JPH10271782A - 電動機 - Google Patents
電動機Info
- Publication number
- JPH10271782A JPH10271782A JP9076997A JP7699797A JPH10271782A JP H10271782 A JPH10271782 A JP H10271782A JP 9076997 A JP9076997 A JP 9076997A JP 7699797 A JP7699797 A JP 7699797A JP H10271782 A JPH10271782 A JP H10271782A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator core
- electric motor
- yoke
- coil
- teeth
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ティースとヨークとからなる環状の固定子コ
アの、各ヨークにトロイダル状にコイルを巻装してなる
電動機について、固定子コアの内周，外周の両側に対向
してロータ磁極を配設し、ステータヨーク内の鎖交磁束
を増加させることにより、モータの効率を向上させるこ
とを目的とする。 【解決手段】 ティースとヨークとからなる固定子コア
にトロイダル状にコイルを巻装してなる電動機におい
て、固定子コア１をティース部４，５とヨーク部１０が
１対毎になるように分割を行い、かつ、ティース部４，
５が固定子コア１の内周と外周との両側に形成され、前
記ティース部４，５の両側に対向するようにロータマグ
ネット６，８を配設した構成をなすことを特徴とする。
アの、各ヨークにトロイダル状にコイルを巻装してなる
電動機について、固定子コアの内周，外周の両側に対向
してロータ磁極を配設し、ステータヨーク内の鎖交磁束
を増加させることにより、モータの効率を向上させるこ
とを目的とする。 【解決手段】 ティースとヨークとからなる固定子コア
にトロイダル状にコイルを巻装してなる電動機におい
て、固定子コア１をティース部４，５とヨーク部１０が
１対毎になるように分割を行い、かつ、ティース部４，
５が固定子コア１の内周と外周との両側に形成され、前
記ティース部４，５の両側に対向するようにロータマグ
ネット６，８を配設した構成をなすことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トロイダル巻線を
行ったモータの構造に関するものである。
行ったモータの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来トロイダルモータにおいてはロータ
マグネットは固定子コアの内周部、または、外周部のど
ちらか一方に対向するのみであるが、例えば、特開昭６
１−３５１４５号公報ではロータマグネットを固定子コ
アの内周部，外周部の両側に配設した構造のモータが開
示されている。前例の構造では、円環状の固定子コア２
１に内周外周に沿って環状にコイル２３が巻装されてお
り、固定子コア２１は、軸受２９を介してシャフト２８
に軸支される非磁性体ベース２５に固着されている。２
２はロータ構成体であり一対の円環状永久磁石２６が上
記コイル構成体２１と適当間隙をおいて両側に同軸配置
されるよう、シャフト２８に固着するロータヨーク２４
に固定される構成をする。
マグネットは固定子コアの内周部、または、外周部のど
ちらか一方に対向するのみであるが、例えば、特開昭６
１−３５１４５号公報ではロータマグネットを固定子コ
アの内周部，外周部の両側に配設した構造のモータが開
示されている。前例の構造では、円環状の固定子コア２
１に内周外周に沿って環状にコイル２３が巻装されてお
り、固定子コア２１は、軸受２９を介してシャフト２８
に軸支される非磁性体ベース２５に固着されている。２
２はロータ構成体であり一対の円環状永久磁石２６が上
記コイル構成体２１と適当間隙をおいて両側に同軸配置
されるよう、シャフト２８に固着するロータヨーク２４
に固定される構成をする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
以下のような問題点があった。
以下のような問題点があった。
【０００４】従来のトロイダル巻ツインロータマグネッ
ト構造では環状の固定子コアにコイルを巻装したもので
あり、従ってコイルの外周，内周に対向してロータマグ
ネットが配設されているため、固定子コアからロータマ
グネットまでの距離が遠く、その結果ロータ磁極部と固
定子コアのエアギャップが広がりマグネットのパーミア
ンスが下がるので固定子コア内部に十分な鎖交磁束を得
ることができない。
ト構造では環状の固定子コアにコイルを巻装したもので
あり、従ってコイルの外周，内周に対向してロータマグ
ネットが配設されているため、固定子コアからロータマ
グネットまでの距離が遠く、その結果ロータ磁極部と固
定子コアのエアギャップが広がりマグネットのパーミア
ンスが下がるので固定子コア内部に十分な鎖交磁束を得
ることができない。
【０００５】本発明は上記事情を鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、簡単な構成で高効率の
モータを得ることができる電動機を提供することであ
る。
あり、その目的とするところは、簡単な構成で高効率の
モータを得ることができる電動機を提供することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電動機は、環状
の固定子コア本体と、この固定子コア本体にトロイダル
状に巻回した複数のコイル部と、このコイル部間であり
かつ前記固定子コア本体から外方向及び内方向に突出す
るように設けたティース部と、このティース部の外側及
び内側に対向するよう配置した外側磁極部及び内側磁極
部を有するロータとを備えており、ティースと磁極との
エアギャップが小さくでき高効率の電動機を提供するこ
とができる。
の固定子コア本体と、この固定子コア本体にトロイダル
状に巻回した複数のコイル部と、このコイル部間であり
かつ前記固定子コア本体から外方向及び内方向に突出す
るように設けたティース部と、このティース部の外側及
び内側に対向するよう配置した外側磁極部及び内側磁極
部を有するロータとを備えており、ティースと磁極との
エアギャップが小さくでき高効率の電動機を提供するこ
とができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の電動機は環状の固定子コ
ア本体と、この固定子コア本体にトロイダル状に巻回し
た複数のコイル部と、このコイル部間でありかつ前記固
定子コア本体から外方向及び内方向に突出したティース
部と、このティース部の外側及び内側に対向するよう配
置した外側磁極部及び内側磁極部を有するロータとを備
えており、ティース部と磁極部との間隔を小さくするこ
とができる。よって、ティース部と磁極部との間隔には
磁束が通りやすくなる。
ア本体と、この固定子コア本体にトロイダル状に巻回し
た複数のコイル部と、このコイル部間でありかつ前記固
定子コア本体から外方向及び内方向に突出したティース
部と、このティース部の外側及び内側に対向するよう配
置した外側磁極部及び内側磁極部を有するロータとを備
えており、ティース部と磁極部との間隔を小さくするこ
とができる。よって、ティース部と磁極部との間隔には
磁束が通りやすくなる。
【０００８】更に、外側及び内側へ突出したティース部
の先端は、コイル部を覆うように環状方向へ突出するこ
とにより磁極部に対向するティース部の対向面が大きく
なる。
の先端は、コイル部を覆うように環状方向へ突出するこ
とにより磁極部に対向するティース部の対向面が大きく
なる。
【０００９】更に、ティース部及びコイル部を備えた複
数のヨーク部材は、複数連結することにより環状の固定
子コアを形成するので、ヨーク部へのトロイダル巻が容
易に行える。
数のヨーク部材は、複数連結することにより環状の固定
子コアを形成するので、ヨーク部へのトロイダル巻が容
易に行える。
【００１０】更に、複数のヨーク部材を圧入嵌合により
連結したので、接続面間は完全に密着しており、ヨーク
部材間での磁束ロスがない。また、溶接不可能な材質に
ついても使用可能となる。
連結したので、接続面間は完全に密着しており、ヨーク
部材間での磁束ロスがない。また、溶接不可能な材質に
ついても使用可能となる。
【００１１】更に、複数のヨーク部材の連結部の形状が
鉤状であるので、各ヨーク部材が強固に固定される。
鉤状であるので、各ヨーク部材が強固に固定される。
【００１２】更に、複数のヨーク部材を溶接により連結
したので、組立が容易になる。更に、ボビンに巻線を巻
回し、このボビンをヨーク部材のコイル部支持部に挿入
したので、ボビンの取付が容易になる。
したので、組立が容易になる。更に、ボビンに巻線を巻
回し、このボビンをヨーク部材のコイル部支持部に挿入
したので、ボビンの取付が容易になる。
【００１３】更に、嵌合組立をするステータに樹脂性の
ボビンを用いることにより、溶接では、溶接熱により樹
脂が溶けてしまうため樹脂性のボビンを用いることがで
きなかったが、嵌合組立をすることにより、樹脂性のボ
ビンを用いることができるので、組立が容易である。
ボビンを用いることにより、溶接では、溶接熱により樹
脂が溶けてしまうため樹脂性のボビンを用いることがで
きなかったが、嵌合組立をすることにより、樹脂性のボ
ビンを用いることができるので、組立が容易である。
【００１４】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実
施例は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術
的範囲を限定するものではない。
ついて説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実
施例は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術
的範囲を限定するものではない。
【００１５】（実施例１）図１，図２は本実施例１に係
るトロイダル巻きツインロータ構造モータの横断面構造
を示す平面図である。図１，図２に示すように、この固
定子コア１は、内周側の回転軸方向のスロット２を隔設
するティース４と外周側の回転方向のスロット３を隔設
するティース５とヨーク１０とからなる環状の固定子コ
ア１のボビン１２を挿入可能な鉤状の係止部１３を持つ
各ヨーク１０にトロイダル状にコイル１１を巻装したボ
ビン１２をヨーク部１０に挿入し、その後この係止部１
３に対応して他のヨーク部材となす分割コア１５のティ
ース４，５の分割端側に形成された溝部１４に回転子軸
方向（図中の前後方向）から圧入嵌合することにより、
分割コア１５同士を環状に連結した構成となっている。
このような分割コア方式にすることにより隣合うティー
スの間を極限まで狭くすることができる。なぜならば、
隣合うティース間に巻線装置の巻線口を通す必要はない
ので、極限まで小さくすることができる。よって、トル
クリップルの低減、また固定子コア内部の鎖交磁束量増
加によるモータ効率の向上等がなされる。
るトロイダル巻きツインロータ構造モータの横断面構造
を示す平面図である。図１，図２に示すように、この固
定子コア１は、内周側の回転軸方向のスロット２を隔設
するティース４と外周側の回転方向のスロット３を隔設
するティース５とヨーク１０とからなる環状の固定子コ
ア１のボビン１２を挿入可能な鉤状の係止部１３を持つ
各ヨーク１０にトロイダル状にコイル１１を巻装したボ
ビン１２をヨーク部１０に挿入し、その後この係止部１
３に対応して他のヨーク部材となす分割コア１５のティ
ース４，５の分割端側に形成された溝部１４に回転子軸
方向（図中の前後方向）から圧入嵌合することにより、
分割コア１５同士を環状に連結した構成となっている。
このような分割コア方式にすることにより隣合うティー
スの間を極限まで狭くすることができる。なぜならば、
隣合うティース間に巻線装置の巻線口を通す必要はない
ので、極限まで小さくすることができる。よって、トル
クリップルの低減、また固定子コア内部の鎖交磁束量増
加によるモータ効率の向上等がなされる。
【００１６】７はロータフレームであり、一対の円筒状
のロータマグネット６，８が固定子コア１と適当間隙を
おいて両側に同軸配置されるよう、シャフト９に固着す
るロータヨークに固定されている。
のロータマグネット６，８が固定子コア１と適当間隙を
おいて両側に同軸配置されるよう、シャフト９に固着す
るロータヨークに固定されている。
【００１７】（実施例２）図３は本実施例２の縦断面構
造を示す平面図である。図１と重複する個所は同じ番号
を記し、説明は省略する。図３において、ロータマグネ
ット６，８はステータコア１に対し内周と外周に対向す
るようにロータフレーム７に接合され相対的に固定され
る。ロータフレーム７はシャフト９に接合され、シャフ
ト９はブラケット１６に接合されているベアリング１７
に回転可能に挿入される。
造を示す平面図である。図１と重複する個所は同じ番号
を記し、説明は省略する。図３において、ロータマグネ
ット６，８はステータコア１に対し内周と外周に対向す
るようにロータフレーム７に接合され相対的に固定され
る。ロータフレーム７はシャフト９に接合され、シャフ
ト９はブラケット１６に接合されているベアリング１７
に回転可能に挿入される。
【００１８】また、ステータコア１はコイルボビン１２
に形設された接合部１８によりブラケット１６と接合さ
れている。
に形設された接合部１８によりブラケット１６と接合さ
れている。
【００１９】また、ロータマグネット６，８は２相駆動
の場合、着磁極数はスロット数（内周，外周のどちらか
一方）と同数に着磁を行う。そして、ロータマグネット
６とロータマグネット８とは同極が対向するようにロー
タフレーム７に固着する。
の場合、着磁極数はスロット数（内周，外周のどちらか
一方）と同数に着磁を行う。そして、ロータマグネット
６とロータマグネット８とは同極が対向するようにロー
タフレーム７に固着する。
【００２０】以上の構成をなすことにより、ステータコ
アとマグネットのエアギャップが小さくでき、かつ、マ
グネットロータをステータコアの内周と外周の両側に対
抗する位置に固着するのでシングルロータ構造のモータ
と比較し２倍程度の鎖交磁束が得られると考えられ、ゆ
えにモータの効率向上がなされる。
アとマグネットのエアギャップが小さくでき、かつ、マ
グネットロータをステータコアの内周と外周の両側に対
抗する位置に固着するのでシングルロータ構造のモータ
と比較し２倍程度の鎖交磁束が得られると考えられ、ゆ
えにモータの効率向上がなされる。
【００２１】また、本実施例２においては、２相駆動の
場合についての説明を行ったが、本発明は２相駆動につ
いて限定するものではなく、多相駆動の場合においても
同様の効果を示すものである。ただし、多相駆動の場合
においては着磁極数とスロット数の関係は同数である必
要はなく、他特性も考慮し最適な着磁極数に設計する必
要がある。
場合についての説明を行ったが、本発明は２相駆動につ
いて限定するものではなく、多相駆動の場合においても
同様の効果を示すものである。ただし、多相駆動の場合
においては着磁極数とスロット数の関係は同数である必
要はなく、他特性も考慮し最適な着磁極数に設計する必
要がある。
【００２２】また、本実施例においてはコイルをコイル
ボビンに巻装する構成を示したが、コイルボビンを用い
ず絶縁フィルム等別の絶縁手段を用い、コイルを直接ス
テータヨークに巻装する構成をなしても同様の効果を得
る。
ボビンに巻装する構成を示したが、コイルボビンを用い
ず絶縁フィルム等別の絶縁手段を用い、コイルを直接ス
テータヨークに巻装する構成をなしても同様の効果を得
る。
【００２３】また、本実施例においては固定子コア１を
分割した構成を示したが、固定子コア１を分割すること
なく一体成形により作成された固定子コアを用いても同
様の効果を得ることができる。
分割した構成を示したが、固定子コア１を分割すること
なく一体成形により作成された固定子コアを用いても同
様の効果を得ることができる。
【００２４】なお、本実施例ではブラシレスモータにつ
いて説明を行ったが、本発明はブラシレスモータについ
てのみ限定を行うものではなく、インダクションモー
タ，リラクタンスモータ等の他構造のモータについても
同様の効果が得られる。
いて説明を行ったが、本発明はブラシレスモータについ
てのみ限定を行うものではなく、インダクションモー
タ，リラクタンスモータ等の他構造のモータについても
同様の効果が得られる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明のように、請求項１記載の発
明は、ロータ磁極とステータコアとのエアギャップに磁
束が流れやすくなるので、磁束ロスが減り、電動機を効
率よく駆動することができる。
明は、ロータ磁極とステータコアとのエアギャップに磁
束が流れやすくなるので、磁束ロスが減り、電動機を効
率よく駆動することができる。
【００２６】更に、請求項２記載の発明は、ティース部
対向面を広く取ることができるので磁束の流れが大きく
なり、磁束のロスが減り、電動機の更に効率良く駆動す
ることができる。
対向面を広く取ることができるので磁束の流れが大きく
なり、磁束のロスが減り、電動機の更に効率良く駆動す
ることができる。
【００２７】更に、請求項３，６記載の発明は、ヨーク
部材に巻線を巻回することにより整列巻が可能であり、
占積率を高めることができる。更に、ティース先端間を
極限まで閉じることができるので、ティースとロータ間
のギャップはほぼ一定となり、コギングトルクがなくな
る。また、巻線の巻回が容易なので組立を容易にするこ
とができる。
部材に巻線を巻回することにより整列巻が可能であり、
占積率を高めることができる。更に、ティース先端間を
極限まで閉じることができるので、ティースとロータ間
のギャップはほぼ一定となり、コギングトルクがなくな
る。また、巻線の巻回が容易なので組立を容易にするこ
とができる。
【００２８】更に、請求項４，５記載の発明では圧入嵌
合により連結しており、接合部の密着性が高いため、連
結したヨーク部材間を通過することにより生じる磁束は
ロスがない。よって、分割したステータにかかわらず、
効率良く電動機を駆動することができる。また、圧入嵌
合により連結するため溶接不可能な材料についても使用
可能となる。
合により連結しており、接合部の密着性が高いため、連
結したヨーク部材間を通過することにより生じる磁束は
ロスがない。よって、分割したステータにかかわらず、
効率良く電動機を駆動することができる。また、圧入嵌
合により連結するため溶接不可能な材料についても使用
可能となる。
【００２９】更に、請求項７記載の発明では、ボビン毎
に独立して巻線が行われるので、整列巻が可能となり、
占積率を高めることができる。また、ボビン単独で巻線
が行われるので作業性が向上する。
に独立して巻線が行われるので、整列巻が可能となり、
占積率を高めることができる。また、ボビン単独で巻線
が行われるので作業性が向上する。
【００３０】更に、請求項８記載の発明では、樹脂性の
ボビンを用いることができ、組立を容易にする。
ボビンを用いることができ、組立を容易にする。
【図１】本発明の実施例１の横断面図
【図２】同分割コア単品の横断面図
【図３】本発明の実施例２の縦断面図
【図４】従来電動機の横断面図
【図５】同縦断面図
１ 固定子コア ２，３ スロット ４，５ ティース ６ ロータマグネット ７ ロータフレーム ８ ロータマグネット
Claims (8)
- 【請求項１】環状の固定子コア本体と、この固定子コア
本体にトロイダル状に巻回した複数のコイル部と、この
コイル部間に位置し、かつ前記固定子コア本体から外方
向及び内方向に突出したティース部と、このティース部
の外側及び内側に対向するよう配置した外側磁極部及び
内側磁極部を有するロータとを備えた電動機。 - 【請求項２】外側及び内側へ突出したティース部の先端
は、コイル部を覆うように環状方向へ突出した請求項１
記載の電動機。 - 【請求項３】ティース部及びコイル部を備えた複数のヨ
ーク部材を、複数連結することにより環状の固定子コア
を形成する請求項１記載の電動機。 - 【請求項４】複数のヨーク部材を圧入嵌合により連結し
た請求項３記載の電動機。 - 【請求項５】複数のヨーク部材の連結部の形状が鉤状で
ある請求項４記載の電動機。 - 【請求項６】複数のヨーク部材を溶接により連結した請
求項３記載の電動機。 - 【請求項７】ボビンに巻線を巻回し、このボビンをヨー
ク部材のコイル部支持部に挿入した請求項３記載の電動
機。 - 【請求項８】樹脂性のボビンに巻線を巻回し、このボビ
ンをヨーク部材のコイル部支持部に挿入した請求項６記
載の電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9076997A JPH10271782A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9076997A JPH10271782A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10271782A true JPH10271782A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13621429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9076997A Pending JPH10271782A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10271782A (ja) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-03-28 JP JP9076997A patent/JPH10271782A/ja active Pending
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