JP2001251832A - 回転電機及び回転電機の傾斜角度設定方法 - Google Patents
回転電機及び回転電機の傾斜角度設定方法Info
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- JP2001251832A JP2001251832A JP2000057184A JP2000057184A JP2001251832A JP 2001251832 A JP2001251832 A JP 2001251832A JP 2000057184 A JP2000057184 A JP 2000057184A JP 2000057184 A JP2000057184 A JP 2000057184A JP 2001251832 A JP2001251832 A JP 2001251832A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転電機の外形寸法が異なる場合でも、その
寸法に応じてコギングトルクを有効に低減する。 【解決手段】 ブラシレスモータの磁石１０における磁
極の境界と電機子鉄心２における溝５とを相対的に傾斜
させるスキュー角度θを、磁極数を１６（＝４ｎ），突
極数を１２（＝３ｎ），溝５の幅をｔ，電機子鉄心２の
積厚をＴ，外径をＬとすると、 ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−（πＬ／４ｎ）−０．
５ｔ｝／Ｔ］≦θ≦ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−
（πＬ／４ｎ）＋０．５ｔ｝／Ｔ］ によって設定する。
寸法に応じてコギングトルクを有効に低減する。 【解決手段】 ブラシレスモータの磁石１０における磁
極の境界と電機子鉄心２における溝５とを相対的に傾斜
させるスキュー角度θを、磁極数を１６（＝４ｎ），突
極数を１２（＝３ｎ），溝５の幅をｔ，電機子鉄心２の
積厚をＴ，外径をＬとすると、 ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−（πＬ／４ｎ）−０．
５ｔ｝／Ｔ］≦θ≦ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−
（πＬ／４ｎ）＋０．５ｔ｝／Ｔ］ によって設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、界磁部における磁
極の境界と電機子鉄心における溝とを相対的に傾斜させ
るように構成されてなる回転電機、及び回転電機の傾斜
角度設定方法に関する。
極の境界と電機子鉄心における溝とを相対的に傾斜させ
るように構成されてなる回転電機、及び回転電機の傾斜
角度設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転電機たる例えばブラシレスモータの
電機子鉄心には、溝を設けて複数の突極を形成し、それ
らの突極に電機子巻線を巻装する構成のものがある。斯
様な構造の電機子鉄心を有するモータは、突極構造を有
しない電機子鉄心を用いたモータに比較して、電機子巻
線により多くの界磁磁束を鎖交させることができるた
め、小形且つ軽量で大きな出力を得ることができるよう
になっている。
電機子鉄心には、溝を設けて複数の突極を形成し、それ
らの突極に電機子巻線を巻装する構成のものがある。斯
様な構造の電機子鉄心を有するモータは、突極構造を有
しない電機子鉄心を用いたモータに比較して、電機子巻
線により多くの界磁磁束を鎖交させることができるた
め、小形且つ軽量で大きな出力を得ることができるよう
になっている。
【０００３】しかし、電機子鉄心が突極構造をなす場合
には、電機子鉄心から界磁部にかけての磁束分布が不均
一となるため、回転子の回転中には永久磁石などで構成
される界磁部との相互作用によってコギングトルクが発
生し、モータの振動が大きくなるという問題がある。
には、電機子鉄心から界磁部にかけての磁束分布が不均
一となるため、回転子の回転中には永久磁石などで構成
される界磁部との相互作用によってコギングトルクが発
生し、モータの振動が大きくなるという問題がある。
【０００４】このようなコギングトルクを低減する従来
技術としては、界磁部における磁極の境界と電機子鉄心
における溝とを相対的に傾斜させる（いわゆる、スキュ
ーを与える）ことで、電機子鉄心から界磁部にかけての
磁束分布をより均一とする構成が公知である。
技術としては、界磁部における磁極の境界と電機子鉄心
における溝とを相対的に傾斜させる（いわゆる、スキュ
ーを与える）ことで、電機子鉄心から界磁部にかけての
磁束分布をより均一とする構成が公知である。
【０００５】そして、例えば、特許第２５８８６６１号
公報には、界磁部の磁極数が４ｎ（ｎは自然数），突極
数が３ｎ（即ち、磁極数と突極数との比が４：３）であ
るブラシレスモータにおいて、前記傾斜の角度θを、 （３０°／ｎ）×０．８≦θ≦（３０°／ｎ）×１．２ …（１） に設定することで、コギングトルクの低減をより有効に
図ることを目的とした技術が開示されている。
公報には、界磁部の磁極数が４ｎ（ｎは自然数），突極
数が３ｎ（即ち、磁極数と突極数との比が４：３）であ
るブラシレスモータにおいて、前記傾斜の角度θを、 （３０°／ｎ）×０．８≦θ≦（３０°／ｎ）×１．２ …（１） に設定することで、コギングトルクの低減をより有効に
図ることを目的とした技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
（１）式では、角度θを磁極数と突極数とに基づいて設
定しており、モータの外形寸法が考慮されていない。そ
のため、電機子鉄心における溝の幅をｔ，積厚をＴとす
ると、モータの外形寸法によっては角度θがｔａｎ −１
（ｔ／Ｔ）よりも小さくなることがあり、このような場
合には、コギングトルクの低減効果が低くなってしまう
可能性がある。即ち、実際に、（１）式で決定された角
度θの値によってコギングトルクを有効に低減できるの
は、外形寸法が一定範囲内にあるモータに限られてしま
うという問題があった。
（１）式では、角度θを磁極数と突極数とに基づいて設
定しており、モータの外形寸法が考慮されていない。そ
のため、電機子鉄心における溝の幅をｔ，積厚をＴとす
ると、モータの外形寸法によっては角度θがｔａｎ −１
（ｔ／Ｔ）よりも小さくなることがあり、このような場
合には、コギングトルクの低減効果が低くなってしまう
可能性がある。即ち、実際に、（１）式で決定された角
度θの値によってコギングトルクを有効に低減できるの
は、外形寸法が一定範囲内にあるモータに限られてしま
うという問題があった。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、外形寸法が異なる場合でも、その寸
法に応じてコギングトルクを有効に低減することができ
る回転電機及び回転電機の傾斜角度設定方法を提供する
ことにある。
あり、その目的は、外形寸法が異なる場合でも、その寸
法に応じてコギングトルクを有効に低減することができ
る回転電機及び回転電機の傾斜角度設定方法を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の回転電機は、複数の磁極が形成され
ている界磁部と、電機子巻線が巻装される複数の突極及
び溝を有する電機子鉄心とを備え、前記界磁部における
磁極の境界と前記電機子鉄心における溝とを相対的に傾
斜させるように構成されてなるものにおいて、前記磁極
数を４ｎ（ｎは自然数），前記突極数を３ｎに設定し、
前記電機子鉄心における溝の幅をｔ，電機子鉄心の積厚
をＴ，電機子鉄心の外径をＬとすると、前記相対的な傾
斜の角度θを、 ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−（πＬ／４ｎ）−０．
５ｔ｝／Ｔ］≦θ≦ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−
（πＬ／４ｎ）＋０．５ｔ｝／Ｔ］ に設定することを特徴とする。
め、請求項１記載の回転電機は、複数の磁極が形成され
ている界磁部と、電機子巻線が巻装される複数の突極及
び溝を有する電機子鉄心とを備え、前記界磁部における
磁極の境界と前記電機子鉄心における溝とを相対的に傾
斜させるように構成されてなるものにおいて、前記磁極
数を４ｎ（ｎは自然数），前記突極数を３ｎに設定し、
前記電機子鉄心における溝の幅をｔ，電機子鉄心の積厚
をＴ，電機子鉄心の外径をＬとすると、前記相対的な傾
斜の角度θを、 ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−（πＬ／４ｎ）−０．
５ｔ｝／Ｔ］≦θ≦ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−
（πＬ／４ｎ）＋０．５ｔ｝／Ｔ］ に設定することを特徴とする。
【０００９】斯様に構成すれば、電機子鉄心の溝幅ｔ，
電機子鉄心の積厚Ｔや電機子鉄心の外径Ｌをパラメータ
として組入れることで、角度θはそれらの外形寸法に応
じて最適な範囲に設定されるようになる。従って、電機
子鉄心、ひいては回転電機の外形寸法が異なる場合であ
っても、コギングトルクを有効に低減することができ
る。
電機子鉄心の積厚Ｔや電機子鉄心の外径Ｌをパラメータ
として組入れることで、角度θはそれらの外形寸法に応
じて最適な範囲に設定されるようになる。従って、電機
子鉄心、ひいては回転電機の外形寸法が異なる場合であ
っても、コギングトルクを有効に低減することができ
る。
【００１０】この場合、請求項２または３に記載したよ
うに、傾斜をなす構成を、界磁部側に形成しても良いし
（請求項２）、電機子鉄心の溝側に形成しても良い（請
求項３）。また、請求項４に記載したように、傾斜をな
す構成を、界磁部と電機子鉄心の溝との両側に形成して
も良い。即ち、双方の傾斜角度を合わせて角度θとなる
とうに調整することが可能である。
うに、傾斜をなす構成を、界磁部側に形成しても良いし
（請求項２）、電機子鉄心の溝側に形成しても良い（請
求項３）。また、請求項４に記載したように、傾斜をな
す構成を、界磁部と電機子鉄心の溝との両側に形成して
も良い。即ち、双方の傾斜角度を合わせて角度θとなる
とうに調整することが可能である。
【００１１】更に、請求項５に記載したように、界磁部
と電機子鉄心の溝との夫々に形成する傾斜の方向が互い
に逆となるようにしても良く、斯様に構成すれば、何れ
か一方に形成された傾斜の角度が当初に設定した値θを
超えてしまった場合でも、他方に形成される傾斜の方向
を逆にすることで調整することができる。
と電機子鉄心の溝との夫々に形成する傾斜の方向が互い
に逆となるようにしても良く、斯様に構成すれば、何れ
か一方に形成された傾斜の角度が当初に設定した値θを
超えてしまった場合でも、他方に形成される傾斜の方向
を逆にすることで調整することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を回転電機たるブラ
シレスモータに適用した場合の一実施例について図面を
参照して説明する。図１は、周知のブラシレスモータの
概略構成を示すものであり、（ａ）は電機子鉄心部分に
かかる横断平面図，（ｂ）は縦断側面図，（ｃ）は一部
の斜視図である。固定側の支持筒体１の上部には、電機
子鉄心２が固定ピン３により取り付けられている。この
電機子鉄心２は、積層鋼板で構成されており、環状のヨ
ーク２ａに１２個の突極（歯）２ｂが形成されている。
それらの突極２ｂには、例えば三相四極の電機子巻線４
が巻回されている。また、各突極２ｂの間には、溝５が
形成されている。
シレスモータに適用した場合の一実施例について図面を
参照して説明する。図１は、周知のブラシレスモータの
概略構成を示すものであり、（ａ）は電機子鉄心部分に
かかる横断平面図，（ｂ）は縦断側面図，（ｃ）は一部
の斜視図である。固定側の支持筒体１の上部には、電機
子鉄心２が固定ピン３により取り付けられている。この
電機子鉄心２は、積層鋼板で構成されており、環状のヨ
ーク２ａに１２個の突極（歯）２ｂが形成されている。
それらの突極２ｂには、例えば三相四極の電機子巻線４
が巻回されている。また、各突極２ｂの間には、溝５が
形成されている。
【００１３】また、支持筒体１内には、回転軸６が軸受
７を介して回転可能に設けられている。上記回転軸６の
上端部には、回転側のロータヨーク８が固定ピン９，９
によって取付けられている。このロータヨーク８は、浅
底の円筒容器状をなすように構成されており、その内周
部に環状の磁石（ロータマグネット，界磁部）１０が上
記電機子鉄心２の突極２ｂと対向するように配設されて
いる。磁石１０は、図１（ｃ）に示すように、そのＮ極
及びＳ極が円周方向に傾斜する角度状態で交互に着磁さ
れる構成、即ち、それらの磁極の境界が傾斜するように
いわゆるスキュー着磁された構成となっている。尚、磁
極数はこの場合１６であり、磁極数と突極数との比は１
６：１２＝４：３となっている。
７を介して回転可能に設けられている。上記回転軸６の
上端部には、回転側のロータヨーク８が固定ピン９，９
によって取付けられている。このロータヨーク８は、浅
底の円筒容器状をなすように構成されており、その内周
部に環状の磁石（ロータマグネット，界磁部）１０が上
記電機子鉄心２の突極２ｂと対向するように配設されて
いる。磁石１０は、図１（ｃ）に示すように、そのＮ極
及びＳ極が円周方向に傾斜する角度状態で交互に着磁さ
れる構成、即ち、それらの磁極の境界が傾斜するように
いわゆるスキュー着磁された構成となっている。尚、磁
極数はこの場合１６であり、磁極数と突極数との比は１
６：１２＝４：３となっている。
【００１４】また、電機子鉄心２の下部に位置して、制
御回路や駆動回路等を構成する電子部品等が実装された
回路基板１１が支持筒体１に取り付けられており、その
回路基板１１の上面には、例えばホール素子（図示せ
ず）等が、電機子鉄心２の隣接する２個の突極２ｂのほ
ぼ中間に配置されるように取付けられている。
御回路や駆動回路等を構成する電子部品等が実装された
回路基板１１が支持筒体１に取り付けられており、その
回路基板１１の上面には、例えばホール素子（図示せ
ず）等が、電機子鉄心２の隣接する２個の突極２ｂのほ
ぼ中間に配置されるように取付けられている。
【００１５】そして、制御回路により各相の電機子巻線
４に適当な順序で通電が行われてモータが起動される
と、ホール素子は、ロータヨーク８内周部の磁石１０の
回転位置に応じて三相分の位置検出信号を出力する。す
ると、制御回路は、以降はその位置検出信号に応じて電
機子巻線４に対する通電タイミングを決定するようにな
っている。
４に適当な順序で通電が行われてモータが起動される
と、ホール素子は、ロータヨーク８内周部の磁石１０の
回転位置に応じて三相分の位置検出信号を出力する。す
ると、制御回路は、以降はその位置検出信号に応じて電
機子巻線４に対する通電タイミングを決定するようにな
っている。
【００１６】次に、本実施例の作用について図２乃至図
６をも参照して説明する。本実施例では、スキュー着磁
のスキュー角度（傾斜角度）θを、（２）式によって設
定している。即ち、磁極数を４ｎ，突極数を３ｎとし
て、電機子鉄心２における溝５の幅をｔ，電機子鉄心２
の積厚をＴ，電機子鉄心２の外径をＬとすると、スキュ
ー角度θは、 ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−（πＬ／４ｎ）−０．５ｔ｝／Ｔ］≦θ ≦ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−（πＬ／４ｎ）＋０．５ｔ｝／Ｔ］ …（２） の範囲に定められている。尚、（２）式は、実測結果に
基づいて帰納的に求められた式である。
６をも参照して説明する。本実施例では、スキュー着磁
のスキュー角度（傾斜角度）θを、（２）式によって設
定している。即ち、磁極数を４ｎ，突極数を３ｎとし
て、電機子鉄心２における溝５の幅をｔ，電機子鉄心２
の積厚をＴ，電機子鉄心２の外径をＬとすると、スキュ
ー角度θは、 ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−（πＬ／４ｎ）−０．５ｔ｝／Ｔ］≦θ ≦ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−（πＬ／４ｎ）＋０．５ｔ｝／Ｔ］ …（２） の範囲に定められている。尚、（２）式は、実測結果に
基づいて帰納的に求められた式である。
【００１７】例えば、（２）式の大括弧中における分子
の第１項は電機子鉄心の外周と突極数との比であり、同
第２項は電機子鉄心の外周と磁極数との比である。そし
て、第３項は溝幅ｔに比例係数をかけたものである。こ
のように電機子鉄心２の外径Ｌ，溝幅ｔや積厚Ｔを
（２）式に組入れることで、スキュー角度θの決定にモ
ータの外形寸法を反映させるようにしている。
の第１項は電機子鉄心の外周と突極数との比であり、同
第２項は電機子鉄心の外周と磁極数との比である。そし
て、第３項は溝幅ｔに比例係数をかけたものである。こ
のように電機子鉄心２の外径Ｌ，溝幅ｔや積厚Ｔを
（２）式に組入れることで、スキュー角度θの決定にモ
ータの外形寸法を反映させるようにしている。
【００１８】一例として具体的な数値を定めると、磁極
数が１６（＝４ｎ），突極数が１２（＝３ｎ）であるか
ら、ｎ＝４として、溝５の幅ｔを１．５ｍｍ，電機子鉄
心２の積厚Ｔを２．５ｍｍ，外径Ｌを４２ｍｍとした場
合、スキュー角度θは、 ３８．７°≦θ≦５４．４° …（３） の範囲に設定される。
数が１６（＝４ｎ），突極数が１２（＝３ｎ）であるか
ら、ｎ＝４として、溝５の幅ｔを１．５ｍｍ，電機子鉄
心２の積厚Ｔを２．５ｍｍ，外径Ｌを４２ｍｍとした場
合、スキュー角度θは、 ３８．７°≦θ≦５４．４° …（３） の範囲に設定される。
【００１９】ここで、図２は、上記具体数値のモータに
ついて、スキュー角度θ(deg) を４ポイントで変化させ
た場合におけるトルク定数(mNm) の測定結果を示すもの
である。この図２においては、スキュー角度が大きくな
るのに連れてトルク定数は低下する傾向を示している
が、最大−最小の差は０．７(mNm) 程度である。
ついて、スキュー角度θ(deg) を４ポイントで変化させ
た場合におけるトルク定数(mNm) の測定結果を示すもの
である。この図２においては、スキュー角度が大きくな
るのに連れてトルク定数は低下する傾向を示している
が、最大−最小の差は０．７(mNm) 程度である。
【００２０】尚、スキュー角度３０．９°は、比較のた
め、 θ＝ｔａｎ−１（ｔ／Ｔ） …（４） によって設定した値であり、（３）式の範囲からは外れ
た設定値である。また、従来技術として述べた特許第２
５８８６６１号公報に記載されている（１）式では、ｎ
＝４である場合のスキュー角度θは、 ６．０°≦θ≦９．０° …（５） のように設定され、（４）式で定まる３０．９°よりも
かなり小さい値となってしまう。
め、 θ＝ｔａｎ−１（ｔ／Ｔ） …（４） によって設定した値であり、（３）式の範囲からは外れ
た設定値である。また、従来技術として述べた特許第２
５８８６６１号公報に記載されている（１）式では、ｎ
＝４である場合のスキュー角度θは、 ６．０°≦θ≦９．０° …（５） のように設定され、（４）式で定まる３０．９°よりも
かなり小さい値となってしまう。
【００２１】そして、図３乃至図６は、４つのスキュー
角度３０．９°，３８．７°，４７．７°，５４．４°
を夫々設定した場合におけるコギングトルクの実測結果
であり、オシロスコープの画面上で観測される波形を示
すものである。これらの実測結果は、以下のようになっ
ている。 図面 スキュー角度θ コギングトルク 図３ ３０．９° 約１．０mNm 図４ ３８．７° 約０．２mNm 図５ ４７．７° 約０．１mNm 図６ ５４．４° 約０．１mNm
角度３０．９°，３８．７°，４７．７°，５４．４°
を夫々設定した場合におけるコギングトルクの実測結果
であり、オシロスコープの画面上で観測される波形を示
すものである。これらの実測結果は、以下のようになっ
ている。 図面 スキュー角度θ コギングトルク 図３ ３０．９° 約１．０mNm 図４ ３８．７° 約０．２mNm 図５ ４７．７° 約０．１mNm 図６ ５４．４° 約０．１mNm
【００２２】以上に示したように、スキュー角度θが
（４）式に基づいて設定された３０．９°では、コギン
グトルクは約１．０mNm であり十分に低減されていると
は言えない。これに対して、スキュー角度θが（３）式
により定められた範囲の３８．７°〜５４．４°におい
ては、コギングトルクは約０．２mNm 〜０．１mNm の範
囲に収まっており、コギングが有効に低減されているこ
とが分かる。
（４）式に基づいて設定された３０．９°では、コギン
グトルクは約１．０mNm であり十分に低減されていると
は言えない。これに対して、スキュー角度θが（３）式
により定められた範囲の３８．７°〜５４．４°におい
ては、コギングトルクは約０．２mNm 〜０．１mNm の範
囲に収まっており、コギングが有効に低減されているこ
とが分かる。
【００２３】また、特許第２５８８６６１号公報に記載
されている（１）式で定まるスキュー角度θは、（４）
式で定まる値よりも更に小さいため、図２に示す結果よ
りコギングトルクが１．０mNm 以上となることは明らか
である。即ち、特許第２５８８６６１号公報の技術を本
実施例における外形寸法のモータに適用しても、コギン
グトルクを十分抑制するのに適切なスキュー角度θを得
ることができない。
されている（１）式で定まるスキュー角度θは、（４）
式で定まる値よりも更に小さいため、図２に示す結果よ
りコギングトルクが１．０mNm 以上となることは明らか
である。即ち、特許第２５８８６６１号公報の技術を本
実施例における外形寸法のモータに適用しても、コギン
グトルクを十分抑制するのに適切なスキュー角度θを得
ることができない。
【００２４】以上のように本実施例によれば、モータの
スキュー角度θを、電機子鉄心２における溝５の幅ｔ，
電機子鉄心２の積厚Ｔ及び外径Ｌなどのモータの外形寸
法にかかる数値をもパラメータとする（２）式によって
設定したので、スキュー角度θは、それらの外形寸法に
応じて最適な範囲に設定されるようになる。従って、モ
ータの外形寸法が異なる場合であっても、モータの性能
の低下を極力抑えながらコギングトルクを有効に低減す
ることができる。
スキュー角度θを、電機子鉄心２における溝５の幅ｔ，
電機子鉄心２の積厚Ｔ及び外径Ｌなどのモータの外形寸
法にかかる数値をもパラメータとする（２）式によって
設定したので、スキュー角度θは、それらの外形寸法に
応じて最適な範囲に設定されるようになる。従って、モ
ータの外形寸法が異なる場合であっても、モータの性能
の低下を極力抑えながらコギングトルクを有効に低減す
ることができる。
【００２５】本発明は上記し且つ図面に記載した実施例
にのみ限定されるものではなく、次のような変形または
拡張が可能である。界磁部側の磁石をスキュー着磁する
ものに限らず、電機子鉄心側において鋼板をずらしなが
ら積層することによって溝をスキューさせても良い。ま
た、双方を同時にスキューさせ、夫々のスキュー角度の
合計が（２）式で定められる角度θになるように設定し
ても良い。この場合、界磁部と電機子鉄心の溝との夫々
に形成する傾斜の方向が互いに逆となるようにしても良
く、何れか一方に形成された傾斜の角度が当初に設定し
た値θを超えてしまった場合でも、他方に形成される傾
斜の方向を逆にして調整することもできる。モータの寸
法の具体数値例は、上記実施例に限らず、磁極数と突極
数との比を４：３にすればその他は適宜変更して良い。
モータに限らず、発電機に適用しても良い。
にのみ限定されるものではなく、次のような変形または
拡張が可能である。界磁部側の磁石をスキュー着磁する
ものに限らず、電機子鉄心側において鋼板をずらしなが
ら積層することによって溝をスキューさせても良い。ま
た、双方を同時にスキューさせ、夫々のスキュー角度の
合計が（２）式で定められる角度θになるように設定し
ても良い。この場合、界磁部と電機子鉄心の溝との夫々
に形成する傾斜の方向が互いに逆となるようにしても良
く、何れか一方に形成された傾斜の角度が当初に設定し
た値θを超えてしまった場合でも、他方に形成される傾
斜の方向を逆にして調整することもできる。モータの寸
法の具体数値例は、上記実施例に限らず、磁極数と突極
数との比を４：３にすればその他は適宜変更して良い。
モータに限らず、発電機に適用しても良い。
【００２６】
【発明の効果】本発明の回転電機及び回転電機の傾斜角
度設定方法によれば、磁極数を４ｎ（ｎは自然数），突
極数を３ｎに設定し、電機子鉄心における溝の幅をｔ，
電機子鉄心の積厚をＴ，電機子鉄心の外径をＬとする
と、界磁部における磁極の境界と電機子鉄心における溝
とを相対的に傾斜させる角度θを、 ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−（πＬ／４ｎ）−０．
５ｔ｝／Ｔ］≦θ≦ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−
（πＬ／４ｎ）＋０．５ｔ｝／Ｔ］ に設定するようにしたの、電機子鉄心の溝幅，積厚や外
径Ｌなどをパラメータとして組入れることで、角度θは
それらの外形寸法に応じて最適な範囲に設定されるよう
になる。従って、外形寸法が異なる場合であっても、コ
ギングトルクを有効に低減することができる。
度設定方法によれば、磁極数を４ｎ（ｎは自然数），突
極数を３ｎに設定し、電機子鉄心における溝の幅をｔ，
電機子鉄心の積厚をＴ，電機子鉄心の外径をＬとする
と、界磁部における磁極の境界と電機子鉄心における溝
とを相対的に傾斜させる角度θを、 ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−（πＬ／４ｎ）−０．
５ｔ｝／Ｔ］≦θ≦ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−
（πＬ／４ｎ）＋０．５ｔ｝／Ｔ］ に設定するようにしたの、電機子鉄心の溝幅，積厚や外
径Ｌなどをパラメータとして組入れることで、角度θは
それらの外形寸法に応じて最適な範囲に設定されるよう
になる。従って、外形寸法が異なる場合であっても、コ
ギングトルクを有効に低減することができる。
【図１】本発明の一実施例であり、ブラシレスモータの
概略構成を示す（ａ）は平面図，（ｂ）は側面図，
（ｃ）は一部の斜視図
概略構成を示す（ａ）は平面図，（ｂ）は側面図，
（ｃ）は一部の斜視図
【図２】スキュー角度θを変化させた場合におけるトル
ク定数の測定結果を示す図
ク定数の測定結果を示す図
【図３】スキュー角度を３０．９°に設定した場合のコ
ギングトルクの実測結果を示す図
ギングトルクの実測結果を示す図
【図４】スキュー角度を３８．７°に設定した場合の図
３相当図
３相当図
【図５】スキュー角度を４７．７°に設定した場合の図
３相当図
３相当図
【図６】スキュー角度を５４．４°に設定した場合の図
３相当図
３相当図
【符号の説明】 ２は電機子鉄心、２ｂは突極、４は電機子巻線、５は
溝、１０は磁石（界磁部）を示す。
溝、１０は磁石（界磁部）を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊東 哲也 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術センター内 Ｆターム(参考） 5H019 AA03 BB05 BB20 CC04 CC08 DD01 EE14 5H621 AA02 BB07 GA01 GA04 GB08 HH03
Claims (6)
- 【請求項１】 複数の磁極が形成されている界磁部と、
電機子巻線が巻装される複数の突極及び溝を有する電機
子鉄心とを備え、前記界磁部における磁極の境界と前記
電機子鉄心における溝とを相対的に傾斜させるように構
成されてなる回転電機において、 前記磁極数を４ｎ（ｎは自然数），前記突極数を３ｎに
設定し、前記電機子鉄心における溝の幅をｔ，電機子鉄
心の積厚をＴ，電機子鉄心の外径をＬとすると、前記相
対的な傾斜の角度θを、 ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−（πＬ／４ｎ）−０．
５ｔ｝／Ｔ］≦θ≦ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−
（πＬ／４ｎ）＋０．５ｔ｝／Ｔ］ に設定することを特徴とする回転電機。 - 【請求項２】 傾斜をなす構成は、界磁部側に形成され
ていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。 - 【請求項３】 傾斜をなす構成は、電機子鉄心の溝側に
形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転電
機。 - 【請求項４】 傾斜をなす構成は、界磁部と電機子鉄心
の溝との両側に形成されていることを特徴とする請求項
１記載の回転電機。 - 【請求項５】 界磁部と電機子鉄心の溝との夫々に施さ
れている傾斜の方向は、互いに逆であることを特徴とす
る請求項４記載の回転電機。 - 【請求項６】 複数の磁極が形成されている界磁部と、
電機子巻線が巻装される複数の突極及び溝を有する電機
子鉄心とを備え、前記界磁部における磁極の境界と前記
電機子鉄心における溝とを相対的に傾斜させるように構
成されてなる回転電機の前記傾斜角度を設定する方法で
あって、 前記磁極数を４ｎ（ｎは自然数），前記突極数を３ｎに
設定し、前記電機子鉄心における溝の幅をｔ，電機子鉄
心の積厚をＴ，電機子鉄心の外径をＬとすると、前記相
対的な傾斜の角度θを、 ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−（πＬ／４ｎ）−０．
５ｔ｝／Ｔ］≦θ≦ｔａｎ−１［｛（πＬ／３ｎ）−
（πＬ／４ｎ）＋０．５ｔ｝／Ｔ］ に設定することを特徴とする回転電機の傾斜角度設定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000057184A JP2001251832A (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 回転電機及び回転電機の傾斜角度設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000057184A JP2001251832A (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 回転電機及び回転電機の傾斜角度設定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001251832A true JP2001251832A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18578017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000057184A Pending JP2001251832A (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 回転電機及び回転電機の傾斜角度設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001251832A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07264830A (ja) * | 1994-03-23 | 1995-10-13 | Toshiba Ave Corp | 電動機 |
| JPH11136893A (ja) * | 1997-10-28 | 1999-05-21 | Toshiba Corp | 永久磁石形モータ |
-
2000
- 2000-03-02 JP JP2000057184A patent/JP2001251832A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07264830A (ja) * | 1994-03-23 | 1995-10-13 | Toshiba Ave Corp | 電動機 |
| JPH11136893A (ja) * | 1997-10-28 | 1999-05-21 | Toshiba Corp | 永久磁石形モータ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20070209 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20091127 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20091208 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100406 |