JPS63114561A - アウタロ−タ型ハイブリツトモ−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、ステッピングモータやＡＣモータとして使用
されるアウタロータ型のハイブリットモータに関する。

従来の技術 従来のアウタロータ型ハイブリットモータは永久磁石が
ステータ側に設けられていた。例えば、第２図のモータ
軸線方向に切断した断面部分図が示すように、永久磁石
２５はステータ２０側に設けられ、該永久磁石２５はモ
ータ軸方向に磁化されており、該永久磁石２５の両橿面
にステータのステータコア２６が接合され、ステータコ
ア２６に巻線２９が巻かれた構造をしている。そして、
ステ、−タコア２６の周面には所定ピッチの凹凸が設け
られ、その凸状部で歯２８を構成している。

又、ロータ２１のロータコア２２．２２’　はステータ
２０を所定ギャップ２７をもって包囲し、ロータコア２
２の内周面はステータコア２６の凹凸と同一ピッチの凹
凸が設けられ、その凸状部でロータ歯２３、凹部で谷部
２４を構成し、かつ、ロータコア２２．２２’　はステ
ータ２０のモータ軸線方向の中間部からロータ歯２３（
凹凸）が半ピッチずれて各々配設されている。即ら、モ
ータ軸線方向に前後（第２図中上下）半ピッチずれて配
設され、例えばステータコア２６の歯２８と一方のロー
タコア２２のロータ歯２３が対面しているときは、他方
のロータコア２２′はその谷部２４が対面するように構
成されており、そして、ハイブリットモータは永久磁石
２５から発生する磁束とステータの巻線２９に流れる巻
線電流によって発生する磁束とが作用し合ってトルクを
発生させるものである。

発明が解決しようとする問題点 ハイブリットモータのトルクは、永久磁石による磁気装
荷によって大きく依存するもので、永久磁石から発生す
る磁束のロータ歯２３とステータコアの＃ａ２８の歯部
の磁束の量、即ち、磁束密度の大小によって、発生トル
クは影響を受ける。

そこで、第２図に示すような従来のアウタロータ型ハイ
ブリットモータにおいて、発生トルクを大きくするには
、永久磁石２５の長さ（磁化方向）を長くするか、永久
磁石２５の断面積（磁化方向と垂直な断面の面積）を大
きくすればよいが、永久磁石２５の長さを長くすると、
モータ全長が伸びるという欠点か生じる。又、断面積を
大きくすると、ステータ２０に設けられた孔３０が小さ
くなると共に、永久磁石から発生する磁束を通すために
ステータコア２６を厚くする必要が出てくる。

そのため、モータ長を長くすると共に全１が大きくなる
という欠点が生じる。又、第２図のような従来のアウタ
ロータ型のハイブリットモータにおいては、永久磁石の
パーミアンスを大きくしても磁石断面が小さく歯部に十
分有効な磁束を供給することができないという欠点があ
った。

そこで、本発明の目的は、上記従来の７ウタロータ型の
ハイブリットモータの欠点を改善し、軽量、小型で大き
なトルクを発生できるアウタロータ型のハイブリットモ
ータを提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は、ステータを包囲するロータのロータヨークの
内周面にモータ軸の半径方向に磁化され、かつ、磁化の
向きが逆になった二つの永久磁石をモータ軸方向に所定
間隔を隔て、て固着し、該各々の永久磁石の内周面側に
はロータコアを固着し、該各々のロータコアに設けられ
たロータ歯は円周方向に半ピッチずれ、かつ、ステータ
コアに設けられた歯と所定ギャップをもって対面するよ
うに配首することによって上記問題点を解決した。

作　　用 永久磁石が、モータ軸方向に所定間隔をもってロータヨ
ークに固着され、かつ、その磁化方向は、モータ軸の半
径方向であって向きが逆になっているため、永久磁石か
ら発生する磁束の磁路は、−方の永久磁石のＮ極からロ
ータコア、ロータ歯。

ギャップ、ステータコアに設けられた歯、ステータコア
、他方の永久磁石側のステータコアの歯。

ロータ歯を通り他方の永久磁石のＳ穫へ、又、他方の永
久磁石のＮ極からロータヨークを通り一方の永久磁石の
Ｓ橿へとなる磁路が形成される。

この磁路において、永久磁石のロータコア側の永久磁石
極面の径よりギャップ部、即ちロータ歯とステータコア
の歯の南部の径は小さくなる。

このことは、永久磁石（を面の面積より南部の磁束が通
る面積は小さくなることを意味し、その結果、永久磁石
より発生する磁束密度より南部における磁束密度の方が
高くなり、歯部に十分な磁束が供給でき効率よく発生ト
ルクを発生させることができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例のモータ軸線方向に切断した
断面部分図で、１は円筒状のステータで、該ステータ１
を包囲してロータ２が配設されている。ステータ１には
中心部にステータ１を取付けるための孔１５が設けられ
周辺部に珪素鋼板等の電ｒａｍ板が積層されステータコ
ア８が形成され、該ステータコア８には各相の巻線９が
巻かれている。そして、ステータコア８の外周面には円
周方向に所定ピッチの凹凸が設けられ、その凸状部で歯
１２を構成している。なお、９はステータコア８に巻か
れた巻線である。ロータ２はその外周部に塊状軟鋼等か
らなるロータヨーク３が設けられ、該ロータヨーク３の
内周面にはモータ軸線方向（第１図中上下方向）所定間
隔を隔てて２つの永久磁石４．５が固着されている。そ
して、該永久磁石４，５は第１図に示すように、モータ
軸の半径方向に磁化されており、かつ、その磁化の向き
は逆にされている。そして、上記永久磁石４．５の内周
面、即ち、他方のｖｉｉ極面には電磁鋼板を積層したロ
ータコア６．７が各々固着されており、該ロータコア６
．７の他面にはステータコア８に設けられた凹凸と同一
ピッチで円周方向に凹凸が設けられ、その凸状部でロー
タ歯１０．凹状部で谷部１１を構成し、該ロータ歯１０
とステータコア８の歯１２間は所定ギャップ１３を隔て
て配設されている。さらに、ロータコア６とロータコア
７は各々のロータ歯１０が半ピッチずれるように永久磁
石４，５に固着されている。即ち、ステータコア８の６
ｔｉＪ１２と一方のロータコア６のロータ歯１０が対面
している状態のときは他方のロータコア７はステータコ
ア８の歯１２に対し谷部１１が対面するように配設され
ている（第１図参照）。

そして、上記永久磁石４，５によって発生する磁束は第
１図に示すように、一方の永久磁石４のＮ極からロータ
コア６、そのロータ歯１０．ギャップ１３．ステータコ
ア８の歯１２．ステータコア８．ステータコア８の歯１
２．ロータコア７のロータ歯１０．ロータコア７を通り
他方の永久磁石５のＳ極へ、及び他方の永久磁石５のＮ
極からロータヨーク３を通り一方の永久磁石４のＳ極へ
となる磁路を形成し、この永久磁石４，５からの磁束と
巻線９に流れる巻線電流による磁束が作用し合ってロー
タ２を回転させるものである。

ハイブリットモータの出力トルクは永久磁石４゜５から
発生する磁束が巻線９と鎖交する鎖交磁束の変化量によ
って影響され、ロータ歯１０とステータコア８の歯が対
面しているときにはギャップ１３、即ち歯部に流れる磁
束は最大となり、ロータ２が回転しステータコアの歯１
２とロータコア６．７の谷部１１が対面するとき最小と
なり、正弦波的に鎖交磁束は変化し、この鎮交磁束の最
大値が大きいほど大トルクを発生させることができる。

そこで、第１図に示すように、ロータコアロ。

７に対し永久磁石４．５は外側に配設されているから、
永久磁石４，５のロータコア６．７側の極面の面積より
、ロータコア６．７のギャップ１３面の面積、即ち、ギ
ャップ１３部における歯部の面積の方が小さいので、永
久磁石４，５から発生する磁束の磁束密度より、南部に
おける磁束密度の方が高くなる。その結果、永久磁石４
．５を上述のように配設することによって、鎖交磁束を
増大することができ、従来のアウタロータ型ハイブリッ
トモータと比べ、その長さ１重ケが同等でも大きなトル
クを発生させることができる。

発明の効果 永久磁石をロータ側に配設し、永久磁石から発生する磁
束の磁束密度を高くしてステータとロータ間の歯部に該
磁束を供給するようにしたから、永久磁石の磁束を効率
よく巻線に鎖交させることかでき、従来のアウタロータ
型ハイブリットモータと比較し、そのモータ長及び総重
量が同等であっても本発明のアウタロータ型ハイブリッ
トモータの方が大ぎなトルクを発生させることができる
。

又、逆に同一なトルクであれば本発明のモータの方が小
型、軽量にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるモータ軸線方向に切
断した断面部分図、第２図は従来のアウタロータ型ハイ
ブリットモータをモータ軸線方向に切断した断面部分図
である。 １・・・ステータ、２・・・ロータ、３・・・ロータヨ
ーク、４．５・・・永久磁石、６．７・・・ロータコア
、８・・・ステータコア、９・・・巻線、１０・・・ロ
ータ歯、１１・・・谷部、１２・・・ステータコアの歯
、１３・・・ギャップ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アウタロータ型ハイブリットモータにおいて、ステータ
   を包囲するロータのロータヨークの内周面にモータ軸の
   半径方向に磁化され、かつ、磁化の向きが逆になった永
   久磁石をモータ軸方向に所定間隔をおいて固着し、該各
   々の永久磁石にロータコアが固着され、該各々のロータ
   コアに設けられたロータ歯は円周方向に半ピッチずれ、
   かつ、ステータコアに設けられた歯と所定ギャップをも
   って対面するように配置されたアウタロータ型ハイブリ
   ットモータ。