JP2002320350A - 電動モータ - Google Patents

電動モータ

Info

Publication number
JP2002320350A
JP2002320350A JP2001122025A JP2001122025A JP2002320350A JP 2002320350 A JP2002320350 A JP 2002320350A JP 2001122025 A JP2001122025 A JP 2001122025A JP 2001122025 A JP2001122025 A JP 2001122025A JP 2002320350 A JP2002320350 A JP 2002320350A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
salient poles
rotor
electric motor
stator
armature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001122025A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki Fujii
秀明 藤井
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.)
Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuba Corp filed Critical Mitsuba Corp
Priority to JP2001122025A priority Critical patent/JP2002320350A/ja
Publication of JP2002320350A publication Critical patent/JP2002320350A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】従来のステータは、アマチュア抜板のロール目
方向の角度を順次ずらして積層するようにしている。こ
のような回転積層を行ってステータを組み立てることに
より、突極の磁気抵抗を全体として同一となるようにし
ている。この方法は、分割されたアマチュア抜板を順次
回転させながら積層する必要があり、またその際、ステ
ータのロール目方向を常に管理する必要があることなど
から、この電動モータの組み立て工数を増大することに
なっていた。 【解決手段】 ステータ6に形成されるそれぞれの突極
8の幅を、それぞれの突極8が形成される方向の磁気抵
抗率の大きさに比例して大きく設定することにより、そ
れぞれの突極8の磁気抵抗を同一とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はコイルが巻き付けら
れる突極が形成された電機子を有する電動モータに関す
る。
【0002】
【従来の技術】電動モータには、直流モータ(DCモー
タ)や交流モータ(ACモータ)など様々な種類のもの
があり、このような電動モータの一種であるインナロー
タ形スロット付きブラシレスDCモータは、電動パワー
ステアリング装置などの自動車部品等に幅広く利用され
ている。
【0003】このようなインナロータ形スロット付きブ
ラシレスDCモータのモータハウジングの内部には、電
機子としてのステータが固定されている。このステータ
は、永久磁石の磁束を通過する際に発生する渦電流を抑
制するために軸方向に多数に分割されたアマチュア抜板
を積層することにより形成されており、リング状に形成
されたステータコアとこのステータコアから半径方向内
側に向けて突出した複数の突極とを有している。これら
の突極にはそれぞれアマチュアコイルが巻き付けられて
おり、これらのアマチュアコイルに電流を流すことによ
り突極に磁束を生じさせ、その先端部が磁極となるよう
になっている。
【0004】また、ステータの内側には界磁システムと
してのロータが回転自在に収容されており、ロータの外
周面には複数の磁極が交互に着磁された永久磁石が取り
付けられている。この永久磁石と突極の先端部とは僅か
な空隙を隔てて対向するようになっており、アマチュア
コイルに電流を流すと永久磁石が磁極となった突極に吸
引、反発されてロータに回転力を生じさせることにな
る。この動作を連続的に行うつまりロータの回転に伴っ
て電流を流すアマチュアコイルを順次切り換えることに
より、このロータは連続的に回転することになる。
【0005】このような構造を持つインナロータ形スロ
ット付きブラシレスDCモータのステータの素材として
は、磁気抵抗率の方向性を持たない無方向性鋼板が用い
られており、それぞれの突極の磁気抵抗を同一とするよ
うにしている。しかし、この無方向性鋼板は圧延後にロ
ール状に巻かれることになるため、実際にはロール目方
向の磁気抵抗率が小さいという方向性を有している。
【0006】そのため、このロータの永久磁石と突極と
の間に生じる吸引力はロータの回転に伴って変化するこ
とになり、無通電時にロータを回転させる際に生じるコ
ギングトルクが増大することになる。特に、このインナ
ロータ形スロット付きブラシレスDCモータを自動車の
電動パワーステアリング装置に用いた場合には、このコ
ギングトルクは操舵軸を介してハンドルに伝達されるこ
とになり、運転者に違和感を感じさせることになる。
【0007】そのため、従来のステータは、アマチュア
抜板を積層する際に、それぞれのアマチュア抜板のロー
ル目方向の角度を順次ずらして積層するようにしてい
る。このような回転積層を行ってステータを組み立てる
ことにより、突極の磁気抵抗を全体として同一となるよ
うにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法は、
分割されたアマチュア抜板を順次回転させながら積層す
る必要があり、またその際、ステータのロール目方向を
常に管理する必要があることなどから、この電動モータ
の組み立て工数を増大することになっていた。
【0009】本発明の目的は、電動モータの組み立て工
数を低減することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の電動モータは、
モータハウジングの内部に、磁束を供給する界磁システ
ムとアマチュアコイルが巻き付けられる複数の突極が形
成された電機子とを有する電動モータであって、前記そ
れぞれの突極の前記界磁システムに向かう方向の磁気抵
抗を同一としたことを特徴とする。
【0011】本発明の電動モータは、前記それぞれの突
極の前記界磁システムに向かう方向と垂直をなす断面積
を相違させることにより、前記それぞれの突極の界磁シ
ステムに向かう方向の磁気抵抗を同一とすることを特徴
とする。
【0012】本発明の電動モータは、前記それぞれの突
極の幅を変えることにより、前記それぞれの突極の界磁
システムに向かう方向の磁気抵抗を同一とすることを特
徴とする。
【0013】本発明にあっては、アマチュアコイルが巻
き付けられる複数の突極の界磁システムに向かう方向の
磁気抵抗を、それぞれの突極の界磁システムに向かう方
向と垂直をなす断面積を相違させることにより同一とな
るようにしたので、電機子を組み立てる際に回転積層を
行う必要がないため、組み立て工数を低減することがで
きる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0015】図1は本発明の一実施の形態であるインナ
ロータ形スロット付きブラシレスDCモータを示す一部
切欠断面図であり、図2は図1に示すインナロータ形ス
ロット付きブラシレスDCモータのステータの軸方向か
ら見た形状を示す断面図である。
【0016】図1に示すように、電動モータとしてのイ
ンナロータ形スロット付きブラシレスDCモータのモー
タハウジング1は底付き円筒状に形成されており、その
内部には界磁システムとしてのロータ2が設けられてい
る。ロータ2はシャフト3を有しており、このシャフト
3の一端がモータハウジング1の底部1aに取り付けら
れた玉軸受4に支持されることにより、ロータ2はモー
タハウジング1に対して回転自在となっている。また、
シャフト3の外周面には円筒状に形成された永久磁石5
が嵌合されており、この永久磁石5はシャフト3と一体
に回転するようになっている。この永久磁石5はN極お
よびS極がロータ2の回転方向に向けて交互に複数極ず
つ配置された構造となっており、したがって、ロータ2
が回転することによりこれらの磁極の位置も変化するこ
とになる。
【0017】モータハウジング1の内周面には、この永
久磁石5と対向するように位置して電機子としてのステ
ータ6が取り付けられている。
【0018】ステータ6は、図2に示す形状のアマチュ
ア抜板を軸方向に多数積層することにより形成されてお
り、その外径がモータハウジング1の内径とほぼ同寸法
に形成されたステータコア7とこのステータコア7から
永久磁石5に向かう方向に突出して形成された20個の
突極8とを有している。また、これらの突極8の先端部
8aはロータ2に取り付けられた永久磁石5に対して僅
かな空隙を有するように配置されている。
【0019】それぞれの突極8には、その表面に絶縁処
理が施された銅線により形成されたアマチュアコイル9
が巻き付けられており、これらのアマチュアコイル9に
は配線10を介して図示しない制御部からの電流が供給
されるようになっている。
【0020】ステータ6の開口端側に隣接する位置に
は、その外径がモータハウジング1の内径とほぼ同寸法
に形成されたホルダ11が嵌合されている。このホルダ
11の軸心に設けられた貫通孔11aには玉軸受12が
取り付けられており、シャフト3の他端を回転自在に支
持するようになっている。なお、シャフト3は、このホ
ルダ11より外部に突出して、ロータ2の回転を外部に
出力できるようになっている。
【0021】このような構造を持つインナロータ形スロ
ット付きブラシレスDCモータのアマチュアコイル9に
電流を供給すると、突極8に磁束が発生して先端部8a
が磁極となる。この磁極とロータ2に取り付けられた永
久磁石5の磁極とが吸引、反発することにより、ロータ
2に回転力が生じることになる。ロータ2が回転する
と、それぞれのアマチュアコイル9と対向する永久磁石
5の磁極が変化することになるので、ロータ2の回転を
維持するためには、ロータ2の回転に対応して電流を流
すアマチュアコイル9を順次切り換えることが必要とな
る。
【0022】そのため、ホルダ11にはロータ2の回転
位置を検出するためのホール素子13が取り付けられて
おり、このホール素子13の被検出部材としてロータ2
の外周には永久磁石14が取り付けられている。このホ
ール素子13と永久磁石14とにより検出されるロータ
2の回転位置に応じて、図示しない制御部に設けられた
トランジスタ等のスイッチング部材により、電流が流れ
るアマチュアコイル9を連続的に切り換えることができ
る。
【0023】図3は図2に示すステータの素材である無
方向性鋼板のロール目方向を示す斜視図であり、図4は
図3に示す無方向性鋼板の磁気抵抗の方向性を示す平面
図である。また、図5(a),(b)はロータに生じる
コギングトルクと回転周期との関係を示す特性線図であ
る。
【0024】このようなインナロータ形スロット付きブ
ラシレスDCモータを、シャフト3からの入力により無
通電状態で回転させると、ロータ2に取り付けられた永
久磁石5と突極8の先端部8aとの吸引力が断続的に生
じることになるため、ロータ2にはコギングトルクが生
じることになる。
【0025】このコギングトルクは、例えば、このイン
ナロータ形スロット付きブラシレスDCモータを自動車
の電動パワーステアリング装置に用いた場合には、操舵
軸を介してハンドルに伝達されることになり、運転者に
違和感を感じさせることになる。
【0026】したがって、このコギングトルクを低減す
ることが望まれるが、そのためにはロータ2に取り付け
られた永久磁石5とそれぞれの突極8との吸引力を同一
とすることが必要である。
【0027】そのため、ステータ6を形成するアマチュ
ア抜板は磁気抵抗率に方向性を持たない無方向性鋼板1
5を材料として製作されている。しかし、無方向性鋼板
15は図3に示すように圧延されたあとコイル状に巻か
れた状態となるため、実際には図4に示すようにロール
目方向の磁気抵抗率Lを最小とした方向性を有してい
る。そのため、ロータ2に取り付けられた永久磁石5
と、それぞれの突極8との間に生じる吸引力は、同一と
はならず、図5(a)に示すようにコギングトルクの増
大を招くことになる。
【0028】そこで、本実施の形態に示すステータ6で
は、永久磁石5とそれぞれの突極8との吸引力が同一と
なるように、磁気抵抗率の大きい方向に向けて形成され
る突極8の幅を磁気抵抗率が小さい方向に向けて形成さ
れる突極8の幅より大きく設定して、磁気抵抗率の大き
い方向に向けて形成される突極8の断面積を磁気抵抗率
が小さい方向に向けて形成される突極8の断面積より大
きくなるようにしている。たとえば図4に示すように、
無方向性鋼板15のロール目方向の磁気抵抗率Lはロー
ル目方向と直角をなす方向の磁気抵抗率Cより小さいの
で、図2に示すようにロール目方向に向けて形成された
突極8の幅W1をロール目方向と直角に向けて形成され
る突極8の幅W2より小さく設定している。このとき、
ロール目方向と直角に向けて形成される突極8の幅W2
を幅W1と等しくすると、その磁気抵抗の値は図中に示
すBとなり、ロール目方向に向けて形成された突極8の
磁気抵抗の値Aより大きくなる。しかし、ロール目方向
に向けて形成された突極8の幅W1をロール目方向と直
角に向けて形成される突極8の幅W2より小さくしたこ
とにより、ロール目方向と直角に向けて形成される突極
8の磁気抵抗の値をAとすることができる。
【0029】また、突極8がロール目方向に対して斜め
方向に形成されている場合には特に磁気抵抗率が大きく
なるが、この場合も同様に、その磁気抵抗率の大きさに
したがって突極8の幅W3を幅W2より大きく設定して、
この突極の磁気抵抗の値をAとするようにしている。こ
のように、それぞれの突極の幅は、磁気抵抗が磁束の通
過する断面積に反比例するため、磁気抵抗率に比例して
大きく設定されることになる。
【0030】このように突極8の幅を磁気抵抗率の大き
さに対応して変えることで、それぞれの突極8のロータ
2に向かう方向の磁気抵抗を同一とすることができる。
したがって、磁気抵抗が同一となったこれらの突極8
は、ロータ2に取り付けられた永久磁石5と同一の吸引
力で引き合うことになり、ロータ2の回転に伴うコギン
グトルクは図5(b)に示すように改善され、ロータ2
は滑らかに回転することができる。
【0031】本実施の形態では、それぞれの突極8の幅
を変えることにより、磁気抵抗を同一とするようにした
が、これに限らず、磁気抵抗率が小さい方向に向けて形
成される突極8の一部に切欠部を設けるなど、突極8の
ロータ2に向かう方向の磁気抵抗を同一とすることがで
きればいずれの方法であってもよい。また、ステータ6
を形成するアマチュア抜板の突極8の形状をレーザ等に
よりトリミングすることにより、無方向性鋼板15のロ
ットにより変化する磁気抵抗率に合わせて任意の形状と
するようにしてもよい。
【0032】このように、ステータ6の素材となる無方
向性鋼板15が磁気抵抗率の方向性を有することにより
それぞれの突極8に生じる磁気抵抗の相違を、突極8の
幅を変えることにより同一とすることができるので、従
来のステータのように、アマチュア抜板を回転積層して
組み立てる必要がないため、この電動モータの組み立て
工数を低減することができる。
【0033】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態で
は、本発明をインナロータ形スロット付きブラシレスD
Cモータに用いられるステータ6に適用した場合を示し
ているが、これに限らず、ブラシ付きのDCモータや、
ACモータ、さらにステッピングモータなどアマチュア
コイル9が巻き付けられる突極8を有するものであれば
いずれの電動モータに用いてもよい。また、その際、ア
マチュアコイル9が巻き付けられる突極8はステータ6
に設けられたものに限らず、ロータ2に設けられたもの
であってもよい。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、アマチュアコイルが巻
き付けられる複数の突極の界磁システムに向かう方向の
磁気抵抗を、それぞれの突極の界磁システムに向かう方
向と垂直をなす断面積を相違させることにより同一とな
るようにしたので、電機子を組み立てる際に回転積層を
行う必要がないため、組み立て工数を低減することがで
きる。
【0035】また、それぞれの突極の界磁システムに向
かう方向の磁気抵抗が同一となるので、これらの突極と
ロータに取り付けられた磁石との吸引力を、同一とする
ことができ、この電動モータのコギングトルクを低減す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態であるインナロータ形ス
ロット付きブラシレスDCモータを示す一部切欠断面図
である。
【図2】図1に示すインナロータ形スロット付きブラシ
レスDCモータのステータの軸方向から見た形状を示す
断面図である。
【図3】図2に示すステータの素材である無方向性鋼板
のロール目方向を示す斜視図である。
【図4】図3に示す無方向性鋼板の磁気抵抗率の方向性
を示す平面図である。
【図5】(a),(b)はロータに生じるコギングトル
クと回転周期との関係を示す特性線図である。
【符号の説明】
1 モータハウジング 1a 底部 2 ロータ 3 シャフト 4 玉軸受 5 永久磁石 6 ステータ 7 ステータコア 8 突極 8a 先端部 9 アマチュアコイル 10 配線 11 ホルダ 11a 貫通孔 12 玉軸受 13 ホール素子 14 永久磁石 15 無方向性鋼板 A,B 磁気抵抗 L ロール目方向の磁気抵抗率 C ロール目と直角を成す方向の磁気抵抗率 W1〜W3 突極の幅

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータハウジングの内部に、磁束を供給
    する界磁システムとアマチュアコイルが巻き付けられる
    複数の突極が形成された電機子とを有する電動モータで
    あって、 前記それぞれの突極の前記界磁システムに向かう方向の
    磁気抵抗を同一としたことを特徴とする電動モータ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電動モータにおいて、前
    記それぞれの突極の前記界磁システムに向かう方向と垂
    直をなす断面積を相違させることにより、前記それぞれ
    の突極の界磁システムに向かう方向の磁気抵抗を同一と
    することを特徴とする電動モータ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の電動モータにお
    いて、前記それぞれの突極の幅を変えることにより、前
    記それぞれの突極の界磁システムに向かう方向の磁気抵
    抗を同一とすることを特徴とする電動モータ。
JP2001122025A 2001-04-20 2001-04-20 電動モータ Pending JP2002320350A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001122025A JP2002320350A (ja) 2001-04-20 2001-04-20 電動モータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001122025A JP2002320350A (ja) 2001-04-20 2001-04-20 電動モータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002320350A true JP2002320350A (ja) 2002-10-31

Family

ID=18971803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001122025A Pending JP2002320350A (ja) 2001-04-20 2001-04-20 電動モータ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002320350A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1503486A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-02 Fanuc Ltd Motor and motor manufacturing apparatus
US7002277B2 (en) 2003-07-29 2006-02-21 Fanuc Ltc Motor and motor manufacturing apparatus
JP2013207920A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Mitsubishi Electric Corp 永久磁石式回転電機
JP2020178384A (ja) * 2019-04-15 2020-10-29 日本製鉄株式会社 ステータコアおよび回転電機
JPWO2021095861A1 (ja) * 2019-11-15 2021-05-20
WO2021095857A1 (ja) * 2019-11-15 2021-05-20 日本製鉄株式会社 ステータコアおよび回転電機

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1503486A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-02 Fanuc Ltd Motor and motor manufacturing apparatus
US7002277B2 (en) 2003-07-29 2006-02-21 Fanuc Ltc Motor and motor manufacturing apparatus
CN1294685C (zh) * 2003-07-29 2007-01-10 发那科株式会社 电机及电机制造装置
JP2013207920A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Mitsubishi Electric Corp 永久磁石式回転電機
JP2020178384A (ja) * 2019-04-15 2020-10-29 日本製鉄株式会社 ステータコアおよび回転電機
JP7303422B2 (ja) 2019-04-15 2023-07-05 日本製鉄株式会社 ステータコアおよび回転電機
WO2021095857A1 (ja) * 2019-11-15 2021-05-20 日本製鉄株式会社 ステータコアおよび回転電機
JPWO2021095857A1 (ja) * 2019-11-15 2021-05-20
WO2021095861A1 (ja) * 2019-11-15 2021-05-20 日本製鉄株式会社 ステータコア、回転電機、ステータコアの設計方法
CN114667661A (zh) * 2019-11-15 2022-06-24 日本制铁株式会社 定子铁芯、旋转电机、定子铁芯的设计方法
TWI769583B (zh) * 2019-11-15 2022-07-01 日商日本製鐵股份有限公司 定子鐵芯、旋轉電機、定子鐵芯之設計方法
EP4060870A4 (en) * 2019-11-15 2022-12-28 Nippon Steel Corporation STATOR CORE AND ELECTRIC LATHE
EP4060869A4 (en) * 2019-11-15 2022-12-28 Nippon Steel Corporation STATOR CORE, ROTARY ELECTRIC MACHINE AND METHOD OF DESIGNING STATOR CORE
JPWO2021095861A1 (ja) * 2019-11-15 2021-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7005764B2 (en) Electrodynamic apparatus and method of manufacture
JP4586717B2 (ja) モータ
JPH05199689A (ja) 電動機
JPH11355981A (ja) ラジアルギャップ型小型円筒型回転電機
JP4406864B2 (ja) 電磁モータ
JP2002320350A (ja) 電動モータ
CN111030402B (zh) 方向性硅钢片轴向磁场电动机
JP3414907B2 (ja) モータ
JP3631788B2 (ja) モータ
JPS5855747B2 (ja) ブラシレスチヨクリユウモ−タ
JP3768952B2 (ja) 扁平型ステッピングモータ
JPH0746894B2 (ja) ブラシレスdcモ−タ
JPH0654471A (ja) 回転電機の電機子
JPH09312958A (ja) モータ
JPS61214763A (ja) ブラシレスモ−タ
JP3109022B2 (ja) インダクター型電動機
JP2003018774A (ja) 直流ブラシレスモータ
JPS59201669A (ja) 直流モ−タ
JP3517542B2 (ja) モータ
JPH0837770A (ja) 二相モータ
JPS62144553A (ja) ブラシレスモ−タ
JPS63190542A (ja) ブラシレスモ−タ
JP3322910B2 (ja) ステッピングモータ
JP5851972B2 (ja) アキシャルギャップ型ブラシレスモータ
JPH0811048Y2 (ja) ステップモータ