JP2000350390A

JP2000350390A - スイッチトリラクタンスモータ

Info

Publication number: JP2000350390A
Application number: JP15860599A
Authority: JP
Inventors: Takeaki Nishimoto; 武明西本; Hiroyuki Yamai; 広之山井
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】騒音の低減と高効率化とを両立させる。【解決手段】バックヨーク幅Ｗｙと歯幅Ｗｔとの比α
（＝Ｗｙ／Ｗｔ）を、０．８以上、かつ１．４以下に設
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はスイッチトリラク
タンスモータ（以下、ＳＲモータと称する）に関し、さ
らに詳細にいえば、低騒音と高効率とを両立することが
できる新規なＳＲモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＲモータは、固定子のスロットに集中
巻きされた各固定子巻線を離散的に励磁し、図２３に示
すように形成された磁気回路を通る磁束が変化すること
によりトルクを発生するモータである。

【０００３】ここで、歯部（図２３中Ａ参照）で発生し
た磁束φ０は、バックヨーク部で左右に２分されるた
め、図２４に示すバックヨーク部の厚み（幅）Ｗｙを歯
部の幅Ｗｔの１／２以上に設定すれば、歯部で発生した
磁束φ０を円滑に（すなわち、バックヨーク部で磁気飽
和することなく）流すことができる。

【０００４】この構成を採用すれば、歯部よりも先にバ
ックヨーク部が飽和し、トルクが減少するという不都合
がなく、スロット面積が最大になり、巻線量の増加によ
る巻線抵抗値の低減を達成でき、銅損を最小にでき、ひ
いてはＳＲモータの高効率化を達成することができる。

【０００５】しかし、上記のようにしてＳＲモータを試
作したところ、同一出力の従来モータ（誘導モータ、ブ
ラシレスＤＣモータ）に比べ、約１０ｄＢ以上、モータ
単体騒音が大きくなることが分かった。これは、ＳＲモ
ータが他のモータと駆動方式が異なることに起因する。
ＳＲモータの駆動波形と電磁吸引力との関係を図２６に
示す。固定子と回転子の突極部の重なりが大きくなるこ
とに伴って電磁吸引力が増大し、固定子と回転子の突極
部どうしが重なったところで電磁吸引力が最大となる。
この電磁吸引力により、固定子に径方向の変形（楕円変
形）が引き起こされる。この楕円変形の場所は、励磁相
が切り換わる毎に変化するので、固定子は凹凸運動を繰
り返しながら運転され、騒音を発生する。これが、ＳＲ
モータ固有の問題点として従来から指摘されていた不都
合である。

【０００６】そして、この不都合を解消させるべく提案
されている方法として、（１）緩衝や補強を行う方法
（特開平９−２９４３５９号公報、特開平９−１０３０
５５号公報、特開平９−１０３０５６号公報、特開平２
−１１９５６１号公報参照）、（２）電磁吸引力を低減
する方法（特開平９−３３１６６３号公報参照）、
（３）スキューを入れる方法（米国特許第５２６６８５
９号明細書参照）、（４）剛性を高める方法（特開平３
−１５９５３１号公報参照）が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記（１）の方法を採
用する場合には、緩衝材、補強材が必要になるので、こ
れらを採用することに伴うコストアップを招くだけでな
く、これらを組み込むための工数の増加を招いてしま
う。

【０００８】前記（２）の方法を採用する場合には、電
磁吸引力の低下に伴って発生トルクが低下してしまうと
いう不都合がある。

【０００９】前記（３）では、ＳＲモータの騒音を増加
させる楕円変形を引き起こす固定子と回転子との間に働
く電磁吸引力をスキューにより分散させるものである
が、電磁吸引力の分散によるトルク低下、および式
（１）から明らかなように、モータの剛性を上げること
には何ら寄与しないことから、モータの固有振動数での
騒音は低減できないと考えられる。

【００１０】前記（４）の方法を採用する場合には、バ
ックヨーク幅の増加に伴って効率が低下するという不都
合がある。

【００１１】前記（４）の方法についてさらに説明す
る。

【００１２】一般的に、モータの剛性を上げれば騒音を
低減できる。このことは、例えば、文献”Ｖｉｂｒａｔ
ｉｏｎＭｏｄｅｓａｎｄＡｃｏｕｓｔｉｃＮｏ
ｉｓｅｉｎａＦｏｒｅ−ＰｈａｓｅＳｗｉｔｃ
ｈｅｄＲｅｌｕｃｔａｎｃｅＭｏｔｏｒ”（ＩＥＥ
ＥＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳＯＮＩＮＤＵＳＴＲ
Ｙ，ＶＯＬ．３２，ＮＯＶＥＭＢＥＲ／ＤＥＣＥＭＢＥ
Ｒ１９９６）で示されている。具体的には、共振角振
動数ωを示す次式が示されている。ω²＝（２×１．０
４４５２／１．６２５π）×（Ｅ／ρ）×（ｔ²／Ｒ⁴）
ただし、Ｅはヤング率、ρは材料密度、ｔはバックヨー
ク幅、Ｒはリング半径である。

【００１３】上式から分かるように、モータ外径を変化
させることなく剛性を高めるためには、バックヨーク幅
を増加させることが必要になる。しかし、図２７に示す
ように単にバックヨーク幅を増加させるとスロット面積
が減少し、巻線装着量が減少し、巻線抵抗値が増加し
（銅損の増加を招き）、ひいてはモータ効率を低下させ
てしまう。

【００１４】なお、特開平３−１５９５３１号公報は、
スロット間に三角突起を設けることによる効果の１つと
して、突起部の領域における半径方向の厚さが増加する
ため、剛性を上げることができ、騒音が低下できるが、
図２８に示すようにスロット面積が減少し、銅損が増加
するため、効率の低下をさけることができない。

【００１５】騒音低減のため、前記文献”Ｖｉｂｒａｔ
ｉｏｎＭｏｄｅｓａｎｄＡｃｏｕｓｔｉｃＮｏ
ｉｓｅｉｎａＦｏｒｅ−ＰｈａｓｅＳｗｉｔｃ
ｈｅｄＲｅｌｕｃｔａｎｃｅＭｏｔｏｒ”（ＩＥＥ
ＥＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳＯＮＩＮＤＵＳＴＲ
Ｙ，ＶＯＬ．３２，ＮＯＶＥＭＢＥＲ／ＤＥＣＥＭＢＥ
Ｒ１９９６）の考えに基づき、図２５に示すように、
ヨーク部の厚みＷｙを歯部の幅Ｗｔの２倍になるように
設定してＳＲモータを試作したところ、騒音は約１０ｄ
ＢＡ低減できたが、バックヨーク幅を広げたことにより
スロット面積が小さくなり、銅損が増加し、効率が低下
してしまった。

【００１６】以上の各従来方法のように、騒音の低減と
高効率化との両立は不可能と思われていた。

【００１７】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、騒音の低減と高効率化とを両立させるこ
とができるＳＲモータを提供することを目的としてい
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１のＳＲモータ
は、固定子の内面に所定間隔ごとに内向きに突出する歯
部を設け、歯部により規定されるスロットに固定子巻線
を巻回しているとともに、固定子の内部には、回転子の
外面に所定間隔毎に外向きに突出する歯部を持つ回転子
を設けてなるものであって、固定子の歯部の幅Ｗｔとバ
ックヨーク幅Ｗｙとの比Ｗｙ／Ｗｔを高効率化と低騒音
化とを達成できる所定値に設定したものである。

【００１９】請求項２のＳＲモータは、固定子の歯部の
幅Ｗｔとバックヨーク幅Ｗｙとの比Ｗｙ／Ｗｔを０．８
以上、かつ１．４以下に設定したものである。

【００２０】請求項３のＳＲモータは、前記比Ｗｙ／Ｗ
ｔを０．８以上、かつ１．０以下に設定したものであ
る。

【００２１】請求項４のＳＲモータは、前記比Ｗｙ／Ｗ
ｔを１．０以上、かつ１．４以下に設定したものであ
る。

【００２２】請求項５のＳＲモータは、固定子の歯部に
対応するバックヨークの外面に平面状のコアカットを形
成してあるとともに、歯部の基部に対応させて、バック
ヨークの幅Ｗｙの減少を補償すべく、平面部を形成した
ものである。

【００２３】

【作用】請求項１のＳＲモータであれば、固定子の内面
に所定間隔ごとに内向きに突出する歯部を設け、歯部に
より規定されるスロットに固定子巻線を巻回していると
ともに、固定子の内部には、回転子の外面に所定間隔毎
に外向きに突出する歯部を持つ回転子を設けてなるもの
であって、固定子の歯部の幅Ｗｔとバックヨーク幅Ｗｙ
との比Ｗｙ／Ｗｔを高効率化と低騒音化とを達成できる
所定値に設定したのであるから、騒音の低減と高効率化
とを両立させることができる。

【００２４】請求項２のＳＲモータは、固定子の歯部の
幅Ｗｔとバックヨーク幅Ｗｙとの比Ｗｙ／Ｗｔを０．８
以上、かつ１．４以下に設定したのであるから、騒音の
低減と高効率化とを両立させることができる。

【００２５】さらに説明する。

【００２６】固定子の歯部の幅Ｗｔとバックヨーク幅Ｗ
ｙとの比α＝Ｗｙ／ＷｔとＳＲモータの電気的損失（＝
鉄損＋銅損）との関係は、図２０に示すように与えられ
る。そして、この関係から分かるように、比αの増加に
伴ってスロット面積が減少するため、銅損は比αの増加
に伴って増加する。一方、鉄損は、比αが１．４になる
までは比αの増加に伴って単調に減少するが、比αが
１．４を越えても鉄損はそれ以上は減少しない。これ
は、比αの変化に伴う磁束密度の変化を示す図２１から
分かるように、比αが１．４以上になるとバックヨーク
部の磁束密度の変化が緩やかになり、鉄損が一般に磁束
密度の二乗に比例することによるものと思われる。

【００２７】また、図２０から分かるように、比αが
０．４以上、かつ１．４の範囲でＳＲモータの電気的損
失が小さく、さらに、比αが１前後である場合にＳＲモ
ータの電気的損失が極小値となる。

【００２８】さらに、比αの変化に伴うＳＲモータの騒
音の変化を示す図２２から分かるように、比αを０．８
以上とすることにより、７ｄＢＡ以上の騒音低減効果を
得ることができるが、比αを１．４以上としても騒音低
減効果が少ない（２〜３ｄＢＡ程度）にもかかわらず、
図２０から分かるようにモータの電気的損失において、
スロット面積が減少し、銅損が増加するため、損失が増
加してしまう。

【００２９】したがって、比αを上述のように、０．８
以上、かつ１．４以下に設定することにより、低騒音と
高効率化とを両立させることができる。

【００３０】請求項３のＳＲモータであれば、前記比Ｗ
ｙ／Ｗｔを０．８以上、かつ１．０以下に設定したので
あるから、低銅損化を達成することができ、この場合に
は、固定子巻線による発熱を低減することができ、ひい
ては、ＳＲモータの絶縁材料として高温度まで耐えるも
のを使う必要がないため、安価な絶縁材料を使用するこ
とができる。

【００３１】請求項４のＳＲモータであれば、前記比Ｗ
ｙ／Ｗｔを１．０以上、かつ１．４以下に設定したので
あるから、低鉄損化を達成することができ、この場合に
は、安価な鋼板材料からなる電磁鋼板を採用することが
できる。

【００３２】請求項５のＳＲモータであれば、固定子の
歯部に対応するバックヨークの外面に平面状のコアカッ
トを形成してあるとともに、歯部の基部に対応させて、
バックヨークの幅Ｗｙの減少を補償すべく、平面部を形
成したのであるから、材料コストの低減およびハンドリ
ング性の向上を達成できるほか、請求項１から請求項４
の何れかと同様の作用を達成することができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明のＳＲモータの実施の態様を詳細に説明する。

【００３４】図１はこの発明のＳＲモータの一実施態様
の構成を概略的に示す断面図である。

【００３５】このＳＲモータは、６極タイプのものであ
り、円筒状のバックヨーク部１ａに対して等間隔に６つ
の内向きの歯部１ｂを一体形成してなるとともに、バッ
クヨーク部１ａと隣り合う２つの歯部１ｂとで形成され
るスロット部１ｃに固定子巻線（図示せず）を巻回して
なる固定子１と、円柱状の本体部２ａに対して等間隔に
例えば４つの外向きの歯部２ｂを一体形成してなる回転
子２とを有している。

【００３６】ただし、図２に示すように１２極タイプの
構成を採用すること、図３に示すように８極タイプの構
成を採用することなどが可能である。

【００３７】そして、バックヨーク部１ａの厚み（バッ
クヨーク幅）をＷｙ、歯部の幅（歯幅）をＷｔとした場
合に、バックヨーク幅Ｗｙと歯幅Ｗｔとの比α（＝Ｗｙ
／Ｗｔ）を、０．８以上、かつ１．４以下に設定してい
る。

【００３８】この構成を採用すれば、スロット面積の減
少を最小限にすることができ、銅損の増加を必要最小限
にすることができる。同時に、磁束集中が緩和され、磁
束密度の上昇を防止して鉄損を低減することができ、モ
ータの電気的損失を増加させることがない。さらに、図
２２から分かるように、騒音を７ｄＢＡ以上低減するこ
とができる。したがって、コストアップ要因となる緩衝
材や補強材を用いることなく、かつトルクを低下させる
ことなく、低騒音化と高効率化とを両立させることがで
きる。

【００３９】特に、前記比αを０．８以上、かつ１．０
以下に設定すれば、低銅損化を達成できるので、固定子
巻線による発熱を小さくすることができ、ひいては、絶
縁材料として高温度まで耐えるものを使う必要がないた
め、安価な絶縁材料を使用することができる。逆に、前
記比αを１．０以上、かつ１．４以下に設定すれば、低
鉄損化を達成できるので、安価な鋼板材料からなる電磁
鋼板を採用することができる。

【００４０】なお、以下の各実施態様においても、前記
比αを０．８以上、かつ１．４以下に設定する。なお、
上記の知見は、異なる歯の数や外形状に関わりなく適用
することができる。以下に種々の実施態様を示すが、何
れの場合にも前記比αを０．８以上、かつ１．４以下に
設定している。

【００４１】図４はこの発明のＳＲモータの他の実施態
様の構成を概略的に示す断面図である。なお、回転子は
図示を省略してある。

【００４２】このＳＲモータが図１のＳＲモータと異な
る点は、バックヨーク部１ａの外形を方形とした点のみ
である。

【００４３】この実施態様においては、バックヨーク部
１ａの厚みが場所によって変化するのであるが、最も小
さい厚みをバックヨーク幅Ｗｙとして採用している。ま
た、バックヨーク部１ａの４隅角部に貫通孔１ｄが形成
されている。

【００４４】なお、この実施態様の場合にも、図５に示
すように１２極タイプの構成を採用すること、図６に示
すように８極タイプの構成を採用することなどが可能で
ある。

【００４５】図７はこの発明のＳＲモータのさらに他の
実施態様の要部を拡大して示す断面図である。

【００４６】このＳＲモータは、歯部１ｂに対応するバ
ックヨーク部１ａの外面に平面状のコアカット１ｅを施
してあるとともに、歯部１ｂの基部に対応させて、図７
中に斜線で示すように、コアカットによるバックヨーク
幅の減少を補償すべく、凹所（Ｒ部）を形成する代わり
に平面部（平面状の筋交形状）１ｆを形成して、この平
面部１ｆとコアカット部１ｅとの距離Ｗｙ’を非コアカ
ット部におけるバックヨーク幅Ｗｙと等しくしてある。

【００４７】この構成を採用すれば、コアカットを形成
することにより、材料コストの低減、ハンドリング性の
向上を達成することができるほか、低騒音化および高効
率化を両立することができる。

【００４８】さらに説明する。

【００４９】図８に示すように、従来のＳＲモータにお
いて平面状のコアカットを施した場合には、歯部の基部
における凹所（Ｒ部）とコアカット部との間の距離Ｗｙ
１が、非コアカット部におけるバックヨーク幅Ｗｙより
も小さい。

【００５０】そして、バックヨーク幅は、Ｗｙではな
く、Ｗｙ１となるので、凹所とコアカット部との間にお
いて磁束が規制され、磁束の集中が生じる。この結果、
鉄損が増加し、モータ効率が低下する。また、凹所とコ
アカット部との間においてバックヨーク部の厚みが薄く
なっているので、剛性が弱くなり、騒音、振動が増加す
る。

【００５１】また、上記の不都合を解消するために、図
９に示すように、コアカット部との間の距離がＷｙとな
るようにバックヨーク部１ａの厚みを内側に増加させる
ことが考えられるが、この場合には、スロット面積が減
少するので（スロット面積の減少率が約２２％）、銅損
が増加し、モータ効率が低下してしまう。

【００５２】これに対して、図７の構成を採用すれば、
スロット面積の減少率が約７％であるから、スロット面
積の減少を最小限にすることができ、銅損の増加を抑制
することができる。また、磁束集中が緩和され、磁束密
度の上昇を防止するので、鉄損をも低減できる。この結
果、銅損の増加と鉄損の減少とを総合して評価すると、
コアカットがない場合と比較して、モータ効率の低下は
認められない。

【００５３】また、図７に示す筋交形状は、歯部と直角
の関係にあり、スロットボトム部が直線であるから、固
定子巻線の整列巻きがし易く、占積率が向上し、巻線装
着量を大きくできるので、抵抗値の減少、銅損の減少に
寄与することができる。

【００５４】図１０はこの発明のＳＲモータのさらに他
の実施態様の要部を拡大して示す断面図である。

【００５５】このＳＲモータは、平面状のコアカット部
１ｅの中央部に半円柱状の窪み１ｇを形成してあるとと
もに、筋交形状１ｆを、単なる平面形状ではなく、歯部
１ｂに連続する所定範囲を内向きに傾斜した平面とする
ことにより、全体として折れ面形状としてある。なお、
この傾斜した平面は、半円柱状の窪み１ｇとの距離Ｗ
ｙ’’が、平面状のコアカット部と筋交形状のうち非傾
斜平面との距離Ｗｙ’と等しくなるように傾きが設定さ
れている。

【００５６】したがって、この実施態様を採用した場合
にも、スロット面積の減少を最小限にして、銅損の増加
を抑制することができるとともに、磁束集中を緩和し
て、磁束密度の上昇を防止することにより、鉄損をも低
減できる。この結果、コアカットを形成することによ
り、材料コストの低減、ハンドリング性の向上を達成す
ることができるほか、低騒音化および高効率化を両立す
ることができる。

【００５７】図１１はこの発明のＳＲモータのさらに他
の実施態様の要部を拡大して示す断面図である。

【００５８】このＳＲモータは、平面状のコアカット部
１ｅの中央部に三角柱状の窪み１ｈを形成してあるとと
もに、筋交形状１ｆを、単なる平面形状ではなく、歯部
１ｂに連続する所定範囲を内向きに傾斜した平面とする
ことにより、全体として折れ面形状としてある。なお、
この傾斜した平面は、三角柱状の窪み１ｈとの距離Ｗ
ｙ’’が、平面状のコアカット部１ｅと筋交形状１ｆの
うち非傾斜平面との距離Ｗｙ’と等しくなるように傾き
が設定されている。

【００５９】したがって、この実施態様を採用した場合
にも、スロット面積の減少を最小限にして、銅損の増加
を抑制することができるとともに、磁束集中を緩和し
て、磁束密度の上昇を防止することにより、鉄損をも低
減できる。この結果、コアカットを形成することによ
り、材料コストの低減、ハンドリング性の向上を達成す
ることができるほか、低騒音化および高効率化を両立す
ることができる。

【００６０】図１２はこの発明のＳＲモータのさらに他
の実施態様の要部を拡大して示す断面図である。

【００６１】このＳＲモータは、平面状のコアカット部
１ｅの中央部に対応させて貫通孔１ｉを形成してあると
ともに、筋交形状１ｆを、単なる平面形状ではなく、歯
部１ｂに連続する所定範囲を内向きに傾斜した平面とす
ることにより、全体として折れ面形状としてある。な
お、この傾斜した平面は、貫通孔１ｉとの距離Ｗｙ’’
が、平面状のコアカット部１ｅと筋交形状１ｆのうち非
傾斜平面との距離Ｗｙ’と等しくなるように傾きが設定
されている。

【００６２】したがって、この実施態様を採用した場合
にも、スロット面積の減少を最小限にして、銅損の増加
を抑制することができるとともに、磁束集中を緩和し
て、磁束密度の上昇を防止することにより、鉄損をも低
減できる。この結果、コアカットを形成することによ
り、材料コストの低減、ハンドリング性の向上を達成す
ることができるほか、低騒音化および高効率化を両立す
ることができる。

【００６３】図１３はこの発明のＳＲモータのさらに他
の実施態様の要部を拡大して示す断面図である。

【００６４】このＳＲモータは、平面状のコアカット部
１ｅを形成してあるとともに、筋交形状に代えて、歯部
１ｂの突出先端部に近接する所定位置を起点とする、大
きい曲率半径のＲ形状１ｊとしてある。なお、このＲ形
状は、コアカット部１ｅとの距離Ｗｙ’が、非コアカッ
ト部におけるバックヨーク幅Ｗｙと等しくなるように曲
率半径、および前記起点が設定されている。

【００６５】したがって、この実施態様を採用した場合
にも、スロット面積の減少を最小限にして、銅損の増加
を抑制することができるとともに、磁束集中を緩和し
て、磁束密度の上昇を防止することにより、鉄損をも低
減できる。ただし、図７に示す筋交形状を採用した場合
よりもスロット面積が小さくなるため、図７の実施態様
を採用した場合よりも銅損は増加する。しかし、等価的
にバックヨークが広がるため、騒音低減効果は向上す
る。つまり、剛性重視のモータで効率低下を最小限にす
る場合に採用できる。

【００６６】図１４はこの発明のＳＲモータのさらに他
の実施態様の要部を拡大して示す断面図である。

【００６７】このＳＲモータは、歯部１ｂに正対する部
分に連続する所定範囲に平面状のコアカット部１ｅを形
成してあるとともに、筋交形状１ｆを、単なる平面形状
としてある。なお、この筋交形状１ｆは、コアカット部
１ｅとの距離Ｗｙ’が、非コアカット部におけるバック
ヨーク幅Ｗｙと等しくなるように設定されている。

【００６８】したがって、この実施態様を採用した場合
にも、スロット面積の減少を最小限にして、銅損の増加
を抑制することができるとともに、磁束集中を緩和し
て、磁束密度の上昇を防止することにより、鉄損をも低
減できる。この結果、コアカットを形成することによ
り、油戻し通路の確保、ハンドリング性の向上を達成す
ることができるほか、低騒音化および高効率化を両立す
ることができる。

【００６９】図１５はこの発明のＳＲモータのさらに他
の実施態様の要部を拡大して示す断面図である。

【００７０】このＳＲモータが図７のＳＲモータと異な
る点は、コアカットを省略した点のみである。

【００７１】したがって、この実施態様を採用した場合
には、筋交形状部１ｆに対応する部分において、バック
ヨーク部１ａの厚みが、非筋交形状部に対応するバック
ヨーク幅よりも大きくなるので、剛性を高めることがで
きる。ただし、筋交形状部１ｆを形成することに伴って
スロット面積が減少するので、モータ効率は多少低下す
る。換言すれば、剛性重視のＳＲモータにおいて効率低
下を最小限にする場合に適用できる。

【００７２】図１６はこの発明のＳＲモータのさらに他
の実施態様の要部を拡大して示す断面図である。

【００７３】このＳＲモータが図１０のＳＲモータと異
なる点は、コアカットを省略して半円柱形状の窪み１ｇ
のみを形成した点、および筋交形状１ｆとして、内向き
に傾斜した平面のみからなる形状を採用した点のみであ
る。

【００７４】したがって、この実施態様を採用した場合
にも、スロット面積の減少を最小限にして、銅損の増加
を抑制することができるとともに、磁束集中を緩和し
て、磁束密度の上昇を防止することにより、鉄損をも低
減できる。ただし、図７に示す筋交形状を採用した場合
よりもスロット面積が小さくなるため、図７の実施態様
を採用した場合よりも銅損は増加する。しかし、等価的
にバックヨークが広がるため、騒音低減効果は向上す
る。つまり、剛性重視のモータで効率低下を最小限にす
る場合に採用できる。

【００７５】図１７はこの発明のＳＲモータのさらに他
の実施態様の要部を拡大して示す断面図である。

【００７６】このＳＲモータが図１１のＳＲモータと異
なる点は、コアカットを省略して三角形状の窪み１ｈの
みを形成した点、および筋交形状１ｆとして、内向きに
傾斜した平面のみからなる形状を採用した点のみであ
る。

【００７７】したがって、この実施態様を採用した場合
にも、スロット面積の減少を最小限にして、銅損の増加
を抑制することができるとともに、磁束集中を緩和し
て、磁束密度の上昇を防止することにより、鉄損をも低
減できる。ただし、図７に示す筋交形状を採用した場合
よりもスロット面積が小さくなるため、図７の実施態様
を採用した場合よりも銅損は増加する。しかし、等価的
にバックヨークが広がるため、騒音低減効果は向上す
る。つまり、剛性重視のモータで効率低下を最小限にす
る場合に採用できる。

【００７８】図１８はこの発明のＳＲモータのさらに他
の実施態様の要部を拡大して示す断面図である。

【００７９】このＳＲモータが図１２のＳＲモータと異
なる点は、コアカットを省略して貫通孔１ｉのみを形成
した点、および筋交形状１ｆとして、内向きに傾斜した
平面のみからなる形状を採用した点のみである。

【００８０】したがって、この実施態様を採用した場合
にも、スロット面積の減少を最小限にして、銅損の増加
を抑制することができるとともに、磁束集中を緩和し
て、磁束密度の上昇を防止することにより、鉄損をも低
減できる。この結果、貫通孔を形成することにより、ボ
ルトやピンによる固定子の直接固定を達成できるほか、
低騒音化および高効率化を両立することができる。

【００８１】図１９はこの発明のＳＲモータのさらに他
の実施態様の要部を拡大して示す断面図である。

【００８２】このＳＲモータが図４のＳＲモータと異な
る点は、バックヨーク部１ａの外面に多数の方形の窪み
１ｋを形成した点のみである。

【００８３】したがって、この実施態様を採用した場合
には、放熱性およびハンドリング性の向上を達成するこ
とができるほか、低騒音化および高効率化を両立するこ
とができる。

【００８４】

【発明の効果】請求項１の発明は、騒音の低減と高効率
化とを両立させることができるという特有の効果を奏す
る。

【００８５】請求項２の発明は、騒音の低減と高効率化
とを両立させることができるという特有の効果を奏す
る。

【００８６】請求項３の発明は、請求項２の効果に加
え、低銅損化を達成して、固定子巻線による発熱を低減
することができ、ひいては、ＳＲモータの絶縁材料とし
て高温度まで耐えるものを使う必要がないため、安価な
絶縁材料を使用することができるという特有の効果を奏
する。

【００８７】請求項４の発明は、請求項２の効果に加
え、低鉄損化を達成して、安価な鋼板材料からなる電磁
鋼板を採用することができるという特有の効果を奏す
る。

【００８８】請求項５の発明は、材料コストの低減およ
びハンドリング性の向上を達成できるほか、請求項１か
ら請求項４の何れかと同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のＳＲモータの一実施態様の構成を概
略的に示す断面図である。

【図２】変形例を概略的に示す断面図である。

【図３】他の変形例を概略的に示す断面図である。

【図４】この発明のＳＲモータの他の実施態様の構成を
概略的に示す断面図である。

【図５】変形例を概略的に示す断面図である。

【図６】他の変形例を概略的に示す断面図である。

【図７】この発明のＳＲモータのさらに他の実施態様の
要部を概略的に示す断面図である。

【図８】従来のＳＲモータの対応する構成を概略的に示
す断面図である。

【図９】図８のＳＲモータの発展形を概略的に示す断面
図である。

【図１０】この発明のＳＲモータのさらに他の実施態様
の要部を概略的に示す断面図である。

【図１１】この発明のＳＲモータのさらに他の実施態様
の要部を概略的に示す断面図である。

【図１２】この発明のＳＲモータのさらに他の実施態様
の要部を概略的に示す断面図である。

【図１３】この発明のＳＲモータのさらに他の実施態様
の要部を概略的に示す断面図である。

【図１４】この発明のＳＲモータのさらに他の実施態様
の要部を概略的に示す断面図である。

【図１５】この発明のＳＲモータのさらに他の実施態様
の要部を概略的に示す断面図である。

【図１６】この発明のＳＲモータのさらに他の実施態様
の要部を概略的に示す断面図である。

【図１７】この発明のＳＲモータのさらに他の実施態様
の要部を概略的に示す断面図である。

【図１８】この発明のＳＲモータのさらに他の実施態様
の要部を概略的に示す断面図である。

【図１９】この発明のＳＲモータのさらに他の実施態様
の要部を概略的に示す断面図である。

【図２０】比αの変化に伴うＳＲモータの電気的損失の
変化を説明する図である。

【図２１】比αの変化に伴うバックヨーク部の磁束密度
の変化を説明する図である。

【図２２】比αの変化に伴う騒音の変化を説明する図で
ある。

【図２３】ＳＲモータの動作原理を説明する概略図であ
る。

【図２４】従来のＳＲモータの構成の一例を概略的に示
す断面図である。

【図２５】従来のＳＲモータの構成の他の例を概略的に
示す断面図である。

【図２６】ＳＲモータの駆動波形と電磁吸引力との関
係、および固定子の楕円変形を示す図である。

【図２７】バックヨークの幅を増加させることに伴うス
ロット面積の減少を説明する図である。

【図２８】スロット間に三角突起を設けることに伴うス
ロット面積の減少を説明する図である。

【符号の説明】

１固定子１ｂ歯部１ｃスロット１ｅコアカット１ｆ平面部２回転子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H002 AA03 AA06 AD03 AD08 AE07 AE08 5H619 AA05 AA11 BB01 BB24 PP01 PP05 PP06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定子（１）の内面に所定間隔ごとに内
向きに突出する歯部（１ｂ）を設け、歯部（１ｂ）によ
り規定されるスロット（１ｃ）に固定子巻線を巻回して
いるとともに、固定子（１）の内部に回転子（２）を設
けてなるスイッチトリラクタンスモータであって、固定子（１）の歯部（１ｂ）の幅Ｗｔとバックヨーク
（１ａ）の幅Ｗｙとの比Ｗｙ／Ｗｔを高効率化と低騒音
化とを達成できる所定値に設定したことを特徴とするス
イッチトリラクタンスモータ。
【請求項２】固定子（１）の歯部（１ｂ）の幅Ｗｔと
バックヨーク（１ａ）の幅Ｗｙとの比Ｗｙ／Ｗｔを０．
８以上、かつ１．４以下に設定した請求項１に記載のス
イッチトリラクタンスモータ。
【請求項３】前記比Ｗｙ／Ｗｔを０．８以上、かつ
１．０以下に設定してある請求項２に記載のスイッチト
リラクタンスモータ。
【請求項４】前記比Ｗｙ／Ｗｔを１．０以上、かつ
１．４以下に設定してある請求項２に記載のスイッチト
リラクタンスモータ。
【請求項５】固定子（１）の歯部（１ｂ）に対応する
バックヨーク（１ａ）の外面に平面状のコアカット（１
ｅ）を形成してあるとともに、歯部（１ｂ）の基部に対
応させて、バックヨーク（１ａ）の幅Ｗｙの減少を補償
すべく、平面部（１ｆ）を形成してある請求項１から請
求項４の何れかに記載のスイッチトリラクタンスモー
タ。