JP2002262529A - Motor - Google Patents

Motor

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JP2002262529A
JP2002262529A JP2001145551A JP2001145551A JP2002262529A JP 2002262529 A JP2002262529 A JP 2002262529A JP 2001145551 A JP2001145551 A JP 2001145551A JP 2001145551 A JP2001145551 A JP 2001145551A JP 2002262529 A JP2002262529 A JP 2002262529A
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JP
Japan
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magnetic
piece
motor
rotor
stator
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Pending
Application number
JP2001145551A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichiro Sakurai
潤一郎 櫻井
Hironori Toshima
裕基 戸嶋
Shinichiro Iwasaki
新一郎 岩崎
Akinori Hoshino
彰教 星野
Satoshi Takao
聡 高尾
Ichiro Arita
一郎 有田
Akiyoshi Okawa
明美 大川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor which can improve the application coefficient of magnetic poles of increasing an overlapping angle between projected poles to generate torque, and can essentially solve the problem of an existing SR motor by reducing leakage of a magnetic flux among magnetic bodies. SOLUTION: This motor comprises a stator 10 including: a plurality of slots SR1 to SR24 wound around a coil 12; a stator 10 including magnetic poles S1 to S24 formed between the adjoining slots SR1 to SR24; and magnetic pieces J1 to J16 including laminated plates 202a, 202b and 202c made of nonmagnetic materials laminated in the axial direction, each of which is arranged along the peripheral face opposing the stator 10 so as to be magnetically independent from each other. The magnetic pieces J1 to J16 magnetically couple two magnetic poles among S1 to S24 when opposed to the adjacent two magnetic poles among S1 to S24 and generate torque, when electrical power is fed to the coil 12, by the magnetic flux of a magnetic closed route generated between two magnetic poles among S1 to S24 and magnetic pieces J1 to J16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、モータに関するも
のであり、特に、スイッチト・リラクタンスモータ(以
下、SRモータと言う)に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor, and more particularly, to a switched reluctance motor (hereinafter referred to as an SR motor).

【0002】[0002]

【従来の技術】図15は従来のSRモータのステータと
ロータを示す図である。SRモータは円筒状のステータ
1と、ステータ1内の空間で同軸的に回転する円柱状の
ロータ2とを含み、ロータ2はシャフト3に取付けられ
ている。このSRモータは3相であり、ステータ6極、
ロータ4極で構成されており、ステータ1とロータ2は
ともに磁性体で形成され、軸方向に積重ねた珪素鋼板よ
りなっている。
2. Description of the Related Art FIG. 15 shows a stator and a rotor of a conventional SR motor. The SR motor includes a cylindrical stator 1 and a columnar rotor 2 that rotates coaxially in the space inside the stator 1, and the rotor 2 is attached to a shaft 3. This SR motor has three phases, a six-pole stator,
The rotor 1 has four poles, and both the stator 1 and the rotor 2 are made of a magnetic material and are made of silicon steel sheets stacked in the axial direction.

【0003】ステータ1には、その内周の互いに60°
ずつずれた位置に内側に向かって突出する6つの突極
(極部)Sa、Sb、Sc、Sd、Se、Sfが形成さ
れており、各突極Sa〜Sfには励磁用のコイルLa〜
Lfが巻回されていて、各コイルLa〜Lfの接続及び
電流の流れる方向は図14に示すようになっている。
[0003] The stator 1 has an inner circumference of 60 °.
Six salient poles (polar portions) Sa, Sb, Sc, Sd, Se, and Sf projecting inward are formed at positions shifted from each other, and each of the salient poles Sa to Sf has an exciting coil La to Sf.
Lf is wound, and the connection of the coils La to Lf and the direction of current flow are as shown in FIG.

【0004】一方、ロータ2には、その外周の互いに9
0°ずれた位置に、外側に向かって突出する4つの突極
Ra、Rb、Rc、Rdが形成されている。
On the other hand, the rotor 2 is provided with
Four salient poles Ra, Rb, Rc, Rd projecting outward are formed at positions shifted by 0 °.

【0005】図16は図15に示したSRモータの基本
的な構造と巻線を含めた動作原理を示す図である。図1
6において、ロータ2の位置に対応してコイル、、
のそれぞれに順次電流を流すことで、向かい合うステ
ータ1の突極とロータ2の突極との間で磁束の受渡しが
行なわれ、ロータ2の突極がステータ1の突極に吸引さ
れてロータ2が回転し、トルクが発生する。尚、図16
に示すコイル、、はステータ1のそれぞれ向かい
合った突極に巻回されるコイル(図15のLaとLd、
LbとLe、LcとLf)である。
FIG. 16 is a diagram showing the basic structure and operation principle of the SR motor shown in FIG. 15 including windings. Figure 1
6, a coil corresponding to the position of the rotor 2,
, A magnetic flux is transferred between the salient poles of the stator 1 and the salient poles of the rotor 2 facing each other. The salient poles of the rotor 2 are attracted to the salient poles of the stator 1 and Rotates and generates torque. Note that FIG.
, Coils wound around opposed salient poles of the stator 1 (La and Ld in FIG.
Lb and Le, Lc and Lf).

【0006】ロータ2の位置は、ロータ2に取付けられ
た位置センサ(図示せず)で検出され、コイルに電流
を流す状態1→コイルに電流を流す状態2→コイル
に電流を流す状態3→コイルに電流を流す状態1→・
・・を1ステップと称する。この動作原理は本願発明に
も適用される。
The position of the rotor 2 is detected by a position sensor (not shown) attached to the rotor 2, and a state 1 in which a current flows through the coil 2 → a state 2 in which a current flows through the coil 3 → a state 3 in which a current flows through the coil 3 → State 1 in which current flows through the coil
.. Is referred to as one step. This operation principle is also applied to the present invention.

【0007】図17は図15に示したSRモータを駆動
する駆動回路を示す回路図である。図17において、各
コイル、、のそれぞれに対応して駆動回路が接続
されている。すなわち、各コイルの一端にダイオードD
1のアノードとスイッチング素子S1のコレクタが接続
されており、他端側にスイッチング素子S2のエミッタ
とダイオードD2のカソードが接続されている。スイッ
チング素子S2のコレクタとダイオードD1のカソード
は電源Pの+側に接続され、スイッチング素子S1のエ
ミッタとダイオードD2のアノードは電源Pの−側に接
続されている。
FIG. 17 is a circuit diagram showing a drive circuit for driving the SR motor shown in FIG. In FIG. 17, a drive circuit is connected to each of the coils. That is, a diode D is connected to one end of each coil.
The anode of the switching element S1 is connected to the collector of the switching element S1, and the other end is connected to the emitter of the switching element S2 and the cathode of the diode D2. The collector of the switching element S2 and the cathode of the diode D1 are connected to the positive side of the power supply P, and the emitter of the switching element S1 and the anode of the diode D2 are connected to the negative side of the power supply P.

【0008】スイッチング素子S1とスイッチング素子
S2とが導通すると、電源Pの+側からスイッチング素
子S2、コイル、そしてスイッチング素子S1と電源
Pの−側に電流が流れる。
When the switching element S1 and the switching element S2 conduct, a current flows from the plus side of the power supply P to the switching element S2, the coil, and the minus side of the switching element S1 and the power supply P.

【0009】図18はコイルのインダクタンスとコイル
に供給する電流及びモータに発生するトルクを1相分に
ついて示した図である。図18から明らかなように、θ
uで示すアンアライン位置にあるステータ1のある突極
とロータ2のある突極が、ロータ2の回転に伴って互い
に近づくにつれてコイルのインダクタンスが最小値から
徐々に増加していく。このロータ2の回転と平行してコ
イルにa、b、c及びdと変化する電流を流すことでモ
ータとしてのトルクが発生する。そして、ステータ1の
突極とロータ2の突極が正対した位置、すなわちアライ
ン位置でインダクタンスが最大となる。コイルのインダ
クタンス値はアライン位置周辺で略フラットになる。イ
ンダクタンスが最大になった後は、ロータ2の回転に伴
ってロータ2の突極がステータ1の突極から離れるに従
ってインダクタンスが減少し、ステータ1の突極がロー
タ2の突極から最も離れた位置でインダクタンスが最小
値を示す。これもアンアライン位置となる。
FIG. 18 is a diagram showing the inductance of the coil, the current supplied to the coil, and the torque generated in the motor for one phase. As is clear from FIG.
As the salient pole of the stator 1 and the salient pole of the rotor 2 at the unaligned position indicated by u approach each other as the rotor 2 rotates, the inductance of the coil gradually increases from the minimum value. When a current that changes a, b, c, and d flows through the coil in parallel with the rotation of the rotor 2, torque as a motor is generated. The inductance becomes maximum at a position where the salient poles of the stator 1 and the salient poles of the rotor 2 face each other, that is, at the aligned position. The inductance value of the coil becomes substantially flat around the alignment position. After the inductance becomes maximum, the inductance decreases as the salient poles of the rotor 2 move away from the salient poles of the stator 1 as the rotor 2 rotates, and the salient poles of the stator 1 move farthest from the salient poles of the rotor 2. The inductance shows the minimum value at the position. This is also the unaligned position.

【0010】図19はSRモータの磁化曲線を示し、横
軸はコイルに流す電流を示し、縦軸はコイルに鎖交する
鎖交磁束を示す。図19において、ロータ2の突極がス
テータ1の突極から最も離れたときにインダクタンスの
値は小さくなり、ロータ2の突極がステータ1の突極に
近づくにつれてインダクタンスが上昇し、インダクタン
スが最大になった後、鉄材の磁気飽和によりインダクタ
ンスは頭打ちになり、特性はほぼ平坦に近くなる。
FIG. 19 shows the magnetization curve of the SR motor, the horizontal axis shows the current flowing through the coil, and the vertical axis shows the flux linkage interlinking the coil. In FIG. 19, when the salient poles of the rotor 2 are farthest from the salient poles of the stator 1, the inductance value decreases, and as the salient poles of the rotor 2 approach the salient poles of the stator 1, the inductance increases, and the inductance becomes maximum. After that, the inductance reaches a plateau due to the magnetic saturation of the iron material, and the characteristics become almost flat.

【0011】アライン位置θAでのコイルの鎖交磁束と
アンアライン角度θuでの鎖交磁束と電流ラインImに
囲まれた面積が磁気エネルギであり、この磁気エネルギ
をWとし、ロータ2が1回転する間に、Nst回通電を切
換えるとすると、SRモータの平均トルクTAは、W×
Nst/2πで表される。平均トルクTAを増大させるた
めには、磁気エネルギWを増大させるかまたは1回転あ
たりの通電切換回数Nstを増大させればよい。後者につ
いて、切換回数Nstを増大させるためにはステータ1及
びロータ2の突極の数を増やすか、コイルの相数を増や
せばよい。突極の増加については、例えばステータ1の
突極を12、ロータ2の突極を8、或いはステータ1の
突極を18、ロータ2の突極を12として組み合せれば
よいが、一般的には、突極数を増大させると磁気エネル
ギWもそれに比例して減少してしまうため、平均トルク
TAの増大にはつながらない。また、相数の増加は、駆
動回路の大型化や、モータからの配線数の増加によるモ
ータの大型化を引き起こしてしまう。従って、本質的に
は1ステップあたりの磁気エネルギWそのものの増大が
必須となる。
The area surrounded by the flux linkage of the coil at the align position θA, the flux linkage at the unaligned angle θu, and the current line Im is magnetic energy. The magnetic energy is W, and the rotor 2 makes one rotation. In the meantime, assuming that the energization is switched Nst times, the average torque TA of the SR motor becomes W ×
It is represented by Nst / 2π. In order to increase the average torque TA, the magnetic energy W may be increased or the number of times Nst of energization switching per rotation may be increased. In the latter case, the number of switching times Nst can be increased by increasing the number of salient poles of the stator 1 and the rotor 2 or by increasing the number of phases of the coil. To increase the number of salient poles, for example, the salient poles of the stator 1 may be combined with 12, the salient poles of the rotor 2 may be combined with 8, or the salient poles of the stator 1 may be combined with 18, and the salient poles of the rotor 2 may be combined. However, when the number of salient poles is increased, the magnetic energy W is also reduced in proportion to the increase, so that the average torque TA is not increased. Further, the increase in the number of phases causes an increase in the size of the drive circuit and an increase in the size of the motor due to an increase in the number of wires from the motor. Therefore, it is essentially necessary to increase the magnetic energy W per step.

【0012】磁気エネルギWを増大させる具体的手段と
して、磁化曲線上の (1)非飽和アラインインダクタンスの増大 (2)最大鎖交磁束の増大 (3)アンアラインインダクタンスの減少 (4)変曲点鎖交磁束の増大 を実施する必要がある。これらの特性は以下の基本式を
用いて算定される。
As specific means for increasing the magnetic energy W, (1) increase in unsaturated alignment inductance on the magnetization curve (2) increase in maximum interlinkage magnetic flux (3) decrease in unaligned inductance (4) inflection point It is necessary to increase the linkage flux. These characteristics are calculated using the following basic equations.

【0013】(1)非飽和アラインインダクタンスLa La=μo×S1×N×A/LG ここで、μoは真空の透磁率、S1はステータ1とロー
タ2のオーバーラップ面積、Nはコイルの巻数、Aはコ
イルが巻回されている磁極の数、LGはロータ2とステ
ータ1とのエアギャップ長さ (2)最大鎖交磁束Pm Pm=S2×Bm×N×A ここで、S2は磁路中における最小の磁路断面積、Bm
は最大磁束密度 (3)アンアラインインダクタンスLu Lu=k×N×C ここで、kは隣り合うロータ2の突極間(スロット)で
の漏れインダクタンス定数、Cはスロットの数 (4)変曲点鎖交磁束Ps Ps=Bs×LG/(μo×N) ここで、Bsは飽和磁束密度上述した各パラメータを最
適化することは、設計時点の必須要件であり、例えばコ
イルの巻数Nを増大することが考えられる。巻数Nを増
大すると、上記の算定式から明らかなように非飽和時ア
ラインインダクタンスLaおよび最大鎖交磁束Pmが増
大して磁気エネルギWの増大に寄与する。しかし、算定
式から明らかなように減少すべきアンアラインインダク
タンスLuも増大するため、増大すべき変曲点鎖交磁束
Psは減少してしまう。アンアラインインダクタンスL
uの増大はモータの高速回転時(最高駆動周波数時)に
おける電流の立上りを阻害し、高速回転時のモータの発
生トルクが低減してしまうという問題がある。
(1) Unsaturated aligned inductance La La = μo × S1 × N 2 × A / LG where μo is the magnetic permeability of vacuum, S1 is the overlap area between stator 1 and rotor 2, and N is the number of turns of the coil. , A is the number of magnetic poles around which the coil is wound, and LG is the air gap length between the rotor 2 and the stator 1. (2) Maximum interlinkage magnetic flux Pm Pm = S2 × Bm × N × A where S2 is the magnetic flux Minimum magnetic path cross section in the road, Bm
Is the maximum magnetic flux density. (3) Unaligned inductance Lu Lu = k × N 2 × C where k is the leakage inductance constant between the salient poles (slots) of adjacent rotors 2, and C is the number of slots. Bs is a saturation magnetic flux density. Optimizing the above parameters is an essential requirement at the time of design. For example, Bs is the number of turns N of the coil. It is thought that it will increase. When the number of turns N is increased, the non-saturated align inductance La and the maximum interlinkage magnetic flux Pm are increased, which contributes to an increase in the magnetic energy W, as is apparent from the above calculation formula. However, as is clear from the calculation formula, the unaligned inductance Lu to be reduced also increases, so that the inflection point interlinkage magnetic flux Ps to be increased decreases. Unaligned inductance L
The increase in u hinders the rise of the current at the time of high-speed rotation of the motor (at the highest driving frequency), and causes a problem that the generated torque of the motor at high-speed rotation is reduced.

【0014】また、コイルの配設スペースが同一である
限り、コイルの抵抗値は巻数の2乗に比例して増大する
ため、コイルの電力損失(銅損)のおおきなモータとな
ってしまう。このようにコイルの巻数を増大させること
はモータの低速回転時の発生トルクの増大に貢献できる
ものの、高速回転時の性能及び効率が劣化してしまう。
Further, as long as the arrangement space of the coil is the same, the resistance value of the coil increases in proportion to the square of the number of turns, so that the motor has a large power loss (copper loss) of the coil. Increasing the number of turns of the coil in this way can contribute to an increase in the generated torque at the time of low-speed rotation of the motor, but deteriorates the performance and efficiency at high-speed rotation.

【0015】一方、非飽和時アンアラインインダクタン
スLaおよび最大鎖交磁束Pmを増大させる手段とし
て、ステータ1とロータ2のオーバーラップ面積S1お
よび磁路中の最小の磁路断面積S2を増大させる方法が
ある。更に、アンアライン時のインダクタンスLuを低
減する手段として、アンアライン時の磁束の漏れkを低
減するように、突極の対向距離(ステータ1の突極間、
ロータ2の突極間、ステータ1とロータ2の突極間)を
長くする方法がある。しかしながら、従来のモータで
は、以下に述べるように構造上で大きな制約があり、発
生トルクが大きく、銅損が小さいモータを構成するには
モータを大型化しなければならない。
On the other hand, as means for increasing the non-saturated unaligned inductance La and the maximum linkage flux Pm, a method of increasing the overlap area S1 of the stator 1 and the rotor 2 and the minimum magnetic path cross-sectional area S2 in the magnetic path is used. There is. Further, as a means for reducing the inductance Lu at the time of unalignment, the distance between the salient poles (between the salient poles of the stator 1,
There is a method of lengthening the salient poles of the rotor 2 and the salient poles of the stator 1 and the rotor 2). However, the conventional motor has significant structural limitations as described below, and the motor must be increased in size to form a motor with a large generated torque and a small copper loss.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】図20はモータの中心
からのステータ突極角度とロータ突極角度を示してお
り、図21はステータ突極角度とロータ突極角度との関
係を示す図である。図20および図21は、参考文献と
してのSwitched Reluctance Motors and their Control
(T.J.E.Miller. MAGNA PHYSICS PUBLISHING)に掲載さ
れているものである。この文献には、図21の三角形A
BCで表される領域の角度内でそれぞれロータ突極角度
とステータ突極角度を設定するのがよいとされている
が、モータの発生トルク、出力、効率、トルクリップル
を総合的に考慮すると、一般的にはロータ突極角度およ
びステータ突極角度が30°〜36°の範囲内が実用範
囲となる。つまり、従来のSRモータでは、ロータの1
回転(360°)あたりのステータとロータのオーバー
ラップ角度の割合は8.33〜10%ということにな
る。
FIG. 20 shows the stator salient pole angle and the rotor salient pole angle from the center of the motor, and FIG. 21 shows the relationship between the stator salient pole angle and the rotor salient pole angle. is there. 20 and 21 show Switched Reluctance Motors and their Control as a reference.
(TJEMiller. MAGNA PHYSICS PUBLISHING). This document includes the triangle A in FIG.
It is said that it is better to set the rotor salient pole angle and the stator salient pole angle respectively within the angle of the area represented by BC, but considering the generated torque, output, efficiency, and torque ripple of the motor comprehensively, Generally, the practical range is such that the rotor salient pole angle and the stator salient pole angle are in the range of 30 ° to 36 °. That is, in the conventional SR motor, the rotor 1
The ratio of the overlapping angle of the stator and the rotor per rotation (360 °) is 8.33 to 10%.

【0017】この割合が従来構成のSRモータの性能を
制限している要因であると言える。これは、ステータ1
とロータ2の突極数を増やしてもオーバーラップ角度の
割合は変化するものではないので解決策にはならない。
逆に、不用意にステータ1とロータ2の突極数を増やす
と、アンアライン時の突極の長さが短くなり、漏れ磁束
が増大するとともに、巻線が形成されるスロットの数が
増大し、アンアラインインダクタンスを増加させる原因
となり、結果的にトルクを増大させるにも限界がある。
It can be said that this ratio is a factor limiting the performance of the conventional SR motor. This is stator 1
However, even if the number of salient poles of the rotor 2 is increased, the ratio of the overlap angle does not change, so that it is not a solution.
Conversely, if the number of salient poles of the stator 1 and the rotor 2 is carelessly increased, the length of the salient poles at the time of unalignment becomes shorter, the leakage magnetic flux increases, and the number of slots in which windings are formed increases. This causes an increase in unaligned inductance, and as a result, there is a limit in increasing the torque.

【0018】さらに、各相の突極はその相が通電されて
いるときにはインダクタンスの発生に寄与しているが、
他の相が通電されているときには何もしておらず、有効
に使われていない。
Further, the salient poles of each phase contribute to the generation of inductance when the phase is energized.
When the other phases are energized, they do nothing and are not being used effectively.

【0019】この発明の主たる目的は、トルクを発生す
るための突極と突極との重なり角度を増大させて磁極の
利用率を向上させるとともに、磁性体間の漏れ磁束を低
減して、従来のSRモータの課題を根本的に解決し得る
モータを提供することである。
A main object of the present invention is to improve the utilization rate of magnetic poles by increasing the overlapping angle between salient poles for generating torque and the salient poles, and to reduce the leakage magnetic flux between the magnetic bodies. Is to provide a motor that can fundamentally solve the problem of the SR motor.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1の発明は、それぞれの一方がステータとな
り、他方がロータとなる第1および第2の部材構造を含
み、複数相のコイルを順次切換えて駆動することにより
ロータを回転させるモータにおいて、前記第1および第
2の部材構造の一方は、他方の部材構造に対向する周面
に沿って軸方向に延在し、前記コイルが巻回される複数
のスロットと、隣接するスロットの間に形成される複数
の磁極を含み、前記第1および第2の部材構造の他方
は、非磁性体によって形成され、その軸方向に積重ねら
れた積層板を含むとともに、一方の部材構造に対向する
周面に沿ってそれぞれが周方向に磁気的に独立して配置
される磁性体ピースを備え、前記磁性体ピースは、隣接
する2つの磁極に対向したとき、該2つの磁極を磁気的
に結合し、前記コイルに通電したとき該2つの磁極と該
磁性体ピースとの間に生じる磁気閉路の磁束によってト
ルクを発生させることを特徴とするモータとした。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a multi-phase coil including first and second member structures, one of which is a stator and the other is a rotor. One of the first and second member structures extends in an axial direction along a peripheral surface facing the other member structure, and the coil is driven by rotating the rotor by sequentially switching and driving the rotor. Including a plurality of slots to be wound and a plurality of magnetic poles formed between adjacent slots, the other of the first and second member structures is formed of a non-magnetic material and is stacked in the axial direction. And a magnetic piece that is magnetically independently arranged in a circumferential direction along a peripheral surface facing one of the member structures, wherein the magnetic material piece has two adjacent magnetic poles. Opposite A motor that magnetically couples the two magnetic poles to generate torque by a magnetic flux of a magnetic closed circuit generated between the two magnetic poles and the magnetic piece when the coil is energized. did.

【0021】請求項1の発明によると、磁性体ピースが
隣接する2つの磁極に対向したとき、2つの磁極を磁気
的に結合し、2つの磁極との間に生じる磁気閉路の磁束
によってトルクを発生させるため、コイルの巻数を増大
することなく、大きなトルクを発生できる。
According to the first aspect of the present invention, when the magnetic material piece faces two adjacent magnetic poles, the two magnetic poles are magnetically coupled, and the torque is generated by the magnetic flux of the magnetic closed circuit generated between the two magnetic poles. Therefore, a large torque can be generated without increasing the number of turns of the coil.

【0022】また、磁性体ピースを非磁性体によって形
成された積層板に保持させるようにしたため、保持部材
の機械的強度向上、磁性体ピースに対する保持力の強化
と、磁性体ピース間の漏れ磁束の低減による、更に大き
なトルクの発生とを両立できる。
Further, since the magnetic piece is held by the laminated plate formed of a non-magnetic material, the mechanical strength of the holding member is enhanced, the holding force for the magnetic piece is enhanced, and the leakage flux between the magnetic pieces is increased. And the generation of a larger torque can be compatible.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1は本実施の形態におけるSR
(Switched Reluctance)モータの
基本的な構成であるロータとステータとコイルを示す径
方向の断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the SR according to the present embodiment.
FIG. 2 is a radial cross-sectional view showing a rotor, a stator, and a coil, which are basic components of a (Switched Reluctance) motor.

【0024】図1に示した実施の形態は、ロータ20が
ステータ10の外周を回転するアウターロータ型で構成
されているが、ロータがステータの内側を回転するイン
ナーロータ型のモータであっても本発明を適用できる。
そのような例は、後述の図8乃至図11を用いて説明す
る。尚、ステータ10とロータ20はいずれか一方が第
1の部材構造を構成し、他方が第2の部材構造を構成し
ている。
In the embodiment shown in FIG. 1, the rotor 20 is of an outer rotor type in which the outer periphery of the stator 10 is rotated. However, an inner rotor type motor in which the rotor rotates inside the stator may be used. The present invention can be applied.
Such an example will be described with reference to FIGS. One of the stator 10 and the rotor 20 constitutes a first member structure, and the other constitutes a second member structure.

【0025】ステータ10は予め定められた外径を有す
る円柱状の磁性体から形成されていて、その外周に沿っ
て径方向外側に突出する12個の突極S1〜S12と、
隣り合う各突極間に形成される12個のスロットSR1
〜SR12がそれぞれ周方向に等間隔に交互に形成され
ている。各突極S1〜S12はステータ10の軸方向に
延在していて、ステータ10の中心から径方向外側に向
かって徐々に狭くなり、先端部では広がった形状を呈し
ている。尚、スロットSR1〜SR12はステータ10
内で軸方向にねじれていてもよい。
The stator 10 is formed of a columnar magnetic body having a predetermined outer diameter, and has twelve salient poles S1 to S12 protruding radially outward along the outer periphery thereof.
12 slots SR1 formed between adjacent salient poles
To SR12 are alternately formed at equal intervals in the circumferential direction. Each of the salient poles S1 to S12 extends in the axial direction of the stator 10, gradually narrows from the center of the stator 10 toward the outside in the radial direction, and has a widened shape at the front end. Note that the slots SR1 to SR12 are
May be axially twisted within.

【0026】コイルAa、Ab、Ba、Bb、Ca、C
bはスロットSR1〜SR12内で、図1に示すように
突極およびスロットをそれぞれ2個ずつ飛ばした状態で
突極に巻回される。本実施の形態のSRモータは3相制
御されるものであり、1相あたりコイルAaとAb、コ
イルBaとBb、コイルCaとCbとでそれぞれ構成さ
れ、各相でコイルは直列あるいは並列に接続される。図
1において、各コイルに記される×、・はコイルAa〜
Cbの巻線の極性、すなわち電流が流れたときの極性を
示している。×は手前から紙面に向かって流れる電流を
示し、・は紙面から手前に流れる電流を示す。尚、図1
は全てのコイルに電流が流れていることを示すものでは
ない。
Coil Aa, Ab, Ba, Bb, Ca, C
b is wound around salient poles in the slots SR1 to SR12 with two salient poles and two slots skipped as shown in FIG. The SR motor according to the present embodiment is controlled by three phases, and is constituted by coils Aa and Ab, coils Ba and Bb, and coils Ca and Cb for each phase, and the coils are connected in series or in parallel in each phase. Is done. In FIG. 1, x,... Written on each coil represent coils Aa to
It shows the polarity of the winding of Cb, that is, the polarity when a current flows. × indicates a current flowing from the near side toward the paper surface, and · indicates a current flowing from the near side to the paper surface. FIG.
Does not indicate that current is flowing through all coils.

【0027】ロータ20はステータ10の外径よりも所
定のギャップ分だけ大きな内径を有する円筒状に形成さ
れており、ステータ10の外周に沿って同軸的に回転す
る。ロータ20はリング状の断面を有する回転体21と
して示されている。回転体21の内周面には8個のピー
スJ1〜J8が等間隔に固定されている。回転体21は
非磁性体またはステータ10よりも非常に弱い磁性体に
よって形成されており、磁性体ピースJ1〜J8間の周
方向の磁気的な遮断を行なう。したがって、各磁性体ピ
ースJ1〜J8は周方向で磁気的に独立しており、周方
向に隣接する磁性体ピース間では実質的に磁路が形成さ
れることはないかまたは磁路が形成され難くなってい
る。
The rotor 20 is formed in a cylindrical shape having an inner diameter larger than the outer diameter of the stator 10 by a predetermined gap, and rotates coaxially along the outer circumference of the stator 10. The rotor 20 is shown as a rotating body 21 having a ring-shaped cross section. Eight pieces J1 to J8 are fixed to the inner peripheral surface of the rotating body 21 at equal intervals. The rotator 21 is formed of a non-magnetic material or a magnetic material much weaker than the stator 10, and performs magnetic interruption in the circumferential direction between the magnetic material pieces J1 to J8. Therefore, the magnetic material pieces J1 to J8 are magnetically independent in the circumferential direction, and substantially no magnetic path is formed between the magnetic material pieces adjacent in the circumferential direction, or the magnetic path is formed. It has become difficult.

【0028】各磁性体ピースJ1〜J8はそれぞれの内
周面が回転体21の内周面よりもわずかに径方向内側に
突出し、適度なギャップを介してステータ10の各突極
S1〜S12と対向し、機械的に安定し且つ磁気回路的
に低い磁気抵抗でステータ10とロータ20とを磁気的
に結合させるように構成されている。本実施の形態で
は、各磁性体ピースJ1〜J8の内周面側の幅は、各突
極S1〜S12のそれぞれの幅よりも大きく形成されて
いる。
Each of the magnetic pieces J1 to J8 has its inner peripheral surface slightly projecting radially inward from the inner peripheral surface of the rotating body 21, and is connected to the salient poles S1 to S12 of the stator 10 through an appropriate gap. The stator 10 and the rotor 20 are configured to be magnetically coupled to each other with a magnetic resistance that is opposed, mechanically stable, and low in a magnetic circuit. In the present embodiment, the width on the inner peripheral surface side of each magnetic piece J1 to J8 is formed to be larger than the width of each of the salient poles S1 to S12.

【0029】図2〜図4は図1に示したSRモータの各
ステップ毎の動作を説明するための図である。先ず、図
2においてステータ10とロータ20の位置関係で電流
が第1相のコイルAaおよびAbに図示するように流れ
ると、コイルAa、Abが2スロット飛びに巻回されて
いるため、ステータ10の中心からみて90°の角度毎
にコイルAaが収容されるスロットSR1、SR4と、
コイルAbが収容されるスロットSR7、SR10の回
りに磁束が発生する。この磁束は隣り合う突極S1とS
2(S4とS5、S7とS8、S10とS11)と磁性
体ピースJ2(J4、J6、J8)との間でスロットS
R1(SR4、SR7、SR10)を囲むような閉ルー
プの磁路を流れる。そして、突極の組合せS1とS2、
S4とS5、S7とS8、S10とS11と磁性体ピー
スJ2、J4、J6、J8との間を流れる磁束が増大す
る方向、つまりコイルに結合する磁束が最大値(コイル
のインダクタンスが最大値)となる方向に回転トルクが
発生する。図2〜図4ではトルクの方向を矢印で示す。
これを前述の図19で示すと、コイルのインダクタンス
はLuからLAに向かって変化する方向を表す。
FIGS. 2 to 4 are diagrams for explaining the operation of the SR motor shown in FIG. 1 for each step. First, when a current flows through the first-phase coils Aa and Ab as shown in FIG. 2 due to the positional relationship between the stator 10 and the rotor 20, the coils Aa and Ab are wound in two-slot intervals. Slots SR1 and SR4 in which the coils Aa are housed at every 90 ° angle as viewed from the center of
Magnetic flux is generated around the slots SR7 and SR10 in which the coil Ab is housed. This magnetic flux is generated between adjacent salient poles S1 and S1.
2 (S4 and S5, S7 and S8, S10 and S11) and the magnetic piece J2 (J4, J6, J8)
It flows through a closed loop magnetic path surrounding R1 (SR4, SR7, SR10). Then, salient pole combinations S1 and S2,
The direction in which the magnetic flux flowing between S4 and S5, S7 and S8, S10 and S11 and the magnetic pieces J2, J4, J6 and J8 increases, that is, the magnetic flux coupled to the coil has a maximum value (the coil inductance has a maximum value). A rotational torque is generated in the following direction. 2 to 4, the direction of the torque is indicated by an arrow.
If this is shown in FIG. 19 described above, the inductance of the coil indicates a direction that changes from Lu to LA.

【0030】図3は図2から進行した状態を示してお
り、コイルAaとAbからなる第1相への通電からコイ
ルBaとBbからなる第2の相への通電に切換える途中
の状態である。図3ではコイルBa、Bbに電流が流れ
はじめているが、このときのコイルBa、Bbのインダ
クタンスはロータ20の磁性体ピースによる磁気抵抗が
コイルBa、Bbに対して最小値をとる。すなわち、第
2相は、図19でアンアラインθuの位置にあり、イン
ダクタンスLuをとる。
FIG. 3 shows a state proceeding from FIG. 2, in a state in which the energization to the first phase composed of the coils Aa and Ab is switched to the energization to the second phase composed of the coils Ba and Bb. . In FIG. 3, the current starts flowing through the coils Ba and Bb. At this time, the inductance of the coils Ba and Bb is such that the magnetic resistance of the magnetic material piece of the rotor 20 has a minimum value with respect to the coils Ba and Bb. That is, the second phase is located at the position of the unalignment θu in FIG. 19, and takes the inductance Lu.

【0031】図4は更に進行して、ステータ10の突極
の組合せS1とS2、S4とS5、S7とS8,S10
とS11および磁性体ピースJ2、J4、J6、J8に
おける磁束が最大値をとり、第1相のコイルAa、Ab
は図18においてアライン位置θAにあり、インダクタ
ンスは最大値LAをとる。この状態においては、第2相
のコイルBaとBbのインダクタンスが増加途中にあ
り、図4の矢印方向に示すトルクを第1相に引続いて発
生している。このとき第1相による発生トルクは0にな
っている。第1相のコイルAa、Abについてアライン
位置θAを過ぎた後は、第1相のコイルAa、Abに供
給する電流を遮断してロータ20の回転方向とは逆向き
のトルクの発生を防止する。同様に、第2相→第3相
(コイルCaとCb)→第1相とステップが進むことで
回転トルクが継続して発生する。
FIG. 4 proceeds further to show the combination of salient poles S1 and S2 of the stator 10, S4 and S5, S7 and S8, S10.
And the magnetic flux in S11 and the magnetic pieces J2, J4, J6, J8 take the maximum value, and the first phase coils Aa, Ab
Is at the align position θA in FIG. 18, and the inductance takes the maximum value LA. In this state, the inductance of the coils Ba and Bb of the second phase is in the process of increasing, and the torque shown in the arrow direction of FIG. 4 is generated following the first phase. At this time, the torque generated by the first phase is zero. After the first-phase coils Aa and Ab have passed the alignment position θA, the current supplied to the first-phase coils Aa and Ab is cut off to prevent the generation of torque in the direction opposite to the rotation direction of the rotor 20. . Similarly, as the steps progress from the second phase to the third phase (the coils Ca and Cb) and the first phase, the rotation torque is continuously generated.

【0032】以上の動作説明から明らかなように、各ス
ロットルに巻回されたコイルの周りに発生する磁束は、
それぞれ磁気的に他とは周方向に絶縁された磁性体ピー
スと向い合う磁極との間で閉回路を形成するように流
れ、次の相に相当する隣のスロットルに巻回されたコイ
ルに通電することで発生する磁束は、磁気的に前の相と
は絶縁されているため、相間の干渉を受けることなくト
ルクを連続的に効率よく発生できる。
As is clear from the above description of operation, the magnetic flux generated around the coil wound around each throttle is:
Flows so as to form a closed circuit between the magnetic piece that is magnetically insulated from the other in the circumferential direction and the facing magnetic pole, and energizes the coil wound on the next throttle corresponding to the next phase The generated magnetic flux is magnetically insulated from the previous phase, so that torque can be continuously and efficiently generated without receiving interference between phases.

【0033】すなわち、この発明の一実施形態において
は、磁束をロータ20の一つの磁性体ピースと、これと
向い合うのステータ10の一つのスロットの両側の磁極
の間で流すことができるために、ロータ20の周上にお
いて従来よりも多くの個所で磁極と磁性体ピースを用い
ることができるためや、ステータ10の磁極S1〜S1
2は他相と共用するため、図2〜図4から理解できるよ
うに、アライン時のステータ10とロータ20のオーバ
ーラップ面積、および最大鎖交磁束を決定する断面積と
もに従来のSRモータに対して、およそ2倍とれること
が理解される。さらに言えば、ロータ20の磁性体ピー
スJ1〜J8が周方向で磁気的に絶縁されているので、
アンアライン時の磁気漏れが抑えられ、アンアライン時
のインダクタンスが低くなるという利点も併せ持つもの
である。
That is, in one embodiment of the present invention, the magnetic flux can flow between one magnetic piece of the rotor 20 and the magnetic poles on both sides of one slot of the stator 10 facing the magnetic piece. Since the magnetic poles and the magnetic pieces can be used at more locations on the circumference of the rotor 20 than before, the magnetic poles S1 to S1 of the stator 10 can be used.
2 is shared with the other phases, so that the overlapping area of the stator 10 and the rotor 20 at the time of alignment and the cross-sectional area for determining the maximum interlinkage magnetic flux are different from those of the conventional SR motor as can be understood from FIGS. Therefore, it is understood that it can be approximately doubled. Furthermore, since the magnetic pieces J1 to J8 of the rotor 20 are magnetically insulated in the circumferential direction,
It also has the advantage that magnetic leakage during unalignment is suppressed and inductance during unalignment is reduced.

【0034】これによって、図19に示す磁化エネルギ
Wを大きくとることが可能となる。すなわち、コイルの
巻数を増大することなく、大きなトルクを確保できると
同時に、アンアライン時のインダクタンスを低く抑える
ことができ、低速のみならず高速でのトルクを高く確保
できるとともに、高い効率を確保できる。
This makes it possible to increase the magnetization energy W shown in FIG. That is, a large torque can be ensured without increasing the number of turns of the coil, and at the same time, the inductance at the time of unalignment can be suppressed low, so that a high torque can be ensured not only at a low speed but also at a high speed and high efficiency can be secured.

【0035】図5は図1に示した本発明の実施の形態の
詳細を示すものであり、図6は、図5のA−A断面図で
ある。図5および図6において、磁性体によって構成さ
れたステータ10には、24極の磁極S1〜S24が設
けられるとともに、各磁極S1〜S24間にはコイルが
巻回されるスロットSR1〜SR24が各々設置されて
いる。各コイルは図5に示すようにスロットSR1〜S
R24を2個飛ばすように巻回されている。
FIG. 5 shows details of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 5 and 6, the stator 10 made of a magnetic material is provided with 24 magnetic poles S1 to S24, and slots SR1 to SR24 around which coils are wound are provided between the magnetic poles S1 to S24. is set up. Each coil has slots SR1 to S
It is wound to skip two R24s.

【0036】一方、ロータ20は、その回転軸方向に互
いに積重ねられた複数の非磁性体金属の積層板202
a,202b,202c・・・(図6)で構成された保
持部材(202と総称する)を含み、各保持部材202
には、磁性体ピースJ1〜J16(201と総称する)
が係合されている。磁性体ピース201は、これに限定
する意図はないが、例えばプレス加工で成型された珪素
鋼板で形成される。各磁性体ピース201は、ソリッド
の磁性体であってもよいし、また、パウダー状の磁性体
を固めた、いわゆるパウダーメタルでも成立する。図7
に示したように、磁性体ピース201は、大径の内周面
201aと小径の外周面201bを備えた左右対称形
で、更に2個の爪部201cを備えている。保持部材2
02は切欠部202p(図5)を備えており、磁性体ピ
ース201がはめ込まれる形状に形成されている。磁性
体ピース201は、爪部201cが保持部材202の切
欠部202pに係合されることによって、保持部材20
2に強固に設置されている。
On the other hand, the rotor 20 includes a plurality of non-magnetic metal laminated plates 202 stacked on each other in the direction of the rotation axis.
a, 202b, 202c,... (FIG. 6).
Has magnetic pieces J1 to J16 (collectively 201).
Are engaged. The magnetic piece 201 is not limited to this, but is formed of, for example, a silicon steel sheet formed by press working. Each magnetic material piece 201 may be a solid magnetic material or a so-called powder metal obtained by solidifying a powder-like magnetic material. FIG.
As shown in (1), the magnetic piece 201 is symmetrical with a large-diameter inner peripheral surface 201a and a small-diameter outer peripheral surface 201b, and further includes two claw portions 201c. Holding member 2
Numeral 02 has a notch 202p (FIG. 5) and is formed in a shape into which the magnetic piece 201 is fitted. When the claw 201c is engaged with the notch 202p of the holding member 202, the magnetic material piece 201
2 is firmly installed.

【0037】保持部材202と磁性体ピース201との
係合は、両者が所定の締代を備えたしまり嵌め、両者間
に隙間を保有する隙間嵌め、或いはそれらの中間嵌めの
いずれでも可能である。隙間嵌めを採用する場合は、両
者間に樹脂材料等を介在させ、ガタをなくすのがよい。
磁性体201と結合した複数の保持部材202は、図6
に示したように、ロータ20に対して、かしめ、或いは
ボルト締め等の方法によって固定されたカバー30によ
って、ロータ20との間で挟持されている。
The engagement between the holding member 202 and the magnetic piece 201 can be any of a tight fit with a predetermined interference, a gap fit with a gap between them, and an intermediate fit between them. . In the case of adopting the gap fitting, it is preferable that a resin material or the like is interposed between the two to eliminate play.
The plurality of holding members 202 coupled to the magnetic body 201
As shown in (1), the rotor 20 is sandwiched between the rotor 20 by a cover 30 fixed by caulking or bolting.

【0038】図6において、ロータ20にはシャフト4
0が結合されている。ステータ10(本実施の形態にお
いては、複数の磁性体金属の積層板によって構成されて
いるが、必ずしも積層板である必要はない)にはコイル
12が巻回されており、コイル12の引出線13は端子
(図示せず)を介して駆動回路(図示せず)に接続され
る。ハウジング50はステータ10およびベアリング3
1,32を保持する。ロータ角度センサ33はそのロー
タ34がシャフト40に結合され、そのステータ35は
ハウジング50に結合されていて、ロータ20の角度位
置を検出する。この検出出力は図示しないコントローラ
に与えられる。コントローラは検出された角度に基づい
て各相順に各コイルを駆動する。
In FIG. 6, the rotor 20 has a shaft 4
0 is connected. A coil 12 is wound around a stator 10 (in the present embodiment, a laminated plate of a plurality of magnetic metal members, but is not necessarily a laminated plate). Reference numeral 13 is connected to a drive circuit (not shown) via a terminal (not shown). The housing 50 includes the stator 10 and the bearing 3
1, 32 are held. The rotor angle sensor 33 has its rotor 34 coupled to the shaft 40 and its stator 35 coupled to the housing 50 to detect the angular position of the rotor 20. This detection output is given to a controller (not shown). The controller drives each coil in the order of each phase based on the detected angle.

【0039】前述した実施の形態によれば、磁性体ピー
ス201は、非磁性体によって形成された保持部材20
2に爪部201cを介して係合されているため、保持部
材202に対して強固に結合され、ロータ20の遠心
力、或いは振動等によって保持部材から脱落することが
ない。また、エポキシ系等の接着剤を用いて磁性体ピー
ス201と保持部材202とを結合した場合に比べ、作
業工程が簡素化される。更に、溶接によって結合したと
きのように、溶接部に循環電流が流れて渦電流が発生す
ることもない。
According to the above-described embodiment, the magnetic piece 201 is formed of the holding member 20 made of a non-magnetic material.
2 is engaged with the holding member 202 through the claw portion 201c, so that the rotor 20 does not fall off the holding member due to centrifugal force or vibration of the rotor 20. Further, the working process is simplified as compared with the case where the magnetic material piece 201 and the holding member 202 are joined using an epoxy-based adhesive or the like. Furthermore, unlike the case where the members are joined by welding, a circulating current does not flow through the welded portion, and eddy current does not occur.

【0040】また、保持部材202は非磁性体である金
属によって形成されているため、樹脂材料、或いはセラ
ミック材料にて形成された場合に比べ、機械的強度が得
られるという利点がある。
Further, since the holding member 202 is formed of a nonmagnetic metal, there is an advantage that mechanical strength can be obtained as compared with a case where the holding member 202 is formed of a resin material or a ceramic material.

【0041】尚、本発明による磁性体ピース201と保
持部材202との結合は、必ずしも上記したように嵌め
あい結合にする必要はなく、磁性体ピース201をアル
ミニウム、或いはマグネシウムのような非磁性体金属に
よって形成された積層板内に鋳込んでもよい。
The connection between the magnetic piece 201 and the holding member 202 according to the present invention does not necessarily need to be a fitting connection as described above, and the magnetic piece 201 is made of a non-magnetic material such as aluminum or magnesium. It may be cast in a laminate made of metal.

【0042】図12に示したように、一般に、ステータ
10と磁性体ピース201との間に磁路MPが形成され
ると、保持部材202に渦電流WIが発生する。これが
ために、隣合った磁性体ピース201間に漏れ磁束LM
が発生し、モータトルクに悪影響を及ぼす。
As shown in FIG. 12, generally, when a magnetic path MP is formed between the stator 10 and the magnetic piece 201, an eddy current WI is generated in the holding member 202. Because of this, the leakage magnetic flux LM between the adjacent magnetic pieces 201
And adversely affect the motor torque.

【0043】しかし、本実施の形態によれば、保持部材
202が複数の非磁性体金属の積層板202a,202
b,202c・・・で構成されているため、図13およ
び図13のC−C断面図である図14にあるように、各
積層板202a,202b,202c・・・に発生する
渦電流WIも比較的小さいものであるため(一般に渦電
流損失は積層板の枚数の二乗に反比例する)、隣り合っ
た磁性体ピース201間に発生する漏れ磁束LMもわず
かなものとなる。したがって、本実施の形態によれば、
保持部材202を複数の非磁性体金属の積層板202
a,202b,202c・・・で構成することによっ
て、保持部材202の機械的強度の向上、磁性体ピース
に201に対する保持力の強化、および隣り合った磁性
体ピース201間に発生する漏れ磁束LMの低減による
モータトルクの改善を両立できる。
However, according to the present embodiment, the holding member 202 is composed of a plurality of non-magnetic metal laminated plates 202a and 202a.
, eddy currents WI generated in the respective laminated plates 202a, 202b, 202c... as shown in FIG. 13 and FIG. Is relatively small (generally, the eddy current loss is inversely proportional to the square of the number of laminated plates), so that the leakage magnetic flux LM generated between the adjacent magnetic material pieces 201 is also small. Therefore, according to the present embodiment,
The holding member 202 is made of a plurality of nonmagnetic metal laminated plates 202.
a, 202b, 202c,..., to improve the mechanical strength of the holding member 202, to increase the holding force of the magnetic piece to the 201, and to make the leakage magnetic flux LM generated between the adjacent magnetic pieces 201. And the improvement of the motor torque can be achieved.

【0044】図8は本発明の変形例による実施の形態を
示し、これは図5に示したものをインナーロータタイプ
に適用したものである。本実施の形態においては、磁性
体によって構成されたステータ10には、24極の磁極
S1〜S24が設けられるとともに、各磁極S1〜S2
4間にはコイルが巻回されるスロットSR1〜SR24
が各々設置されている。各コイルは図5のものと同様に
スロットを2個飛ばすように巻回されている(図示せ
ず)。複数の非磁性体金属の積層板で構成された保持部
材202には、磁性体ピースJ1〜J16が係合されて
いる。保持部材202と磁性体ピースJ1〜J16との
結合方法等は図5のものと同様であるので説明は省略す
る。
FIG. 8 shows an embodiment according to a modification of the present invention, in which the embodiment shown in FIG. 5 is applied to an inner rotor type. In the present embodiment, the stator 10 made of a magnetic material is provided with 24 magnetic poles S1 to S24, and each of the magnetic poles S1 to S2.
Four slots SR1 to SR24 around which the coil is wound
Are installed respectively. Each coil is wound so as to skip two slots as shown in FIG. 5 (not shown). Magnetic pieces J1 to J16 are engaged with a holding member 202 formed of a plurality of nonmagnetic metal laminated plates. The method of connecting the holding member 202 and the magnetic pieces J1 to J16 is the same as that in FIG.

【0045】図9は本発明の更なる変形例による実施の
形態を示し、図8に示したものに対し、磁性体ピースJ
1〜J16の形状を変更したものである。本実施の形態
においては、磁性体ピースJ1〜J16(201で総称
する)のロータ20の内周側に若干の凹部201dを設
け、磁性体ピース201の外周面201bとシャフト4
0との間の半径方向距離を大きくしている。これによっ
て、磁性体ピース201からシャフト40に向けて漏れ
磁束が発生することが低減される。保持部材202と磁
性体ピース201との結合方法等は図8のものと同様で
ある。各コイルは図8のものと同様にスロットを2個飛
ばすように巻回されている(図示せず)。
FIG. 9 shows an embodiment according to a further modified example of the present invention, which is different from the one shown in FIG.
1 to J16 are modified. In the present embodiment, a slight recess 201d is provided on the inner peripheral side of the rotor 20 of the magnetic pieces J1 to J16 (collectively denoted by 201), and the outer peripheral surface 201b of the magnetic piece 201 and the shaft 4 are formed.
The distance in the radial direction between 0 and 0 is increased. As a result, the occurrence of leakage magnetic flux from the magnetic piece 201 toward the shaft 40 is reduced. The method of coupling the holding member 202 and the magnetic material piece 201 is the same as that in FIG. Each coil is wound so as to skip two slots as shown in FIG. 8 (not shown).

【0046】図10は本発明の更なる変形例による実施
の形態を示し、図8に示したものに対し、磁性体ピース
J1〜J16を保持部材202に結合するために、ピン
P1〜P16(60で総称する)を用いたものである。
本実施の形態においても、各コイルは図8のものと同様
にスロットを2個飛ばすように巻回されている(図示せ
ず)。
FIG. 10 shows an embodiment according to a further modification of the present invention. In contrast to the embodiment shown in FIG. 8, pins P1 to P16 ( 60 (collectively referred to as 60).
Also in the present embodiment, each coil is wound so as to skip two slots as in FIG. 8 (not shown).

【0047】図11は図10のB−B断面を表す。本実
施の形態においては、磁性体ピースJ1〜J16(20
1で総称する)を両面で挟持するエンドプレート70
a,70bとともに、磁性体ピース201にピン60を
貫通させ、ピン60の両端においてエンドプレート70
a,70bにかしめている。尚、エンドプレート70
a,70bはその内周面においてシャフト40の保持部
40aにかしめられている。本実施の形態によれば、磁
性体ピース201の保持部材202への結合作業が容易
で、磁性体ピース201の保持部材202に対する位置
精度を向上できる。
FIG. 11 shows a BB section of FIG. In the present embodiment, the magnetic pieces J1 to J16 (20
1), which is sandwiched between both sides
a and 70b, the pin 60 is passed through the magnetic piece 201, and the end plate 70 is provided at both ends of the pin 60.
a, 70b. The end plate 70
a and 70b are caulked to the holding portion 40a of the shaft 40 on the inner peripheral surface thereof. According to the present embodiment, the work of connecting magnetic piece 201 to holding member 202 is easy, and the positional accuracy of magnetic piece 201 with respect to holding member 202 can be improved.

【0048】図22乃至図30は本発明の磁性体ピース
と積層板である保持体との結合方法に関する、更なる変
形例による実施の形態を示し、図22は磁性体ピースと
保持体との結合部を表し、図23は図22のD−D断面
図である。図24は第1磁性体ピース81を表す。図に
あるように、第1磁性体ピース81は弧81bを備える
とともに、3個の突起81aを備える。図22および図
24乃至図27において、白抜きの点は第1磁性体ピー
ス81と第2磁性体ピース82とを結合する際に使用さ
れる突起、黒塗りの点は第1積層板83と第2磁性体ピ
ース82とを結合する際に使用される突起、また二重丸
は第1積層板83と第2積層板84とを結合する際に使
用される突起を表す。
FIGS. 22 to 30 show a further modified embodiment of the method for connecting the magnetic piece of the present invention to the holding body which is a laminated plate. FIG. 22 shows the connection between the magnetic piece and the holding body. FIG. 23 is a sectional view taken along the line DD of FIG. FIG. 24 shows the first magnetic piece 81. As shown in the figure, the first magnetic piece 81 includes an arc 81b and three protrusions 81a. In FIGS. 22 and 24 to 27, white dots indicate protrusions used for coupling the first magnetic piece 81 and the second magnetic piece 82, and black dots indicate the first laminated plate 83. A projection used when connecting the second magnetic piece 82 and a double circle represent a projection used when connecting the first laminated plate 83 and the second laminated plate 84.

【0049】図25は第2磁性体ピース82を示し、弧
82cを備え、第1磁性体ピース81の突起81aと係
合する3個の突起82aと、第1積層体83と結合する
際に使用される3個の突起82bを備えている。
FIG. 25 shows a second magnetic piece 82 which has an arc 82c and which is engaged with the three projections 82a of the first magnetic piece 81 and the first laminate 83. It has three projections 82b to be used.

【0050】図26は第1積層板83を表し、第1磁性
体ピース81の弧81bより曲率の大きい打ち抜きの弧
83cを備えている。また、第2磁性体ピース82の突
起82bと係合する3個の突起83a、および第2積層
板84と結合する際に使用される突起83bを備えてい
る。
FIG. 26 shows the first laminated plate 83, which is provided with a punched arc 83c having a larger curvature than the arc 81b of the first magnetic piece 81. Further, three projections 83a that engage with the projections 82b of the second magnetic piece 82, and projections 83b that are used when coupling with the second laminated plate 84 are provided.

【0051】図27は第2積層板84を表し、第2磁性
体ピース82の弧82cより曲率の大きい打ち抜きの弧
84bを備えている。また、第1積層板83の突起83
bと係合する突起84aを備えている。
FIG. 27 shows a second laminated plate 84 having a punched arc 84b having a larger curvature than the arc 82c of the second magnetic piece 82. Also, the projections 83 of the first laminated plate 83
The projection 84a is provided for engaging with the projection 84b.

【0052】第1磁性体ピース81、第2磁性体ピース
82、第1積層板83および第2積層板84は以下のよ
うに結合される。図22および図23に示したように、
第2磁性体ピース82の突起82bと第1積層板83の
突起83aとを係合させて、第2磁性体ピース82と第
1積層板83とを結合する。また、第1磁性体ピース8
1の突起81aと第2磁性体ピース82の突起82aと
を係合させて、第1磁性体ピース81と第2磁性体ピー
ス82とを結合させる。更に、第1積層板83の突起8
3bと第2積層板84の突起84aとを係合させて、第
1積層板83と第2積層板84とを結合させる。
The first magnetic piece 81, the second magnetic piece 82, the first laminated plate 83 and the second laminated plate 84 are connected as follows. As shown in FIGS. 22 and 23,
The projection 82b of the second magnetic piece 82 and the projection 83a of the first laminated plate 83 are engaged with each other to couple the second magnetic piece 82 to the first laminated plate 83. Also, the first magnetic piece 8
The first projection 81a and the projection 82a of the second magnetic piece 82 are engaged with each other to couple the first magnetic piece 81 and the second magnetic piece 82 together. Further, the protrusions 8 of the first laminated plate 83
The first laminated plate 83 and the second laminated plate 84 are coupled by engaging the projection 3a with the projection 84a of the second laminated plate 84.

【0053】本実施の形態によれば、磁性体ピースと積
層板に設けた突起とを係合させるだけで、磁性体ピース
と積層板とを容易に結合できる。また、磁性体ピースお
よび積層板に設けた突起はプレス等の工程で容易に製作
できる。
According to the present embodiment, the magnetic piece and the laminate can be easily connected only by engaging the magnetic piece and the projection provided on the laminate. Further, the protrusions provided on the magnetic material piece and the laminate can be easily manufactured by a process such as pressing.

【0054】本実施の形態に用いる突起は、図28およ
び図29に示したような円筒84を基本形状としたもの
でもよいし、或いは図30に示したような三角形状85
のものでもよい。
The projection used in the present embodiment may have a basic shape of a cylinder 84 as shown in FIGS. 28 and 29, or a triangular shape 85 as shown in FIG.
It may be.

【0055】図31及び図32は、本発明の更なる変形
例による実施の形態を示し、図10及び図11に示した
ものに対し、磁性体ピースJ1〜J16(201で総称
する)をシャフト40側に固定するために、非磁性体か
らなるパイプP1〜P16(ピン部材。60で総称す
る)を用いたものである。本実施の形態において、ステ
ータ10側の構成については図10及び図11に示した
ものと同一であるので、図31及び図32においては図
10及び図11におけるステータ10側の構成は図示し
ていない。なお、図32は、図31におけるE−E断面
図である。
FIGS. 31 and 32 show an embodiment according to a further modification of the present invention. In contrast to those shown in FIGS. 10 and 11, magnetic pieces J1 to J16 (collectively denoted by 201) are provided on shafts. Pipes P1 to P16 (pin members, collectively referred to as 60) made of non-magnetic material are used for fixing to the 40 side. In the present embodiment, the configuration on the side of the stator 10 is the same as that shown in FIGS. 10 and 11, so the configuration on the side of the stator 10 in FIGS. 10 and 11 is shown in FIGS. Absent. FIG. 32 is a sectional view taken along the line EE in FIG.

【0056】図31及び図32に示すように、本実施の
形態において図10及び図11に示したものと大きく相
違する点は、磁性体ピース201を隣接する2本の非磁
性体からなるパイプ60にて挟み込んで固定している点
と、図10及び図11における保持部材202に対応す
る部材が存在しない点である。
As shown in FIGS. 31 and 32, this embodiment is largely different from the one shown in FIGS. 10 and 11 in that the magnetic piece 201 is made of two adjacent non-magnetic pipes. 10 and 11 in that no member corresponding to the holding member 202 in FIGS. 10 and 11 exists.

【0057】すなわち、本実施の形態においては、磁性
体ピース201の軸方向の両端部を挟み込むように、2
枚の略環状のエンドプレート70a及び70bが、シャ
フト40の保持部40aに固定されており、これらのエ
ンドプレート70a,70bには、周方向に沿って軸方
向に立設された非磁性体からなる複数のパイプ60の両
端が固定されている。磁性体ピース201のそれぞれ
は、この固定されたパイプ60のうち互いに隣り合う2
本のパイプ60に周方向両端面を挟み込まれることによ
り保持されている。例えば、磁性体ピースJ1は、互い
に隣り合う2本のパイプP1及びP16により挟持され
ている。従って、磁性体ピース201の周方向両端面
は、当接するパイプ60の外周面の曲率半径と略同一の
曲率半径を有する円弧状の凹部が形成されていることが
望ましい。このように、それぞれの磁性体ピース201
は、互いに隣り合う2本のパイプ60により挟持されて
いるので、図10及び図11における保持部材202に
対応する部材がなくとも確実にシャフト40側に固定す
ることができる。また、磁性体ピース201を挟持する
パイプ60は非磁性体にて形成されているので、磁性体
ピース201同士が周方向にて磁気的に絶縁されてお
り、アンアライン時の磁気漏れが抑えられる。
That is, in the present embodiment, the magnetic material piece 201 is sandwiched between both ends in the axial direction.
A plurality of substantially annular end plates 70a and 70b are fixed to the holding portion 40a of the shaft 40. These end plates 70a and 70b are made of a non-magnetic material that is erected in the axial direction along the circumferential direction. Both ends of the plurality of pipes 60 are fixed. Each of the magnetic pieces 201 is connected to two adjacent ones of the fixed pipe 60.
It is held by sandwiching both end faces in the circumferential direction between the book pipes 60. For example, the magnetic piece J1 is sandwiched between two adjacent pipes P1 and P16. Therefore, it is desirable that arcuate concave portions having a radius of curvature substantially equal to the radius of curvature of the outer peripheral surface of the pipe 60 abutting are formed on both end surfaces in the circumferential direction of the magnetic piece 201. Thus, each magnetic piece 201
Is sandwiched between two pipes 60 adjacent to each other, so that it can be securely fixed to the shaft 40 side without a member corresponding to the holding member 202 in FIGS. 10 and 11. Further, since the pipe 60 sandwiching the magnetic material piece 201 is formed of a non-magnetic material, the magnetic material pieces 201 are magnetically insulated in the circumferential direction, so that magnetic leakage during unalignment is suppressed.

【0058】次に、本実施の形態のロータ側の組付け手
順について図31及び図32を用いて簡単に説明する。
まず初めにシャフト40の保持部40aに略環状のエン
ドプレート70aの内周面を図32において左方から挿
入して圧入し、シャフト40の保持部40aに設けられ
たフランジ部40bにエンドプレート70aを当接させ
る。次に、シャフト40の保持部40aに設けられたか
しめ部40dをかしめることによりエンドプレート70
aをシャフト40に対して確実に固定する。次に、エン
ドプレート70aに設けられたパイプ挿入孔(図示せ
ず)にパイプ60の左端を図32において右方向から挿
入し仮固定した状態にて、磁性体ピース201を図32
において右方向からパイプ60間に挟持されるように挿
入する。次いで、シャフト40の保持部40aに略環状
のエンドプレート70bの内周面を図32において右方
から挿入して圧入し、シャフト40の保持部40aに設
けられたフランジ部40cにエンドプレート70bを当
接させる。このときパイプ60の右端は、エンドプレー
ト70bに設けられたパイプ挿入孔(図示せず)に挿入
され仮固定されている。次に、この状態にてシャフト4
0の保持部40aに設けられたかしめ部40eをかしめ
ることによりエンドプレート70bをシャフト40に対
して確実に固定する。
Next, a procedure for assembling the rotor according to the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS. 31 and 32.
First, the inner peripheral surface of the substantially annular end plate 70a is inserted into the holding portion 40a of the shaft 40 from the left in FIG. 32 and press-fitted, and the end plate 70a is inserted into the flange portion 40b provided on the holding portion 40a of the shaft 40. Abut. Next, by caulking the caulking portion 40d provided on the holding portion 40a of the shaft 40, the end plate 70
a is securely fixed to the shaft 40. Next, in a state where the left end of the pipe 60 is inserted into the pipe insertion hole (not shown) provided in the end plate 70a from the right direction in FIG.
And inserted from the right side so as to be sandwiched between the pipes 60. Next, the inner peripheral surface of the substantially annular end plate 70b is inserted into the holding portion 40a of the shaft 40 from the right side in FIG. 32 and press-fitted, and the end plate 70b is inserted into the flange portion 40c provided on the holding portion 40a of the shaft 40. Abut. At this time, the right end of the pipe 60 is inserted and temporarily fixed in a pipe insertion hole (not shown) provided in the end plate 70b. Next, in this state, the shaft 4
The end plate 70b is securely fixed to the shaft 40 by caulking the caulking portion 40e provided on the zero holding portion 40a.

【0059】以上の組付け工程が終了すると、エンドプ
レート70a及び70bのシャフト40への固定は完了
しているが、エンドプレート70a及び70bとパイプ
60との固定、及びパイプ60と磁性体ピース201と
の固定は完了していない状態となっている(互いに隙間
嵌めの状態となっている)。従って、これらは互いに相
対的に若干移動することができる状態である。次にこれ
らを固定するために、まず、それぞれの磁性体ピース2
01の外周側の面を径方向外側から径内方向へ向けて、
適当な治具(図示せず)により押圧する。これにより、
それぞれの磁性体ピース201は径内方向へ移動し、パ
イプ60も磁性体ピース201に押されて併せてそれぞ
れ径内方向へ移動する。パイプ60が径内方向へ移動す
るとパイプ60間の距離が短くなり、やがてパイプ60
と磁性体ピース201の周方向両端面とが確実に当接す
る位置にてこれら磁性体ピース201及びパイプ60の
径内方向への移動は完了する。この状態では、パイプ6
0と磁性体ピース201とは互いに固定された状態とな
っている。最後に、この状態を保持したまま、パイプ6
0の両端をエンドプレート70a,70bにかしめ固定
する。以上にて、エンドプレート70a及び70bとパ
イプ60との固定、及びパイプ60と磁性体ピース20
1との固定は完了し、ロータ側の組付けが完了する。
When the above assembling process is completed, the fixing of the end plates 70a and 70b to the shaft 40 is completed, but the fixing of the end plates 70a and 70b to the pipe 60, and the pipe 60 and the magnetic material piece 201 are completed. Are not completed (they are in a state of being fitted with each other). Therefore, they are in a state where they can slightly move relative to each other. Next, in order to fix these, first, each magnetic material piece 2
01 from the radial outer side to the radial inner side,
Press with a suitable jig (not shown). This allows
Each magnetic piece 201 moves in the radial direction, and the pipe 60 is also pushed by the magnetic piece 201 and moves in the radial direction. When the pipe 60 moves in the radial direction, the distance between the pipes 60 decreases, and eventually the pipe 60 moves.
The movement of the magnetic piece 201 and the pipe 60 in the radial direction is completed at a position where the magnetic material piece 201 and the circumferential end surfaces of the magnetic piece 201 abut securely. In this state, pipe 6
0 and the magnetic piece 201 are fixed to each other. Finally, while maintaining this state, the pipe 6
The both ends of 0 are caulked and fixed to end plates 70a and 70b. As described above, the end plates 70a and 70b are fixed to the pipe 60, and the pipe 60 and the magnetic piece 20 are fixed.
1 and the assembly on the rotor side is completed.

【0060】以上、本実施の形態のロータ側の組付け手
順について説明した。本実施の形態によれば、以下のよ
うな効果を奏する。
The procedure for assembling the rotor according to the present embodiment has been described above. According to the present embodiment, the following effects can be obtained.

【0061】まず第一に、磁性体ピース201を隣接す
る2本の非磁性体からなるパイプ60にて挟み込んで固
定しているので、高剛性化のためパイプ60を太く設計
する必要が生じた際に、図10及び図11に示した形態
におけるピン60よりもパイプ60を太く設計しやすく
なる。すなわち、図10及び図11に示した形態におけ
るピン60は、磁性体ピース201内に貫通しているの
で、ピン60を太くしようとすると、磁性体ピース20
1の肉厚確保の観点から磁性体ピース201自体も大き
く設計する必要が生じる。すると、必然的に隣接する磁
性体ピース201同士の距離が短くなり、磁気漏れが発
生しモータ効率が低下しやすくなる。しかし本実施の形
態によれば、高剛性化のためパイプ60を太くしても、
磁性体ピース201自体を大きくする必要はなく、か
つ、隣接する磁性体ピース201同士の距離を短くする
ことなく磁性体ピース201の周方向両端面の形状をパ
イプ60の形状に合わせて変更することが容易である。
よって、パイプ60を図10及び図11に示したピン6
0に比して太くしロータ側の高剛性化を図っても、上記
した磁気漏れの問題が発生しにくいモータを提供するこ
とが可能となる。
First, since the magnetic material piece 201 is sandwiched and fixed between two adjacent non-magnetic pipes 60, it is necessary to design the pipes 60 thick to increase rigidity. At this time, it becomes easier to design the pipe 60 thicker than the pins 60 in the forms shown in FIGS. 10 and 11. That is, since the pin 60 in the form shown in FIGS. 10 and 11 penetrates through the magnetic piece 201, if the pin 60 is to be made thicker, the magnetic piece 20
From the viewpoint of securing the thickness of 1, the magnetic material piece 201 itself needs to be designed large. Then, the distance between the adjacent magnetic material pieces 201 is inevitably shortened, magnetic leakage occurs, and the motor efficiency tends to be reduced. However, according to the present embodiment, even if the pipe 60 is made thicker for higher rigidity,
It is not necessary to increase the size of the magnetic piece 201 itself, and the shape of both circumferential end faces of the magnetic piece 201 can be changed according to the shape of the pipe 60 without shortening the distance between adjacent magnetic pieces 201. Is easy.
Therefore, the pipe 60 is connected to the pin 6 shown in FIGS.
It is possible to provide a motor that is less likely to cause the above-described problem of magnetic leakage even if the thickness is made larger than 0 and the rigidity of the rotor side is increased.

【0062】また、本実施の形態によれば、磁性体ピー
ス201は、互いに隣り合う2本のパイプ60により確
実に挟持されているので、図10及び図11における保
持部材202に対応する部材が不要となっている。従っ
て、ロータ自体の軽量化・低コスト化を図ることがで
き、モータとしての高応答・高効率化・低コスト化を図
ることが可能となる。
Further, according to the present embodiment, since the magnetic material piece 201 is securely held between the two pipes 60 adjacent to each other, a member corresponding to the holding member 202 in FIGS. It is unnecessary. Therefore, the weight and cost of the rotor itself can be reduced, and high response, high efficiency, and low cost of the motor can be achieved.

【0063】さらには、本実施の形態によれば、磁性体
ピース201をロータ側に確実に固定するに際し、上述
したように磁性体ピース201の外周側の面を径方向外
側から径内方向へ向けて押圧し、その状態でパイプ60
の両端をエンドプレート70a,70bにかしめ固定す
るのみでよい。従って、簡易な組付け工程の追加にて容
易かつ確実に磁性体ピース201をロータ側に固定する
ことができる。一方、前述した図8及び図10に示した
実施態様によれば、磁性体ピース201を固定する固定
対象部材(図8においては保持部材202、図10にお
いてはピン60)と磁性体ピース201との嵌めあい代
を高精度に管理する必要がある。即ち、磁性体ピース2
01と固定対象部材との嵌めあいが隙間嵌めの場合に
は、当該隙間に樹脂材料等を充填して磁性体ピース20
1を固定するのであるが、当該隙間が小さすぎると樹脂
材料を充填しにくくなり、また当該隙間が大きすぎると
樹脂材料の充填領域が広くなり強度が低下するといった
問題が生じる。他方、磁性体ピース201と固定対象部
材との嵌めあいが締まり嵌めの場合には、締め代が大き
すぎると嵌めあい時の応力によって磁性体ピース201
が破損しやすくなるといった問題が生じる。従って、当
該嵌めあい代を高精度に管理する必要があり、そのた
め、磁性体ピース及び固定対象部材の嵌めあい面には、
安価なプレス加工にて形成された面に対してさらに高価
な機械加工を施す必要がある。よって、図8及び図10
に示した実施態様においては、磁性体ピース201を確
実に固定対象部材に固定するため余分な機械加工の追加
が必要となり、比較的に生産コストが増加してしまう。
しかし、本実施の形態によれば、磁性体ピース201及
びパイプ60の嵌めあい代(隙間嵌め)を高精度に管理
する必要がなく、プレス加工のみで磁性体ピース201
及びパイプ60を作製することが可能である。従って、
本実施の形態によれば、構成部品の加工費用の増加を伴
うことなく、簡易な組付け工程の追加にて容易かつ確実
に磁性体ピース201をロータ側に固定することができ
る。
Further, according to the present embodiment, when the magnetic piece 201 is securely fixed to the rotor, the outer peripheral surface of the magnetic piece 201 is moved from the radially outer side to the radially inner side as described above. To the pipe 60 in this state.
Only need to be caulked and fixed to the end plates 70a and 70b. Accordingly, the magnetic piece 201 can be easily and reliably fixed to the rotor side by adding a simple assembly process. On the other hand, according to the embodiment shown in FIGS. 8 and 10 described above, the fixing target member (the holding member 202 in FIG. 8, the pin 60 in FIG. 10) for fixing the magnetic piece 201 and the magnetic piece 201 It is necessary to manage the fitting allowance with high precision. That is, the magnetic material piece 2
01 and the fixing target member are gap-fitted, the gap is filled with a resin material or the like and the magnetic material piece 20 is filled.
1 is fixed, but if the gap is too small, it becomes difficult to fill the resin material, and if the gap is too large, there is a problem that the filling area of the resin material is widened and the strength is reduced. On the other hand, when the fitting between the magnetic material piece 201 and the fixing target member is a tight fit, if the interference is too large, the magnetic material piece 201 may be stressed by the fitting.
However, there is a problem that the semiconductor device is easily damaged. Therefore, it is necessary to manage the fitting allowance with high accuracy, and therefore, the fitting surface of the magnetic material piece and the fixing target member includes:
It is necessary to perform more expensive machining on the surface formed by inexpensive pressing. Therefore, FIG. 8 and FIG.
In the embodiment shown in (1), extra mechanical processing is required to securely fix the magnetic material piece 201 to the fixing target member, and the production cost is relatively increased.
However, according to the present embodiment, there is no need to control the fitting margin (gap fitting) between the magnetic material piece 201 and the pipe 60 with high precision, and the magnetic material piece 201 is formed only by pressing.
And the pipe 60 can be manufactured. Therefore,
According to the present embodiment, it is possible to easily and reliably fix the magnetic piece 201 to the rotor side by adding a simple assembling process without increasing the processing cost of the component parts.

【0064】なお、本実施の形態において、磁性体ピー
ス201をパイプ60に固定するために、図33に示す
ごとく、パイプ60に径方向(矢印の方向)から荷重を
かけパイプ60を塑性変形させることにより両者間の隙
間を詰めることにより行なってもよい。また、パイプ6
0を塑性変形させるにあたり、パイプ内径より若干外径
の大きい鋼球をパイプ60内に通してパイプ60を塑性
変形させパイプ60の外径を広げる手法を採用してもよ
い。さらには、磁性体ピース201側を塑性変形させて
両者間の隙間を詰めることとしてもよい。この場合に
は、磁性体ピース201の周方向両端面(パイプ60と
当接している面)の適当な位置をかしめ等により塑性変
形させるようにするとよい。なお、パイプ60を塑性変
形させる場合には、全てのパイプ60を塑性変形させる
必要はなく、例えば、1つおきにパイプ60を塑性変形
させてもよい。
In this embodiment, in order to fix the magnetic piece 201 to the pipe 60, as shown in FIG. 33, a load is applied to the pipe 60 from the radial direction (the direction of the arrow) to plastically deform the pipe 60. This may be performed by filling the gap between the two. Also, pipe 6
In order to plastically deform 0, a method may be adopted in which a steel ball having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the pipe is passed through the inside of the pipe 60 so that the outer diameter of the pipe 60 is expanded by plastically deforming the pipe 60. Further, the magnetic piece 201 may be plastically deformed to reduce the gap between the two. In this case, it is preferable to plastically deform an appropriate position of both end surfaces in the circumferential direction of the magnetic material piece 201 (the surface in contact with the pipe 60) by caulking or the like. When the pipes 60 are plastically deformed, it is not necessary to plastically deform all the pipes 60. For example, every other pipe 60 may be plastically deformed.

【0065】また、磁性体ピース201をパイプ60に
固定するために、図34に示すごとく、パイプ60間に
挿入する前に、事前に磁性体ピース201(を構成する
各々の板)の径方向略中央部を所定角度だけ折り曲げて
おいてもよい。この磁性体ピース201の周方向両端面
は、折り曲げる前は、パイプ60に対して隙間嵌めの状
態となるように形成されているが、上記のように所定角
度だけ折り曲げることにより、幾何学的にパイプ60に
対して若干締まり嵌めの状態となっている。この状態の
磁性体ピース201をパイプ60に挿入していくことに
より、磁性体ピース201の嵌めあい面がパイプ60に
当接し、弾性変形により適度に折り曲げ角度が小さくな
り締め代が適度に調整されることにより、磁性体ピース
201を、隙間なく、かつ過大な応力がかかることもな
く、パイプ60に対して確実に固定することができる。
In order to fix the magnetic material piece 201 to the pipe 60, as shown in FIG. 34, before inserting the magnetic material piece 201 between the pipes 60, the radial direction of the magnetic material piece 201 (each plate constituting the magnetic material piece 201) is required. A substantially central portion may be bent by a predetermined angle. Before the bending, the circumferential end faces of the magnetic material piece 201 are formed so as to be in a gap-fitted state with respect to the pipe 60. The pipe 60 is slightly tightly fitted to the pipe 60. By inserting the magnetic material piece 201 in this state into the pipe 60, the fitting surface of the magnetic material piece 201 abuts on the pipe 60, the bending angle is appropriately reduced by elastic deformation, and the interference is appropriately adjusted. Accordingly, the magnetic piece 201 can be securely fixed to the pipe 60 without any gap and without applying excessive stress.

【0066】なお、本実施の形態においては、パイプ6
0(ピン部材)を使用しているが、ピンでもよいことは
言うまでもない。また、本実施の形態においては、イン
ナーロータタイプを採用しているが、アウターロータタ
イプにも本構造を採用することができることも言うまで
もない。
In this embodiment, the pipe 6
Although 0 (pin member) is used, it goes without saying that a pin may be used. Further, in the present embodiment, the inner rotor type is adopted, but it goes without saying that the present structure can be adopted for the outer rotor type.

【0067】図36及び図37は、本発明の更なる変形
例による実施の形態を示し、図8〜図11に示したもの
に対し、磁性体ピースJ1〜J16(磁性体ピース部。
201で総称する)と保持部材202(基部)とを磁性
体によって一体的に形成した板にて形成し、この板を軸
方向に積み重ねた積層板によりロータを構成したもので
ある。本実施の形態において、ステータ10側の構成に
ついては図8〜図11に示したものと同一であるので、
図36及び図37においては図8〜図11におけるステ
ータ10側の構成は図示していない。なお、図37は、
図36におけるF−F断面図である。
FIG. 36 and FIG. 37 show an embodiment according to a further modification of the present invention. In contrast to those shown in FIG. 8 to FIG. 11, magnetic pieces J1 to J16 (magnetic piece portion.
201 and a holding member 202 (base) are formed of a plate integrally formed of a magnetic material, and the rotor is constituted by a laminated plate in which the plates are stacked in the axial direction. In the present embodiment, the configuration on the stator 10 side is the same as that shown in FIGS.
36 and 37, the configuration on the stator 10 side in FIGS. 8 to 11 is not shown. In addition, FIG.
It is FF sectional drawing in FIG.

【0068】図36及び図37に示すように、本実施の
形態においては、磁性体ピースJ1〜J16(磁性体ピ
ース部)と、図8〜図11における保持部材202に対
応する略環状の基部E1とを、放射状に複数延在するは
り部R1〜R16にて連結し、これらを一体化した磁性
体からなる板を軸方向に積み重ねて積層板を構成してい
る。この積層板は、シャフト40の保持部40aに挿入
され、その両端を、シャフト40の保持部40aに固定
されたエンドプレート70a,70bに挟持されること
により固定されている。エンドプレート70a,70b
のシャフト40の保持部40aへの固定は、シャフト4
0の保持部40aに設けられたかしめ部40d,40e
をかしめることにより行なわれている。
As shown in FIGS. 36 and 37, in the present embodiment, magnetic pieces J1 to J16 (magnetic piece portions) and a substantially annular base corresponding to the holding member 202 in FIGS. E1 is connected at a plurality of radially extending beam portions R1 to R16, and plates made of a magnetic material in which these are integrated are stacked in the axial direction to form a laminated plate. The laminated plate is inserted into the holding portion 40a of the shaft 40, and is fixed by sandwiching both ends between end plates 70a and 70b fixed to the holding portion 40a of the shaft 40. End plates 70a, 70b
Is fixed to the holding portion 40a of the shaft 40 by the shaft 4
Crimping portions 40d and 40e provided on the holding portion 40a
It is performed by caulking.

【0069】また、図36に示すように、上記した板
は、ロータが回転する際に磁性体ピース201に作用す
る遠心力及び吸引力等の外力に対する強度を向上するた
め、互いに隣り合う磁性体ピース201同士を周方向に
連結する複数の連結部H1〜H16が一体的に設けられ
ている。図38は、図36においてその連結部のうちH
1及びH16の周辺を拡大した拡大図である。図38に
示すように、連結部H1〜H16は、磁性体ピース20
1の最外周位置にて形成されている。なお、当該連結部
H1〜H16は、図39に示すように磁性体ピース20
1の最外周位置から若干径内方向位置に形成してもよ
い。また、強度が確保できるのであれば、図40に示す
ように連結部を設けなくてもよい。
Further, as shown in FIG. 36, the above-mentioned plate is provided with magnetic members adjacent to each other in order to improve strength against external forces such as centrifugal force and suction force acting on the magnetic member piece 201 when the rotor rotates. A plurality of connecting portions H1 to H16 that connect the pieces 201 in the circumferential direction are provided integrally. FIG. 38 is a view showing a state in which H
It is the enlarged view which expanded the periphery of 1 and H16. As shown in FIG. 38, the connecting portions H1 to H16 are
1 is formed at the outermost peripheral position. The connecting portions H1 to H16 are connected to the magnetic piece 20 as shown in FIG.
1 may be formed slightly radially inward from the outermost position. In addition, as long as the strength can be ensured, there is no need to provide a connecting portion as shown in FIG.

【0070】これら連結部H1〜H16を一体的に設け
る場合には、これら連結部も磁性体にて構成されている
ので、互いに隣り合う磁性体ピース201間におけるア
ンアライン時の磁気漏れの問題が発生しやすくなる。こ
の磁気漏れを防止するため、本実施の形態においては、
連結部H1〜H16に対し、非磁性化改質処理が施され
ている。非磁性化改質処理とは、例えば、ニッケル、ク
ロム元素等を高出力レーザーを用いて磁性体である珪素
鋼板(フェライト鋼)に打ち込み、磁気を通しにくいオ
ーステナイト鋼に改質させる処理等が挙げられる。かか
る非磁性化改質処理を連結部H1〜H16に施すことに
より、磁性体ピース201同士が周方向にて磁気的に絶
縁されることになり、アンアライン時の磁気漏れが抑え
られる。
When these connecting portions H1 to H16 are provided integrally, since these connecting portions are also made of a magnetic material, a problem of magnetic leakage at the time of unalignment between the magnetic material pieces 201 adjacent to each other occurs. Easier to do. In order to prevent this magnetic leakage, in the present embodiment,
The connection portions H1 to H16 are subjected to a demagnetization reforming process. The non-magnetization reforming treatment includes, for example, a process in which a high-power laser is used to drive nickel, chromium, and the like into a silicon steel plate (ferrite steel), which is a magnetic material, to modify the steel into an austenitic steel that is hard to pass magnetism. Can be By performing the demagnetization reforming process on the connecting portions H1 to H16, the magnetic pieces 201 are magnetically insulated from each other in the circumferential direction, so that magnetic leakage during unalignment is suppressed.

【0071】また、上記した非磁性化改質処理は、はり
部R1〜R16にも行なった方がよい。磁気回路の構成
上(図2〜4参照)、はり部R1〜R16を介して磁気
が基部E1に漏れることによる磁気漏れが発生する程度
は小さいものの、磁気漏れを確実に防止するためには、
連結部H1〜H16のみならずはり部R1〜R16にも
上記した非磁性化改質処理を行なった方がよいことはい
うまでもない。なお、図36に示されるように、上記し
た板における磁性体ピース201間においては、隣接す
る磁性体ピース、はり部、及び基部E1にて囲まれるこ
とにより形成されるうち抜き空間が複数設けられている
が、これらの打ち抜き空間も、強度及び性能の観点を考
慮しつつ最大限大きく形成することが望ましい。これに
より、隣接する磁性体ピース間の距離が大きくなり、よ
り一層隣接する磁性体ピース間にて発生する磁気漏れを
防止することが可能となる。
It is preferable that the above-described non-magnetization reforming process is also performed on the beam portions R1 to R16. Due to the configuration of the magnetic circuit (see FIGS. 2 to 4), although the degree of magnetic leakage due to the leakage of magnetism to the base E1 via the beams R1 to R16 is small, in order to reliably prevent magnetic leakage,
Needless to say, it is better to perform the above-described demagnetization reforming process not only on the connecting portions H1 to H16 but also on the beam portions R1 to R16. As shown in FIG. 36, between the magnetic pieces 201 of the above-mentioned plate, a plurality of blank spaces are provided by being surrounded by the adjacent magnetic pieces, beams, and base E1. However, it is desirable to form these punched spaces as large as possible in consideration of strength and performance. As a result, the distance between the adjacent magnetic material pieces is increased, and it is possible to further prevent magnetic leakage occurring between the adjacent magnetic material pieces.

【0072】本実施の形態によれば、以下のような効果
を奏する。
According to the present embodiment, the following effects can be obtained.

【0073】まず第一に、磁性体ピース201(磁性体
ピース部)と、図8〜図11における保持部材202に
対応する略環状の基部E1とを一体的に形成しているの
で、磁性体ピース201をロータ側に固定するために、
磁性体ピースに爪部201cを設けたり(図8及び図9
参照)、ピン60を導入する(図10及び図11参照)
といったような、構造的な工夫を行なう必要がない。ま
た、積層板を形成する各々の板は、安価なプレス加工等
により作製が可能である。従って、安価なモータを提供
することが可能となる。
First, the magnetic material piece 201 (magnetic material piece portion) and the substantially annular base E1 corresponding to the holding member 202 in FIGS. 8 to 11 are integrally formed. In order to fix the piece 201 to the rotor side,
A claw 201c may be provided on the magnetic piece (see FIGS. 8 and 9).
(See FIGS. 10 and 11).
There is no need to take structural measures such as Further, each plate forming the laminated plate can be manufactured by inexpensive press working or the like. Therefore, an inexpensive motor can be provided.

【0074】また、本実施の形態によれば、積層板を構
成する各々の板に対し、連結部H1〜H16及びはり部
R1〜R16を設け、これらに非磁性化改質処理を施す
ことにより、磁気漏れによる性能低下を発生させること
なく、高強度・高剛性な積層板を提供することができ
る。
Further, according to the present embodiment, connecting portions H1 to H16 and beam portions R1 to R16 are provided for each of the plates constituting the laminated plate, and these are subjected to a demagnetization reforming process. In addition, it is possible to provide a high-strength and high-rigidity laminated board without causing performance degradation due to magnetic leakage.

【0075】さらには、本実施の形態によれば、積層板
の積層長のみを変更することにより、高強度・高剛性を
保ちながら、積層長が相違する種々のバリエーションの
モータに対応することが可能となる。すなわち、磁性体
ピース201を、両端を支持されたピン60等にて固定
する場合には(図10及び図11参照)、積層板の積層
長が長くなるとピン60等も長くなり、ピン60等が長
くなるほど、磁性体ピース201に遠心力等の外力が加
わった際のピン60等の撓みが大きくなってしまう。従
って、磁性体ピース201を、両端を支持されたピン6
0等にて固定する場合には、積層板の積層長に対し、強
度・剛性上、設計の自由度が低くならざるを得ない。し
かし、本実施の形態によれば、積層板を構成する各々の
板に対し、連結部H1〜H16及びはり部R1〜R16
が設けられているので、積層長が変化しても積層板の強
度・剛性は、変化しにくく、積層長に影響されず安定し
た高強度・高剛性な積層板を提供することが可能とな
る。
Further, according to the present embodiment, it is possible to cope with various variations of motors having different lamination lengths while maintaining high strength and high rigidity by changing only the lamination length of the lamination plate. It becomes possible. That is, when the magnetic piece 201 is fixed by the pins 60 and the like supported at both ends (see FIGS. 10 and 11), the longer the lamination length of the laminate, the longer the pins 60 and the like, and the longer the pins 60 and the like. As the length becomes longer, the bending of the pin 60 and the like when an external force such as a centrifugal force is applied to the magnetic material piece 201 increases. Therefore, the magnetic piece 201 is connected to the pins 6 supported at both ends.
In the case where it is fixed at 0 or the like, the degree of freedom in design must be reduced in terms of strength and rigidity with respect to the lamination length of the laminate. However, according to the present embodiment, connecting portions H1 to H16 and beam portions R1 to R16
Is provided, so that the strength and rigidity of the laminated plate are hardly changed even when the laminated length changes, and it is possible to provide a stable high-strength and high-rigid laminated plate which is not affected by the laminated length. .

【0076】なお、本実施の形態においては、インナー
ロータタイプを採用しているが、アウターロータタイプ
にも本構造を採用することができることも言うまでもな
い。
In the present embodiment, the inner rotor type is adopted, but it goes without saying that the present structure can be adopted for the outer rotor type.

【0077】以上、本発明における種々の実施の形態を
説明した。しかし、本発明は上記実施の形態にとらわれ
るものではない。例えば、保持部材202と磁性体ピー
ス201とをともに複数の積層板とした場合、両者の板
の厚みは同じにする必要はなく、互いに異ならせてもよ
い。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, when the holding member 202 and the magnetic material piece 201 are both a plurality of laminated plates, the thicknesses of both plates need not be the same, but may be different from each other.

【0078】また、今回開示した実施の形態はすべて回
転型のモータだが、公知のとおりステータおよびロータ
をある周方向の一点で切り開き、リニアモータとして用
いることもできる。
The embodiments disclosed herein are all rotary motors. However, as is well known, the stator and the rotor may be cut open at a certain point in the circumferential direction and used as a linear motor.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、各相
のコイルが収納されたスロットに巻回された巻線による
磁束はそれぞれ磁気的に他とは絶縁された磁性体によっ
てアライン状態において2つの磁極と短絡するように配
置されており、次の相に相当する隣のスロットによる磁
束は磁気的に前の相とは絶縁されているため、相間の干
渉を受けることなくトルクを連続的に発生できる。
As described above, according to the present invention, the magnetic fluxes generated by the windings wound around the slots accommodating the coils of each phase are aligned in a magnetic state insulated from each other by the magnetic material. Are arranged so as to short-circuit with the two magnetic poles, and the magnetic flux from the adjacent slot corresponding to the next phase is magnetically insulated from the previous phase, so that torque can be continuously applied without interference between phases. Can occur.

【0080】しかも、アライン時の突極同士のオーバー
ラップ面積および最大鎖交磁束を決定する断面積が磁気
的に絶縁されているので、アンアライン時の磁気漏れが
抑えられ、アンアライン時のインダクタンスが低くなる
ので、磁化エネルギを大きくとることが可能になる。
Further, since the overlapping area between the salient poles and the cross-sectional area for determining the maximum interlinkage magnetic flux at the time of alignment are magnetically insulated, the magnetic leakage at the time of unalignment is suppressed, and the inductance at the time of unalignment is low. Therefore, it is possible to increase the magnetization energy.

【0081】すなわち、コイルの巻数を増大することな
く、大きなトルクを確保できると同時に、アンアライン
時のインダクタンスを低く抑えることができ、低速のみ
ならず高速でのトルクを高く確保できるとともに、高い
効率を確保できる。
That is, a large torque can be secured without increasing the number of turns of the coil, and at the same time, the inductance at the time of unalignment can be kept low. Can be secured.

【0082】また、磁性体ピースを非磁性体によって形
成された積層板に保持させるようにしたため、保持部材
の機械的強度の向上、磁性体ピースに対する保持力の強
化と、磁性体ピース間の漏れ磁束の低減による、更に大
きなトルクの発生とを両立できる。
Further, since the magnetic piece is held by the laminated plate formed of the non-magnetic material, the mechanical strength of the holding member is improved, the holding force for the magnetic piece is increased, and the leakage between the magnetic pieces is prevented. The generation of a larger torque can be compatible with the reduction of the magnetic flux.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のSRモータの基本的な構成であるロー
タとステータとコイルを示す径方向の断面図である。
FIG. 1 is a radial cross-sectional view showing a rotor, a stator, and a coil, which are basic components of an SR motor according to the present invention.

【図2】図1に示したSRモータの第1ステップの動作
を説明するための図である。
FIG. 2 is a view for explaining an operation of a first step of the SR motor shown in FIG. 1;

【図3】図1に示したSRモータの第2ステップの動作
を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an operation of a second step of the SR motor shown in FIG. 1;

【図4】図1に示したSRモータの第3ステップの動作
を説明するための図である。
FIG. 4 is a view for explaining an operation of a third step of the SR motor shown in FIG. 1;

【図5】本発明のSRモータの詳細説明をするための径
方向の断面図である。
FIG. 5 is a radial cross-sectional view for describing the SR motor of the present invention in detail.

【図6】図5のA−A断面図である。6 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図7】磁性体ピースの拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of a magnetic piece.

【図8】本発明の第2の実施の形態のSRモータのロー
タとステータとコイルを示す径方向の断面図である。
FIG. 8 is a radial sectional view showing a rotor, a stator, and a coil of an SR motor according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施の形態のSRモータのロー
タとステータとコイルを示す径方向の断面図である。
FIG. 9 is a radial sectional view showing a rotor, a stator, and a coil of an SR motor according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4の実施の形態のSRモータのロ
ータとステータとコイルを示す径方向の断面図である。
FIG. 10 is a radial sectional view showing a rotor, a stator, and a coil of an SR motor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】図10のB−B断面図である。FIG. 11 is a sectional view taken along line BB of FIG. 10;

【図12】従来技術によるSRモータの、磁性体ピース
間に発生する漏れ磁束について説明するための図であ
る。
FIG. 12 is a diagram for explaining a leakage magnetic flux generated between magnetic material pieces of a conventional SR motor.

【図13】本発明によるSRモータの、磁性体ピース間
に発生する漏れ磁束について説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining leakage magnetic flux generated between magnetic material pieces of the SR motor according to the present invention.

【図14】図13のC−C断面図である。FIG. 14 is a sectional view taken along line CC of FIG.

【図15】従来技術によるSRモータのステータとロー
タを示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a stator and a rotor of a conventional SR motor.

【図16】図15に示したSRモータの基本的な構造と
巻線を含めた動作原理を示す図である。
16 is a diagram showing a basic structure and an operation principle including windings of the SR motor shown in FIG.

【図17】図15に示したSRモータを駆動する駆動回
路を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a drive circuit for driving the SR motor shown in FIG.

【図18】コイルのインダクタンスと電流および発生ト
ルクを1相分について示した図である。
FIG. 18 is a diagram showing coil inductance, current, and generated torque for one phase.

【図19】SRモータの磁化曲線を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a magnetization curve of the SR motor.

【図20】ステータ極角度とロータ極角度とを示す図で
ある。
FIG. 20 is a diagram showing a stator pole angle and a rotor pole angle.

【図21】ステータ極角度とロータ極角度との関係を示
す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a relationship between a stator pole angle and a rotor pole angle.

【図22】本発明の磁性体ピースと積層板との結合部の
変形例を表す図である。
FIG. 22 is a view showing a modification of the joint between the magnetic piece and the laminate according to the present invention.

【図23】図22のD−D断面図である。FIG. 23 is a sectional view taken along the line DD in FIG. 22;

【図24】図22に示した第1磁性体ピースを表す図で
ある。
24 is a diagram illustrating a first magnetic body piece illustrated in FIG. 22.

【図25】第2磁性体ピースを表す図である。FIG. 25 is a diagram illustrating a second magnetic piece.

【図26】図22に示した第1積層板を表す図である。FIG. 26 is a diagram illustrating the first laminate illustrated in FIG. 22.

【図27】第2積層板を表す図である。FIG. 27 is a diagram illustrating a second laminated board.

【図28】図22に示した磁性体ピース或いは積層板に
設ける円筒形の突起を表す図である。
FIG. 28 is a view showing a cylindrical projection provided on the magnetic material piece or the laminated plate shown in FIG. 22.

【図29】図28の側面図である。FIG. 29 is a side view of FIG. 28.

【図30】図22に示した磁性体ピース或いは積層板に
設ける三角形の突起を表す図である。
30 is a diagram illustrating triangular protrusions provided on the magnetic piece or the laminated plate illustrated in FIG. 22.

【図31】本発明の第5の実施の形態のSRモータのロ
ータを示す径方向の断面図である。
FIG. 31 is a radial sectional view showing a rotor of an SR motor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図32】図31のB−B断面図である。FIG. 32 is a sectional view taken along line BB of FIG. 31.

【図33】パイプ60に外力を加え塑性変形させる様子
を示す図である。
FIG. 33 is a view showing a state in which an external force is applied to the pipe 60 to cause plastic deformation.

【図34】予め折り曲げられた磁性体ピース201を示
す正面図である。
FIG. 34 is a front view showing the magnetic piece 201 that has been bent in advance.

【図35】図34の右側面図である。FIG. 35 is a right side view of FIG. 34.

【図36】本発明の第6の実施の形態のSRモータのロ
ータを示す径方向の断面図である。
FIG. 36 is a radial cross-sectional view illustrating a rotor of an SR motor according to a sixth embodiment of the present invention.

【図37】図36のB−B断面図である。FIG. 37 is a sectional view taken along line BB of FIG. 36;

【図38】図36におけるはり部R1近傍の一部拡大図
である。
FIG. 38 is a partially enlarged view near a beam portion R1 in FIG. 36;

【図39】図38において、連結部H1〜H16の位置
を径内方向にずらしたものを示す図である。
FIG. 39 is a view showing a state where the positions of connecting portions H1 to H16 are shifted in a radially inner direction in FIG. 38;

【図40】図38において、連結部H1〜H16をなく
したものを示す図である。
FIG. 40 is a view showing a state where connection portions H1 to H16 are eliminated in FIG. 38;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・ステータ 12・・・コイル 20・・・ロータ Aa,Ab,Ba,Bb,Ca,Cb・・・コイル S1〜S24・・・磁極 SR1〜SR24・・・スロット J1〜J16・・・磁性体ピース E1・・・基部 H1〜H16・・・連結部 R1〜R16・・・はり部 201・・・磁性体ピース(磁性体ピース部) 202・・・保持部材 201c・・・爪部 201d・・・凹部 202a,202b,202c・・・積層板 202P・・・切欠部 P1〜P16・・・ピン 60・・・ピン、パイプ 70a,70b・・・エンドプレート 81・・・第1磁性体ピース 82・・・第2磁性体ピース 83・・・第1積層板 84・・・第2積層板 81a,82a,82b,83a,83b,84a・・
・突起
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Stator 12 ... Coil 20 ... Rotor Aa, Ab, Ba, Bb, Ca, Cb ... Coil S1-S24 ... Magnetic pole SR1-SR24 ... Slot J1-J16 ... Magnetic piece E1 Base part H1 to H16 Connecting part R1 to R16 Beam part 201 Magnetic piece (magnetic piece part) 202 Holding member 201c Claw part 201d ... Recesses 202a, 202b, 202c ... Laminated plate 202P ... Notches P1 to P16 ... Pins 60 ... Pins and pipes 70a, 70b ... End plates 81 ... First magnetic body Piece 82: Second magnetic piece 83: First laminated plate 84: Second laminated plate 81a, 82a, 82b, 83a, 83b, 84a,.
・ Protrusion

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星野 彰教 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 高尾 聡 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 有田 一郎 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 大川 明美 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 Fターム(参考) 5H002 AA01 AA08 AB04 AB06 AB07 AC01 AC07 AE07 AE08 5H603 BB01 BB09 BB10 BB12 CB02 CC03 5H619 AA03 AA05 BB01 BB06 BB13 BB15 BB24 PP01 PP02 PP04 PP05 PP06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Akinori Hoshino 2-1-1 Asahi-cho, Kariya-shi, Aichi Aisin Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Satoshi 2-1-1, Asahi-cho, Kariya-shi, Aichi Aisin Within Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Ichiro Arita 2-1-1 Asahi-cho, Kariya-shi, Aichi Aisin Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Akemi Okawa 2-1-1 Asahi-cho, Kariya-shi, Aichi Aisin Seiki Co., Ltd. F term (reference) 5H002 AA01 AA08 AB04 AB06 AB07 AC01 AC07 AE07 AE08 5H603 BB01 BB09 BB10 BB12 CB02 CC03 5H619 AA03 AA05 BB01 BB06 BB13 BB15 BB24 PP01 PP02 PP04 PP05 PP06

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれの一方がステータとなり、他方
がロータとなる第1および第2の部材構造を含み、複数
相のコイルを順次切換えて駆動することによりロータを
回転させるモータにおいて、前記第1および第2の部材
構造の一方は、他方の部材構造に対向する周面に沿って
軸方向に延在し、前記コイルが巻回される複数のスロッ
トと、隣接するスロットの間に形成される複数の磁極を
含み、前記第1および第2の部材構造の他方は、非磁性
体によって形成され、その軸方向に積重ねられた積層板
を含むとともに、一方の部材構造に対向する周面に沿っ
てそれぞれが周方向に磁気的に独立して配置される磁性
体ピースを備え、前記磁性体ピースは、隣接する2つの
磁極に対向したとき、該2つの磁極を磁気的に結合し、
前記コイルに通電したとき該2つの磁極と該磁性体ピー
スとの間に生じる磁気閉路の磁束によってトルクを発生
させることを特徴とするモータ。
1. A motor for rotating a rotor by sequentially switching and driving coils of a plurality of phases, the first and second member structures each including a first member serving as a stator and the other serving as a rotor. And one of the second member structures extends axially along a peripheral surface facing the other member structure and is formed between a plurality of slots around which the coil is wound and an adjacent slot. The other of the first and second member structures includes a plurality of magnetic poles, and the other of the first and second member structures includes a laminated plate formed of a non-magnetic material and stacked in the axial direction, and along a peripheral surface facing one member structure. A magnetic piece, each of which is arranged magnetically independently in the circumferential direction, wherein the magnetic piece magnetically couples the two magnetic poles when opposed to two adjacent magnetic poles,
A motor, wherein when a current is supplied to the coil, a torque is generated by magnetic flux of a magnetic circuit generated between the two magnetic poles and the magnetic piece.
【請求項2】 前記磁性体ピースは爪部を備え、該爪部
を前記積層板に設けられた切欠部に係合させることによ
って、前記磁性体ピースを前記積層板に結合することを
特徴とする請求項1を満足するモータ。
2. The magnetic piece is provided with a claw, and the magnetic piece is coupled to the laminate by engaging the claw with a notch provided in the laminate. A motor that satisfies claim 1.
【請求項3】 前記磁性体ピースに挿通されたピンを前
記積層板に固定することによって、前記磁性体ピースを
前記積層板に結合することを特徴とする請求項1を満足
するモータ。
3. The motor according to claim 1, wherein the magnetic piece is connected to the laminate by fixing a pin inserted through the magnetic piece to the laminate.
【請求項4】 前記第1および第2の部材構造の他方が
前記第1および第2の部材構造の一方の内周側に位置
し、前記磁性体ピースの前記第1および第2の部材構造
の他方の内周側の面に凹部を設けたことを特徴とする請
求項1を満足するモータ。
4. The first and second member structures of the magnetic body piece, wherein the other of the first and second member structures is located on the inner peripheral side of one of the first and second member structures. 2. A motor according to claim 1, wherein a concave portion is provided on the other inner peripheral surface of the motor.
【請求項5】 前記積層板は突起を備えた第1積層板
と、やはり突起を備え該第1積層板より表面積が小さい
第2積層板とによって構成され、前記磁性体ピースは突
起を備えた第1磁性体ピースと、やはり突起を備え該第
1磁性体ピースより表面積が大きい第2磁性体ピースと
によって構成され、前記第1積層板の突起と前記第2磁
性体ピースの突起を係合させるとともに、前記第1磁性
体ピースの突起と前記第2磁性体ピースの突起を係合さ
せ、更に、前記第1積層体の突起と前記第2積層体の突
起を係合させることを特徴とする請求項1を満足するモ
ータ。
5. The laminated plate comprises a first laminated plate having projections, and a second laminated plate also having projections and having a smaller surface area than the first laminated plate, and the magnetic material piece has projections. The first magnetic piece is constituted by a second magnetic piece which also has a projection and has a larger surface area than the first magnetic piece, and the projection of the first laminated plate and the projection of the second magnetic piece are engaged with each other. And the projection of the first magnetic piece and the projection of the second magnetic piece are engaged, and the projection of the first laminate and the projection of the second laminate are engaged. A motor that satisfies claim 1.
【請求項6】 それぞれの一方がステータとなり、他方
がロータとなる第1および第2の部材構造を含み、複数
相のコイルを順次切換えて駆動することによりロータを
回転させるモータにおいて、前記第1および第2の部材
構造の一方は、他方の部材構造に対向する周面に沿って
軸方向に延在し、前記コイルが巻回される複数のスロッ
トと、隣接するスロットの間に形成される複数の磁極を
含み、前記第1および第2の部材構造の他方は、周方向
に沿って軸方向に立設固定される非磁性体によって形成
された複数のピン部材と、互いに隣り合う2本の前記ピ
ン部材により挟持され、一方の部材構造に対向する周面
に沿ってそれぞれが周方向に磁気的に独立して配置され
る複数の磁性体ピースを備え、前記磁性体ピースは、隣
接する2つの磁極に対向したとき、該2つの磁極を磁気
的に結合し、前記コイルに通電したとき該2つの磁極と
該磁性体ピースとの間に生じる磁気閉路の磁束によって
トルクを発生させることを特徴とするモータ。
6. A motor that includes first and second member structures, one of which is a stator and the other of which is a rotor, and which rotates a rotor by sequentially switching and driving a plurality of phase coils. And one of the second member structures extends axially along a peripheral surface facing the other member structure and is formed between a plurality of slots around which the coil is wound and an adjacent slot. The other of the first and second member structures includes a plurality of magnetic poles, and the other of the first and second member structures is formed of a plurality of pin members formed of a non-magnetic material that is erected and fixed in the axial direction along the circumferential direction. A plurality of magnetic material pieces, each being magnetically independently arranged in a circumferential direction along a peripheral surface facing one of the member structures, the magnetic material pieces being adjacent to each other. Two magnetic poles A motor that magnetically couples the two magnetic poles when facing each other, and generates torque by magnetic flux of a magnetic closed circuit generated between the two magnetic poles and the magnetic piece when the coil is energized; .
【請求項7】 前記複数のピン部材の両端は、他方の部
材構造に固定されるエンドプレートにそれぞれ固定され
ることを特徴とする請求項6を満足するモータ。
7. A motor according to claim 6, wherein both ends of said plurality of pin members are respectively fixed to end plates fixed to the other member structure.
【請求項8】 それぞれの一方がステータとなり、他方
がロータとなる第1および第2の部材構造を含み、複数
相のコイルを順次切換えて駆動することによりロータを
回転させるモータにおいて、前記第1および第2の部材
構造の一方は、他方の部材構造に対向する周面に沿って
軸方向に延在し、前記コイルが巻回される複数のスロッ
トと、隣接するスロットの間に形成される複数の磁極を
含み、前記第1および第2の部材構造の他方は、略環状
を呈する基部、一方の部材構造に対向する周面に沿って
それぞれが周方向に磁気的に独立して配置される複数の
磁性体ピース部、及び前記基部と前記複数の磁性体ピー
ス部とを連結する放射状に延在する複数のはり部とを備
えるとともに磁性体によって一体的に形成された板を軸
方向に積み重ねた積層板を備え、前記磁性体ピース部
は、隣接する2つの磁極に対向したとき、該2つの磁極
を磁気的に結合し、前記コイルに通電したとき該2つの
磁極と該磁性体ピースとの間に生じる磁気閉路の磁束に
よってトルクを発生させることを特徴とするモータ。
8. A motor for rotating a rotor by sequentially switching and driving a plurality of phases of coils, the first and second member structures each including a first member serving as a stator and the other serving as a rotor. And one of the second member structures extends axially along a peripheral surface facing the other member structure and is formed between a plurality of slots around which the coil is wound and an adjacent slot. The other of the first and second member structures includes a plurality of magnetic poles, and the other of the first and second member structures is a base having a substantially annular shape. A plurality of magnetic material pieces, and a plurality of radially extending beams connecting the base and the plurality of magnetic material pieces are provided, and a plate integrally formed of a magnetic material is axially moved. Stacked product A layer plate, wherein when the magnetic body piece portion faces two adjacent magnetic poles, the two magnetic poles are magnetically coupled to each other, and when the coil is energized, the two magnetic poles and the magnetic body piece are connected to each other. A motor, wherein torque is generated by magnetic flux of a magnetic circuit generated therebetween.
【請求項9】 前記積層板の軸方向の両端は、他方の部
材構造に固定されるエンドプレートにそれぞれ固定され
ることを特徴とする請求項8を満足するモータ。
9. The motor according to claim 8, wherein both ends of the laminated plate in the axial direction are fixed to end plates fixed to the other member structure, respectively.
【請求項10】 前記板は、互いに隣り合う前記磁性体
ピース部同士を周方向に連結する複数の連結部を備え、
前記連結部は、非磁性化改質処理がなされていることを
特徴とする請求項8又は9を満足するモータ。
10. The plate includes a plurality of connecting portions that connect the magnetic piece pieces adjacent to each other in a circumferential direction.
10. The motor according to claim 8, wherein the connection portion is subjected to a demagnetization reforming process.
【請求項11】 前記はり部は、非磁性化改質処理がな
されていることを特徴とする請求項8〜10のうちの1
項を満足するモータ。
11. The method according to claim 8, wherein the beam portion has been subjected to a demagnetization reforming process.
Motor that satisfies the terms.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102468731A (en) * 2010-11-15 2012-05-23 Hrs风电技术有限公司 Stator of permanent-magnet synchronous motor
WO2022065471A1 (en) * 2020-09-28 2022-03-31 株式会社小松製作所 Rotor and motor

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