
軸固定部である。完成品としてのモータは、固定子ヨー
ク２に固定子用基板４を貼り付け、軸受３に軸７を嵌通
させてなる。
【００１８】図２は、コイル５の拡大図である。５ａは
軟磁気特性を有するコイル構成部材であって、この材料
としては、飽和磁束密度が２０００ガウス以上で保持力
が５０エルステッド以下の材料、特にパーマロイが好適
である。５ｂは低電気抵抗のコイル構成部材であって、
この材料としては、電気抵抗が９．０×１０の−８乗
［Ω・ｍ］以下の低電気抵抗材料、特に銅が好適であ
る。低電気抵抗のコイル構成部材５ｂの両端は不図示の
制御回路に接続される。コイル５は、少なくとも１層の
コイル構成部材５ａと少なくとも１層のコイル構成部材
５ｂとを積層して構成することが好ましい。コイル５
は、積層したコイル構成部材５ａ及び５ｂからなる線状
部材を渦巻状かつ扇型に成型し、渦巻を構成する線状部
材の間に絶縁部材５ｃを挟んでなる。
軟磁気特性を有するコイル構成部材であって、この材料
としては、飽和磁束密度が２０００ガウス以上で保持力
が５０エルステッド以下の材料、特にパーマロイが好適
である。５ｂは低電気抵抗のコイル構成部材であって、
この材料としては、電気抵抗が９．０×１０の−８乗
［Ω・ｍ］以下の低電気抵抗材料、特に銅が好適であ
る。低電気抵抗のコイル構成部材５ｂの両端は不図示の
制御回路に接続される。コイル５は、少なくとも１層の
コイル構成部材５ａと少なくとも１層のコイル構成部材
５ｂとを積層して構成することが好ましい。コイル５
は、積層したコイル構成部材５ａ及び５ｂからなる線状
部材を渦巻状かつ扇型に成型し、渦巻を構成する線状部
材の間に絶縁部材５ｃを挟んでなる。
【００１９】この実施の形態に係るモータに拠れば、コ
イル５を形成する材料として、軟磁気特性を有する材料
と低電気抵抗の材料とを積層して使用しているため、永
久磁石６と固定子ヨーク２との間の磁束、すなわち、コ
イル５に流れる電流と直交する磁束を増大させることが
できる。したがって、同一形状、同一永久磁石、同一電
流のモータに比べ、モータの出力が増大される。
イル５を形成する材料として、軟磁気特性を有する材料
と低電気抵抗の材料とを積層して使用しているため、永
久磁石６と固定子ヨーク２との間の磁束、すなわち、コ
イル５に流れる電流と直交する磁束を増大させることが
できる。したがって、同一形状、同一永久磁石、同一電
流のモータに比べ、モータの出力が増大される。
【００２０】モータの発生力は、前述の通り、Ｆ＝Ｂ×
ｉ×ｓｉｎθで表現される。この式を本実施の形態に係
るモータについて適用すると、Ｂは永久磁石６と固定子
ヨーク２との間の磁束密度、ｉはコイル５に流れる電
流、θは磁束密度Ｂとコイル５の電流ｉとの交差角度で
ある。
ｉ×ｓｉｎθで表現される。この式を本実施の形態に係
るモータについて適用すると、Ｂは永久磁石６と固定子
ヨーク２との間の磁束密度、ｉはコイル５に流れる電
流、θは磁束密度Ｂとコイル５の電流ｉとの交差角度で
ある。
【００２１】次に、具体的な設計例を挙げて、上記構成
に係るモータの有効性を説明する。ここでは、 永久磁石６の磁化： Ｍ＝０．５［Ｔ］ 永久磁石６の厚さ： ｔｍ＝２［ｍｍ］ 永久磁石６と固定子ヨーク２との間隙： ｇ＝２［ｍｍ］ コイル５の厚さ： ｔｃ＝１．５［ｍｍ］ コイル構成部材５ａの厚さ： ｔｃｍ＝０．７５［ｍｍ］ コイル構成部材５ｂの厚さ： ｔｃｒ＝０．７５［ｍｍ］ とした場合を説明する。
に係るモータの有効性を説明する。ここでは、 永久磁石６の磁化： Ｍ＝０．５［Ｔ］ 永久磁石６の厚さ： ｔｍ＝２［ｍｍ］ 永久磁石６と固定子ヨーク２との間隙： ｇ＝２［ｍｍ］ コイル５の厚さ： ｔｃ＝１．５［ｍｍ］ コイル構成部材５ａの厚さ： ｔｃｍ＝０．７５［ｍｍ］ コイル構成部材５ｂの厚さ： ｔｃｒ＝０．７５［ｍｍ］ とした場合を説明する。
【００２２】仮に、従来の如き材料（軟磁気特性のない
材料）で形成したコイル５を使用した場合、永久磁石６
と固定子ヨーク２との間の磁束密度（コイル５の電流と
交差する磁束密度）Ｂｇ［Ｔ］は、 Ｂｇ＝Ｍ×ｔｍ／（ｔｍ＋ｇ） である。上記条件の下では、Ｂｇ＝０．２５［Ｔ］とな
る。
材料）で形成したコイル５を使用した場合、永久磁石６
と固定子ヨーク２との間の磁束密度（コイル５の電流と
交差する磁束密度）Ｂｇ［Ｔ］は、 Ｂｇ＝Ｍ×ｔｍ／（ｔｍ＋ｇ） である。上記条件の下では、Ｂｇ＝０．２５［Ｔ］とな
る。
【００２３】一方、本実施の形態に係るモータの如く、
軟磁気特性を有する材料と低電気抵抗の材料とを積層し
てコイル５を形成した場合、永久磁石６と固定子ヨーク
２との間の磁束密度（コイル５の電流と交差する磁束密
度）ＢＧ［Ｔ］は、間隙ｇの一部を軟磁気特性を有する
コイル構成部材５ａが占めるため、 ＢＧ＝Ｍ×ｔｍ／（ｔｍ＋（ｇ−ｔｃｒ）） ＝０．３０７［Ｔ］ となる。
軟磁気特性を有する材料と低電気抵抗の材料とを積層し
てコイル５を形成した場合、永久磁石６と固定子ヨーク
２との間の磁束密度（コイル５の電流と交差する磁束密
度）ＢＧ［Ｔ］は、間隙ｇの一部を軟磁気特性を有する
コイル構成部材５ａが占めるため、 ＢＧ＝Ｍ×ｔｍ／（ｔｍ＋（ｇ−ｔｃｒ）） ＝０．３０７［Ｔ］ となる。
【００２４】以上より、上記の条件の下では、軟磁気特
性を有するコイル構成部材５ａと低電気抵抗のコイル構
成部材５ｂとを積層してコイル５を構成することによ
り、コイル５の電流と直交する磁束密度を２３％増加さ
せることができ、その結果、モータの出力を２３％増加
させることができる。
性を有するコイル構成部材５ａと低電気抵抗のコイル構
成部材５ｂとを積層してコイル５を構成することによ
り、コイル５の電流と直交する磁束密度を２３％増加さ
せることができ、その結果、モータの出力を２３％増加
させることができる。
【００２５】以上のように、この実施の形態に拠れば、
軟磁気特性を有する材料と低電気抵抗の材料とを積層し
てコイル５を成型することにより、永久磁石６と固定子
ヨーク２との間の磁気抵抗を低減し、コイル５の電流と
直交する磁束密度を増大させることができる。したがっ
て、小電流で高トルクを発生するモータを得ることがで
きる。
軟磁気特性を有する材料と低電気抵抗の材料とを積層し
てコイル５を成型することにより、永久磁石６と固定子
ヨーク２との間の磁気抵抗を低減し、コイル５の電流と
直交する磁束密度を増大させることができる。したがっ
て、小電流で高トルクを発生するモータを得ることがで
きる。
【００２６】以上、特定の実施の形態を挙げて特徴的な
技術的思想を説明したが、本発明は、この実施の形態に
記載された事項によって限定されるものではなく、特許
請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において様
々な変形をなし得る。
技術的思想を説明したが、本発明は、この実施の形態に
記載された事項によって限定されるものではなく、特許
請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において様
々な変形をなし得る。
【００２７】
【発明の効果】本発明に拠れば、小電流で高出力を発生
するモータを得ることができる。したがって、モータを
小型化・高出力化することができる。
するモータを得ることができる。したがって、モータを
小型化・高出力化することができる。
【００２８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係るモータを分解
して示した斜視図である。
して示した斜視図である。
【図２】コイルの拡大図である。
１ モータ外套 ２ 固定子ヨーク ３ 軸受 ４ コイル基板 ５ コイル ５ａ コイル構成部材 ５ｂ コイル構成部材 ５ｃ 絶縁部材 ６ 永久磁石 ７ 軸 ８ 回転子ヨーク ９ 軸固定部
Claims (12)
- 【請求項１】 軟磁気特性を有する材料と低電気抵抗の
材料とを積層してなる線状部材を渦巻状に成型してなる
ことを特徴とするモータ用コイル。 - 【請求項２】 前記軟磁気特性を有する材料として、飽
和磁束密度が２０００ガウス以上で保持力が５０エルス
テッド以下の材料を用いたことを特徴とする請求項１に
記載のモータ用コイル。 - 【請求項３】 前記低電気抵抗の材料として、電気抵抗
が９．０×１０の−８乗オーム・メートル以下の材料を
用いたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載
のモータ用コイル。 - 【請求項４】 前記軟磁気特性を有する材料としてパー
マロイを用い、前記低電気抵抗の材料として銅を用いた
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ用コイル。 - 【請求項５】 固定子ヨークと回転子ヨークとの間にコ
イルを挟んでなるモータであって、前記コイルは、軟磁
気特性を有する材料と低電気抵抗の材料とを積層してな
る線状部材を渦巻状に成型してなることを特徴とするモ
ータ。 - 【請求項６】 前記軟磁気特性を有する材料として、飽
和磁束密度が２０００ガウス以上で保持力が５０エルス
テッド以下の材料を用いたことを特徴とする請求項５に
記載のモータ。 - 【請求項７】 前記低電気抵抗の材料として、電気抵抗
が９．０×１０の−８乗オーム・メートル以下の材料を
用いたことを特徴とする請求項５または請求項６に記載
のモータ。 - 【請求項８】 前記軟磁気特性を有する材料としてパー
マロイを用い、前記低電気抵抗の材料として銅を用いた
ことを特徴とする請求項５に記載のモータ用コイル。 - 【請求項９】 固定子ヨークにコイルを固定し、該固定
子ヨークに対向する回転子ヨークに永久磁石を固定して
なるモータであって、前記コイルは、軟磁気特性を有す
る材料と低電気抵抗の材料とを積層してなる線状部材を
渦巻状に成型してなることを特徴とするモータ。 - 【請求項１０】 前記軟磁気特性を有する材料として、
飽和磁束密度が２０００ガウス以上で保持力が５０エル
ステッド以下の材料を用いたことを特徴とする請求項９
に記載のモータ。 - 【請求項１１】 前記低電気抵抗の材料として、電気抵
抗が９．０×１０の−８乗オーム・メートル以下の材料
を用いたことを特徴とする請求項９または請求項１０に
記載のモータ。 - 【請求項１２】 前記軟磁気特性を有する材料としてパ
ーマロイを用い、前記低電気抵抗の材料として銅を用い
たことを特徴とする請求項９に記載のモータ用コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4238897A JPH10243590A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | モータ用コイル及びモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4238897A JPH10243590A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | モータ用コイル及びモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10243590A true JPH10243590A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=12634698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4238897A Withdrawn JPH10243590A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | モータ用コイル及びモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10243590A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1670126A1 (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-14 | Thomson Licensing S.A. | Electric motor |
| EP1670125A1 (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-14 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Electric motor |
| CN101888147A (zh) * | 2009-05-14 | 2010-11-17 | 信越化学工业株式会社 | 用于轴向间隙式旋转机的冷却机构 |
| CN120019559A (zh) * | 2022-09-01 | 2025-05-16 | 康尼弗系统公司 | 具有导电带的轴向磁通电机极片 |
-
1997
- 1997-02-26 JP JP4238897A patent/JPH10243590A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1670126A1 (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-14 | Thomson Licensing S.A. | Electric motor |
| EP1670125A1 (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-14 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Electric motor |
| US7382077B2 (en) | 2004-12-10 | 2008-06-03 | Thomson Licensing | Electric motor |
| CN101888147A (zh) * | 2009-05-14 | 2010-11-17 | 信越化学工业株式会社 | 用于轴向间隙式旋转机的冷却机构 |
| JP2010288445A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-12-24 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | アキシャルギャップ型回転機における冷却機構 |
| CN120019559A (zh) * | 2022-09-01 | 2025-05-16 | 康尼弗系统公司 | 具有导电带的轴向磁通电机极片 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040511 |