JP2003189509A - コアレスモータ - Google Patents
コアレスモータInfo
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- JP2003189509A JP2003189509A JP2001389136A JP2001389136A JP2003189509A JP 2003189509 A JP2003189509 A JP 2003189509A JP 2001389136 A JP2001389136 A JP 2001389136A JP 2001389136 A JP2001389136 A JP 2001389136A JP 2003189509 A JP2003189509 A JP 2003189509A
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- JP
- Japan
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- yoke
- back yoke
- coreless motor
- magnetic material
- wire
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- 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
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コイルの外周部にバックヨークを配置する固
定子構造を有する同期電動機において、バックヨークで
発生する渦電流を低減する。 【解決手段】 糸状に整形された磁性材料に絶縁被膜を
施したヨーク線１０を軸方向に同心円状に巻き付けた構
成によりバックヨーク１を構成することで、渦電流の低
減を可能とする。またヨーク線１０をバックヨーク周長
と同じ長さで切断し、その切断されたヨーク線１０を並
列に整列させて接着することで板状のコアを作成し、そ
の板状のコアを円筒状に整形することでバックヨークを
構成しても同様の効果が得られる。
定子構造を有する同期電動機において、バックヨークで
発生する渦電流を低減する。 【解決手段】 糸状に整形された磁性材料に絶縁被膜を
施したヨーク線１０を軸方向に同心円状に巻き付けた構
成によりバックヨーク１を構成することで、渦電流の低
減を可能とする。またヨーク線１０をバックヨーク周長
と同じ長さで切断し、その切断されたヨーク線１０を並
列に整列させて接着することで板状のコアを作成し、そ
の板状のコアを円筒状に整形することでバックヨークを
構成しても同様の効果が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本件発明は、永久磁石を用い
て構成される電動機に属する。
て構成される電動機に属する。
【０００２】
【従来の技術】円筒状の永久磁石を回転子の外周に配置
し、その周囲に複数の銅線で構成されたコイルを永久磁
石と対向するように配置し、永久磁石の発生する磁束と
コイルに順次励磁電流を印加することにより発生する回
転磁界により回転運動を生じる電動機について、永久磁
石からコイルに鎖交する磁束を増加すること、及び永久
磁石単体のパーミアンスを増加させることを目的とし
て、コイルの外周部に磁性材料で構成されたバックヨー
クを配置することがある。
し、その周囲に複数の銅線で構成されたコイルを永久磁
石と対向するように配置し、永久磁石の発生する磁束と
コイルに順次励磁電流を印加することにより発生する回
転磁界により回転運動を生じる電動機について、永久磁
石からコイルに鎖交する磁束を増加すること、及び永久
磁石単体のパーミアンスを増加させることを目的とし
て、コイルの外周部に磁性材料で構成されたバックヨー
クを配置することがある。
【０００３】コイル外周部に磁性材料で構成されたバッ
クヨークを配置することにより、永久磁石からコイルに
鎖交する磁束を増加させることが可能であり、且つ永久
磁石のパーミアンスを増加することが可能であるが、永
久磁石が配置された回転子が回転する際に前記バックヨ
ーク内部を通る磁束の時間的変化によりバックヨーク内
に渦電流が発生し、その損失による回転機の効率低下及
び発熱が大きな問題となる。一般的に磁性材料内部に発
生する渦電流損失は回転子の回転周波数の２乗に比例し
て増加するため、特に高速で回転する電動機の場合には
この影響が顕著に現れることとなる。
クヨークを配置することにより、永久磁石からコイルに
鎖交する磁束を増加させることが可能であり、且つ永久
磁石のパーミアンスを増加することが可能であるが、永
久磁石が配置された回転子が回転する際に前記バックヨ
ーク内部を通る磁束の時間的変化によりバックヨーク内
に渦電流が発生し、その損失による回転機の効率低下及
び発熱が大きな問題となる。一般的に磁性材料内部に発
生する渦電流損失は回転子の回転周波数の２乗に比例し
て増加するため、特に高速で回転する電動機の場合には
この影響が顕著に現れることとなる。
【０００４】その渦電流による損失を低減する対策の一
般的な事例として、薄板状に圧延された磁性材料を面方
向に対して絶縁処理を行い、前記磁性材料を面方向に積
層することでバックヨークを構成する方法がある。この
方法により、磁性材料を一塊りで構成した場合に対して
渦電流の発生するループを最小限に抑えることが可能と
なり、結果として渦電流損失を低減することが可能であ
る。
般的な事例として、薄板状に圧延された磁性材料を面方
向に対して絶縁処理を行い、前記磁性材料を面方向に積
層することでバックヨークを構成する方法がある。この
方法により、磁性材料を一塊りで構成した場合に対して
渦電流の発生するループを最小限に抑えることが可能と
なり、結果として渦電流損失を低減することが可能であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、その構成のバ
ックヨークを作成する際には薄板状に圧延された磁性材
料のシート素材を目的の形状に金型プレスを行い、打ち
抜かれたシート素材を軸方向に積層して構成するのが一
般的であるが、その際生じたプレス打ち抜き残り部分の
磁性材料は再利用が困難である。
ックヨークを作成する際には薄板状に圧延された磁性材
料のシート素材を目的の形状に金型プレスを行い、打ち
抜かれたシート素材を軸方向に積層して構成するのが一
般的であるが、その際生じたプレス打ち抜き残り部分の
磁性材料は再利用が困難である。
【０００６】本件発明は、円筒状の永久磁石を回転子の
外周に配置し、その周囲に複数の銅線で構成されたコイ
ルを永久磁石と対向するように配置し、永久磁石の発生
する磁束とコイルに順次励磁電流を印加することにより
発生する回転磁界により回転運動を生じる電動機につい
て、永久磁石からコイルに鎖交する磁束を増加するこ
と、及び永久磁石のパーミアンスを増加させることを目
的とする。
外周に配置し、その周囲に複数の銅線で構成されたコイ
ルを永久磁石と対向するように配置し、永久磁石の発生
する磁束とコイルに順次励磁電流を印加することにより
発生する回転磁界により回転運動を生じる電動機につい
て、永久磁石からコイルに鎖交する磁束を増加するこ
と、及び永久磁石のパーミアンスを増加させることを目
的とする。
【０００７】また、コイルの外周部に磁性材料で構成さ
れたバックヨークを配置する構造を有する電動機の構成
において、バックヨークを軸方向に絶縁された磁性材料
を積層する構成にすることで前記バックヨーク内で発生
する渦電流損を低減することを目的とする。
れたバックヨークを配置する構造を有する電動機の構成
において、バックヨークを軸方向に絶縁された磁性材料
を積層する構成にすることで前記バックヨーク内で発生
する渦電流損を低減することを目的とする。
【０００８】また、その製造時に薄板状に圧延された磁
性材料のシート素材を目的の形状に金型プレスを行い、
打ち抜かれたシート素材を軸方向に積層して構成する場
合には、プレス打ち抜き残り部分のシート素材が生じて
しまうため、磁性材料のプレス打ち抜き残りが生じない
ようにすることも目的とする。
性材料のシート素材を目的の形状に金型プレスを行い、
打ち抜かれたシート素材を軸方向に積層して構成する場
合には、プレス打ち抜き残り部分のシート素材が生じて
しまうため、磁性材料のプレス打ち抜き残りが生じない
ようにすることも目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、円筒状の永
久磁石を回転子の外周に配置し、その周囲に複数の銅線
で構成されたコイルを永久磁石と対向するように配置
し、永久磁石の発生する磁束とコイルに順次励磁電流を
印加することにより発生する回転磁界により回転運動を
生じる小型電動機について、永久磁石からコイルに鎖交
する磁束を増加すること、及び永久磁石単体のパーミア
ンスを増加させることを目的として、コイルの外周部に
磁性材料で構成されたバックヨークを配置する構造を有
する電動機の構成において、前記バックヨークは糸状に
整形された磁性材料に絶縁被膜を施し、前記磁性材料を
軸方向に同心円状に巻き付けた構成を特徴とする。
久磁石を回転子の外周に配置し、その周囲に複数の銅線
で構成されたコイルを永久磁石と対向するように配置
し、永久磁石の発生する磁束とコイルに順次励磁電流を
印加することにより発生する回転磁界により回転運動を
生じる小型電動機について、永久磁石からコイルに鎖交
する磁束を増加すること、及び永久磁石単体のパーミア
ンスを増加させることを目的として、コイルの外周部に
磁性材料で構成されたバックヨークを配置する構造を有
する電動機の構成において、前記バックヨークは糸状に
整形された磁性材料に絶縁被膜を施し、前記磁性材料を
軸方向に同心円状に巻き付けた構成を特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明では、永久磁石を有する回
転子と、この回転子の外周を覆うように円筒状に形成し
たコイル部と、このコイル部を支持するバックヨーク部
とを備え、前記永久磁石の発生する磁束とコイルに順次
励磁電流を印加することにより発生する回転磁界により
回転運動を生じるコアレスモータにおいて、前記バック
ヨークは、糸状に整形した磁性材料に絶縁被膜を施した
ヨーク線により形成するコアレスモータであり、バック
ヨーク内で発生する渦電流損を低減するために糸状に整
形された磁性材料に絶縁被膜を施したヨーク線を軸方向
に同心円状に巻き付けた構成を特徴とする。
転子と、この回転子の外周を覆うように円筒状に形成し
たコイル部と、このコイル部を支持するバックヨーク部
とを備え、前記永久磁石の発生する磁束とコイルに順次
励磁電流を印加することにより発生する回転磁界により
回転運動を生じるコアレスモータにおいて、前記バック
ヨークは、糸状に整形した磁性材料に絶縁被膜を施した
ヨーク線により形成するコアレスモータであり、バック
ヨーク内で発生する渦電流損を低減するために糸状に整
形された磁性材料に絶縁被膜を施したヨーク線を軸方向
に同心円状に巻き付けた構成を特徴とする。
【００１１】この構造を有することにより、ヨーク線を
一塊りで構成したバックヨークに対して渦電流の発生す
るループを最小限に抑えることが可能となり、結果とし
て渦電流損失を低減することが可能である。
一塊りで構成したバックヨークに対して渦電流の発生す
るループを最小限に抑えることが可能となり、結果とし
て渦電流損失を低減することが可能である。
【００１２】また、ヨーク線を軸方向に同心円状に巻き
付けたバックヨークを構成する際に、ヨーク線を四角形
状にすることで整列巻きが可能であり、限られたスペー
スに多くの磁性材料を使用することができる。このこと
は、バックヨークを構成する単位体積あたりの鉄量が増
加することと等価なため、永久磁石からコイルに鎖交す
る磁束を増加すること、及び永久磁石単体のパーミアン
スを増加させることが可能となる。
付けたバックヨークを構成する際に、ヨーク線を四角形
状にすることで整列巻きが可能であり、限られたスペー
スに多くの磁性材料を使用することができる。このこと
は、バックヨークを構成する単位体積あたりの鉄量が増
加することと等価なため、永久磁石からコイルに鎖交す
る磁束を増加すること、及び永久磁石単体のパーミアン
スを増加させることが可能となる。
【００１３】また、ヨーク線を、同心円状に巻き付けた
バックヨークを構成する際に、熱を与えることで前記磁
性材料に施した絶縁被膜の表面に塗装した接着剤が接着
硬化する絶縁被膜を用いて構成することで、軸方向への
積層接着が容易となり生産性が向上する。
バックヨークを構成する際に、熱を与えることで前記磁
性材料に施した絶縁被膜の表面に塗装した接着剤が接着
硬化する絶縁被膜を用いて構成することで、軸方向への
積層接着が容易となり生産性が向上する。
【００１４】また、ヨーク線を軸方向に同心円状に巻き
付けたバックヨークを構成する際に、前記磁性材料に施
した絶縁被膜はシリコンなどの熱伝達性の高い樹脂系接
着剤を用いて構成することで、外部への放熱効果が高ま
りモータの発熱を低減できる。
付けたバックヨークを構成する際に、前記磁性材料に施
した絶縁被膜はシリコンなどの熱伝達性の高い樹脂系接
着剤を用いて構成することで、外部への放熱効果が高ま
りモータの発熱を低減できる。
【００１５】また、ヨーク線を軸方向に同心円状に巻き
付けたバックヨークを構成する際に、複数の糸状に整形
した磁性材料を並列に巻き込むことでバックヨークを構
成した場合にも渦電流損低減に対して同様の効果が得ら
れる。
付けたバックヨークを構成する際に、複数の糸状に整形
した磁性材料を並列に巻き込むことでバックヨークを構
成した場合にも渦電流損低減に対して同様の効果が得ら
れる。
【００１６】また、ヨーク線を軸方向に同心円状に巻き
付けたバックヨークを構成する際に、前記バックヨーク
の外周に磁性材料のフレームを配置してもよい。一般的
にバックヨークに生じる渦電流は内周側に多く発生する
ことが知られている。そのため特にバックヨークの厚み
が薄い場合、すなわち糸状に整形した磁性材料の断面積
が小さい場合にはバックヨークの外周に磁性材料のフレ
ームを配置してもフレームで生じる渦電流損は少ないた
め、高剛性、且つ磁気パーミアンスの高いモータを作成
することが可能である。
付けたバックヨークを構成する際に、前記バックヨーク
の外周に磁性材料のフレームを配置してもよい。一般的
にバックヨークに生じる渦電流は内周側に多く発生する
ことが知られている。そのため特にバックヨークの厚み
が薄い場合、すなわち糸状に整形した磁性材料の断面積
が小さい場合にはバックヨークの外周に磁性材料のフレ
ームを配置してもフレームで生じる渦電流損は少ないた
め、高剛性、且つ磁気パーミアンスの高いモータを作成
することが可能である。
【００１７】また、ヨーク線を軸方向に同心円状に巻き
付けたバックヨークを構成する際に、前記バックヨーク
の外周に非磁性材料からなるフレームを配置してもよ
い。特に印加する電流及び電圧が高い場合、すなわちモ
ータの体格に対して出力を大きくする必要がある場合に
は、糸状に整形されたバックヨーク部において磁気飽和
を生じる。また、前記バックヨークの外周に配置された
磁性材料のフレームにおいても磁気飽和を生じる場合に
は、前記フレームは剛性を高めることを目的として一体
コアで作成されているため、フレーム内で発生する渦電
流損は非常に大きくなり、結果として渦電流損失が非常
に大きくなり効率が低下する。このような場合には外周
に配置するフレームを非磁性材料で構成することによ
り、高剛性、高効率のモータを作成することが可能であ
る。
付けたバックヨークを構成する際に、前記バックヨーク
の外周に非磁性材料からなるフレームを配置してもよ
い。特に印加する電流及び電圧が高い場合、すなわちモ
ータの体格に対して出力を大きくする必要がある場合に
は、糸状に整形されたバックヨーク部において磁気飽和
を生じる。また、前記バックヨークの外周に配置された
磁性材料のフレームにおいても磁気飽和を生じる場合に
は、前記フレームは剛性を高めることを目的として一体
コアで作成されているため、フレーム内で発生する渦電
流損は非常に大きくなり、結果として渦電流損失が非常
に大きくなり効率が低下する。このような場合には外周
に配置するフレームを非磁性材料で構成することによ
り、高剛性、高効率のモータを作成することが可能であ
る。
【００１８】また、ヨーク線をバックヨーク周長と同じ
長さで切断し、その切断された磁性材料を並列に整列さ
せて接着することで板状のコアを作成し、その板状のコ
アを円筒状に整形することでバックヨークを構成しても
渦電流損低減に対して同様の効果が得られる。
長さで切断し、その切断された磁性材料を並列に整列さ
せて接着することで板状のコアを作成し、その板状のコ
アを円筒状に整形することでバックヨークを構成しても
渦電流損低減に対して同様の効果が得られる。
【００１９】また、ヨーク線をバックヨークの軸長と同
じ長さで切断し、その切断された磁性材料を軸方向に並
列に整列させて接着することで板状のコアを作成し、そ
の板状のコアを円筒状に整形することでバックヨークを
構成しても渦電流損低減に対して同様の効果が得られ
る。
じ長さで切断し、その切断された磁性材料を軸方向に並
列に整列させて接着することで板状のコアを作成し、そ
の板状のコアを円筒状に整形することでバックヨークを
構成しても渦電流損低減に対して同様の効果が得られ
る。
【００２０】
【実施例】（実施例１）図１、図２に本発明の実施例１
の例を示す。図２は円筒状の永久磁石３を回転子の外周
に配置し、その周囲に複数の銅線で構成されたコイル５
を永久磁石３と対向するように配置し、前記コイル５の
外周部にヨーク線１０で構成されたバックヨーク１を配
置する構造を有する電動機である。バックヨーク１は、
糸状に整形された磁性材料に絶縁材料を用いて絶縁処理
を行ったヨーク線１０を軸方向に同心円状に、且つ、ら
せん状に巻き付けた構成である。
の例を示す。図２は円筒状の永久磁石３を回転子の外周
に配置し、その周囲に複数の銅線で構成されたコイル５
を永久磁石３と対向するように配置し、前記コイル５の
外周部にヨーク線１０で構成されたバックヨーク１を配
置する構造を有する電動機である。バックヨーク１は、
糸状に整形された磁性材料に絶縁材料を用いて絶縁処理
を行ったヨーク線１０を軸方向に同心円状に、且つ、ら
せん状に巻き付けた構成である。
【００２１】この時、磁性材料は、Φ１ｍｍ以下であり
長手方向の全断面において同一断面形状を有する。ま
た、この磁性材料の硬さは、一般的な人の手で容易に曲
げることができる程度の硬さである。そして、磁性材料
は、シリコン２％以下の鉄シリコン合金で構成される。
長手方向の全断面において同一断面形状を有する。ま
た、この磁性材料の硬さは、一般的な人の手で容易に曲
げることができる程度の硬さである。そして、磁性材料
は、シリコン２％以下の鉄シリコン合金で構成される。
【００２２】そして、ヨーク線の外周部に固定用の非磁
性材料で構成されたフレーム２を配置した電動機の部分
拡大図を図３に示す。ヨーク線１０は糸状に形成した磁
性材料７に、絶縁材料を被覆して絶縁被膜６を施してい
る。
性材料で構成されたフレーム２を配置した電動機の部分
拡大図を図３に示す。ヨーク線１０は糸状に形成した磁
性材料７に、絶縁材料を被覆して絶縁被膜６を施してい
る。
【００２３】図に示す構造を用いることにより、ヨーク
線を一塊りで構成した場合に対して渦電流の発生するル
ープを最小限に抑えることが可能となり、結果として渦
電流損失を低減することが可能である。
線を一塊りで構成した場合に対して渦電流の発生するル
ープを最小限に抑えることが可能となり、結果として渦
電流損失を低減することが可能である。
【００２４】なお、本実施例に示す電動機の構造図では
バックヨークの外周部にフレームを設けているが、この
フレームは非磁性材料であっても磁性材料であってもよ
い。逆にフレームを用いずにバックヨークのみで構成し
てもよい。
バックヨークの外周部にフレームを設けているが、この
フレームは非磁性材料であっても磁性材料であってもよ
い。逆にフレームを用いずにバックヨークのみで構成し
てもよい。
【００２５】図４にヨーク線を用いて構成された他のバ
ックヨークの実施例を示す。図に示す通りヨーク線は、
糸状に整形された磁性材料１１の外周に磁性材料の絶縁
を目的として絶縁被膜６を施し軸方向に同心円状に巻き
付けた構成を特徴とする。
ックヨークの実施例を示す。図に示す通りヨーク線は、
糸状に整形された磁性材料１１の外周に磁性材料の絶縁
を目的として絶縁被膜６を施し軸方向に同心円状に巻き
付けた構成を特徴とする。
【００２６】なお、図４に示すようにヨーク線の形状を
四角形状にすることで整列巻きが可能であり、限られた
スペースに多くのヨーク線を使用することができる。こ
のことは、バックヨーク１を構成する単位体積あたりの
鉄量を増加することと等価なため、永久磁石３からコイ
ル５に鎖交する磁束を増加すること、及び永久磁石３の
パーミアンスを増加させることが可能となる。
四角形状にすることで整列巻きが可能であり、限られた
スペースに多くのヨーク線を使用することができる。こ
のことは、バックヨーク１を構成する単位体積あたりの
鉄量を増加することと等価なため、永久磁石３からコイ
ル５に鎖交する磁束を増加すること、及び永久磁石３の
パーミアンスを増加させることが可能となる。
【００２７】なお、図７に示されるステータコアは、特
開平２−２３０４８号公報（参考例）に記載された発明
の主要な図面である。
開平２−２３０４８号公報（参考例）に記載された発明
の主要な図面である。
【００２８】本件発明と参考例との相違点は、適用した
電動機のコアがティース付きであるか、ティース付きで
ないかである。
電動機のコアがティース付きであるか、ティース付きで
ないかである。
【００２９】参考例のコアは、製造時に薄板状に圧延さ
れた磁性材料のシート素材を目的の形状に金型プレスを
行い、打ち抜かれたシート素材を軸方向に積層して構成
する。本件発明のコアは、軸方向へ積層する代わりに糸
状に整形した磁性材料に絶縁被膜を施し、前記磁性材料
を軸方向に同心円状に巻き付けた構成が特徴であり、本
件発明のコアの方がバックヨーク単体の構成が簡素であ
り生産性が高い。
れた磁性材料のシート素材を目的の形状に金型プレスを
行い、打ち抜かれたシート素材を軸方向に積層して構成
する。本件発明のコアは、軸方向へ積層する代わりに糸
状に整形した磁性材料に絶縁被膜を施し、前記磁性材料
を軸方向に同心円状に巻き付けた構成が特徴であり、本
件発明のコアの方がバックヨーク単体の構成が簡素であ
り生産性が高い。
【００３０】また、参考例のコアは、磁性材の断面形状
が均一でなく、太い部分と細い部分があるため、シート
素材を曲げる時、細い部分に応力集中してしまう。一
方、本件発明は、太さが均一のため応力集中がない。応
力集中が生ずると磁性が悪化してしまうため好ましくな
い。
が均一でなく、太い部分と細い部分があるため、シート
素材を曲げる時、細い部分に応力集中してしまう。一
方、本件発明は、太さが均一のため応力集中がない。応
力集中が生ずると磁性が悪化してしまうため好ましくな
い。
【００３１】（実施例２）図５に本発明の実施例２を示
す。実施例２は、図２に示すように、円筒状の永久磁石
３を回転子の外周に配置し、その周囲に複数の銅線で構
成されたコイル５を永久磁石３と対向するように配置
し、前記コイル５の外周部にヨーク線で構成されたバッ
クヨーク１を配置する構造を有する電動機の構成であ
る。そして、このバックヨーク１は糸状に整形された磁
性材料に絶縁被膜を施し、ヨーク線を並列に整列させて
接着することで板状のコアを作成し、その板状のコアを
円筒状に整形することでバックヨークを構成している。
す。実施例２は、図２に示すように、円筒状の永久磁石
３を回転子の外周に配置し、その周囲に複数の銅線で構
成されたコイル５を永久磁石３と対向するように配置
し、前記コイル５の外周部にヨーク線で構成されたバッ
クヨーク１を配置する構造を有する電動機の構成であ
る。そして、このバックヨーク１は糸状に整形された磁
性材料に絶縁被膜を施し、ヨーク線を並列に整列させて
接着することで板状のコアを作成し、その板状のコアを
円筒状に整形することでバックヨークを構成している。
【００３２】図５に示す構造を用いることにより、ヨー
ク線１５を一塊りで構成した場合に対して渦電流の発生
するループを最小限に抑えることが可能となり、結果と
して渦電流損失を低減することが可能である。特にこの
構造では各層の絶縁が完全に行われるため、実施例１で
示した構造よりも渦電流損を低減することが可能であ
る。
ク線１５を一塊りで構成した場合に対して渦電流の発生
するループを最小限に抑えることが可能となり、結果と
して渦電流損失を低減することが可能である。特にこの
構造では各層の絶縁が完全に行われるため、実施例１で
示した構造よりも渦電流損を低減することが可能であ
る。
【００３３】なお、この構造に際しても実施例１と同様
にヨーク線１５の形状を四角形状にすることで整列が可
能であり、限られたスペースに多くのヨーク線１５を使
用することができる。このことは、バックヨーク１を構
成する単位体積あたりの鉄量を増加することと等価なた
め、永久磁石３からコイル５に鎖交する磁束を増加する
こと、及び永久磁石３のパーミアンスを増加させること
が可能となる。
にヨーク線１５の形状を四角形状にすることで整列が可
能であり、限られたスペースに多くのヨーク線１５を使
用することができる。このことは、バックヨーク１を構
成する単位体積あたりの鉄量を増加することと等価なた
め、永久磁石３からコイル５に鎖交する磁束を増加する
こと、及び永久磁石３のパーミアンスを増加させること
が可能となる。
【００３４】（実施例３）図６に本発明の別の実施例を
示す。実施例３は円筒状の永久磁石を回転子の外周に配
置し、その周囲に複数の銅線で構成されたコイルを永久
磁石と対向するように配置し、コイルの外周部にヨーク
線で構成されたバックヨークを配置する構造を有する電
動機の構成において、バックヨーク１は糸状に整形され
た磁性材料に絶縁被膜を施し、磁性材料１６を軸方向に
並列に整列させて接着することで板状のコアを作成し、
その板状のコアを円筒状に整形することでバックヨーク
を構成した例を示す。
示す。実施例３は円筒状の永久磁石を回転子の外周に配
置し、その周囲に複数の銅線で構成されたコイルを永久
磁石と対向するように配置し、コイルの外周部にヨーク
線で構成されたバックヨークを配置する構造を有する電
動機の構成において、バックヨーク１は糸状に整形され
た磁性材料に絶縁被膜を施し、磁性材料１６を軸方向に
並列に整列させて接着することで板状のコアを作成し、
その板状のコアを円筒状に整形することでバックヨーク
を構成した例を示す。
【００３５】図に示す構造を用いることにより、ヨーク
線１６を一塊りで構成した場合に対して渦電流の発生す
るループを最小限に抑えることが可能となり、結果とし
て渦電流損失を低減することが可能である。特にこの構
造では各層の絶縁が完全に行われるため、実施例１で示
した構造よりも渦電流損を低減することが可能である。
線１６を一塊りで構成した場合に対して渦電流の発生す
るループを最小限に抑えることが可能となり、結果とし
て渦電流損失を低減することが可能である。特にこの構
造では各層の絶縁が完全に行われるため、実施例１で示
した構造よりも渦電流損を低減することが可能である。
【００３６】また、この構造を用いることにより板状の
コアを円筒状に整形する際に実施例２で示した構成に比
べて円筒整形が容易であるが、外部からの衝撃に対して
バックヨーク単体での剛性が低くなるため、磁性材料及
び非磁性材料で構成されたフレームが必要であり、フレ
ーム挿入後に再度フレームとコアを接着することでより
剛性が高くなる。
コアを円筒状に整形する際に実施例２で示した構成に比
べて円筒整形が容易であるが、外部からの衝撃に対して
バックヨーク単体での剛性が低くなるため、磁性材料及
び非磁性材料で構成されたフレームが必要であり、フレ
ーム挿入後に再度フレームとコアを接着することでより
剛性が高くなる。
【００３７】
【発明の効果】本発明に示す構造を用いることにより、
円筒状の永久磁石を回転子の外周に配置し、その周囲に
複数の銅線で構成されたコイルを永久磁石と対向するよ
うに配置し、前記コイルの外周部に磁性材料で構成され
たバックヨークを配置する構造を有する電動機の構成に
おいて、ヨーク線を一塊りで構成した場合に対して渦電
流の発生するループを最小限に抑えることが可能であ
り、渦電流損失を低減することが可能である。
円筒状の永久磁石を回転子の外周に配置し、その周囲に
複数の銅線で構成されたコイルを永久磁石と対向するよ
うに配置し、前記コイルの外周部に磁性材料で構成され
たバックヨークを配置する構造を有する電動機の構成に
おいて、ヨーク線を一塊りで構成した場合に対して渦電
流の発生するループを最小限に抑えることが可能であ
り、渦電流損失を低減することが可能である。
【００３８】また、その製造時に薄板状に圧延された磁
性材料のシート素材を目的の形状に金型プレスを行い、
打ち抜かれたシート素材を軸方向に積層して構成する場
合に比べて、バックヨーク単体の構成が簡素であり生産
性が高い。
性材料のシート素材を目的の形状に金型プレスを行い、
打ち抜かれたシート素材を軸方向に積層して構成する場
合に比べて、バックヨーク単体の構成が簡素であり生産
性が高い。
【図１】本実施例１のバックヨーク構成を示す鳥瞰図
【図２】本実施例１、２の同期電動機の断面図
【図３】本実施例１のバックヨーク構成の詳細を示す鳥
瞰図
瞰図
【図４】他の実施例のバックヨーク構成の詳細を示す鳥
瞰図
瞰図
【図５】本実施例２のバックヨーク構成を示す鳥瞰図
【図６】本実施例３のバックヨーク構成を示す鳥瞰図
【図７】従来のステータの工法を示す図
１ バックヨーク
２ フレーム
３ 永久磁石
５ コイル
６ 絶縁被膜
７ 磁性材料
１０ ヨーク線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H002 AA03 AA07 AB05 AC02 AC04
AE01 AE08
5H615 AA01 BB01 BB07 BB14 PP01
PP07 PP12 SS03 SS11 SS18
SS24 TT27
Claims (16)
- 【請求項１】 永久磁石を有する回転子と、この回転子
の外周を覆うように円筒状に形成したコイル部と、この
コイル部を支持するバックヨークとを備え、前記永久磁
石の発生する磁束とコイルに順次励磁電流を印加するこ
とにより発生する回転磁界により回転運動を生じるコア
レスモータにおいて、前記バックヨークは、糸状に整形
した磁性材料に絶縁被膜を施したヨーク線により形成さ
れるコアレスモータ。 - 【請求項２】 ヨーク線を、同心円状に巻き付けてバッ
クヨークを構成する請求項１記載のコアレスモータ。 - 【請求項３】 ヨーク線を、リング状にした複数のコイ
ルリングを積み重ねてバックヨークを構成する請求項１
記載のコアレスモータ。 - 【請求項４】 ヨーク線を、らせん状に巻き付けてバッ
クヨークを構成する請求項１記載のコアレスモータ。 - 【請求項５】 複数のヨーク線を、束にしたヨーク帯
を、らせん状に巻き付けてバックヨークを構成する請求
項１記載のコアレスモータ。 - 【請求項６】 隣合う直線状のヨーク線を絶縁被膜によ
り連結し、この連結した複数のヨーク線を、回転子の回
転軸と平行な状態になるよう筒形状にしてバックヨーク
を構成する請求項１記載のコアレスモータ。 - 【請求項７】 ヨーク線が平角線である請求項２〜６の
いずれか１項に記載のコアレスモータ。 - 【請求項８】 絶縁被膜として、高熱伝導性絶縁樹脂を
用いた請求項１記載のコアレスモータ。 - 【請求項９】 高熱伝導性絶縁樹脂の熱伝導率は１Ｗ／
ｍＫ以上である請求項８記載のコアレスモータ。 - 【請求項１０】 高熱伝導性絶縁樹脂としてシリコンを
用いた請求項８記載のコアレスモータ。 - 【請求項１１】 バックヨークを、磁性材料で構成され
たフレームで支持する請求項１記載のコアレスモータ。 - 【請求項１２】 バックヨークを、非磁性材料で構成さ
れたフレームで支持する請求項１記載のコアレスモー
タ。 - 【請求項１３】 糸状に整形した磁性材料に絶縁被膜を
施したヨーク線をらせん状にして円筒状に形成したコア
レスモータ用バックヨークの製造方法。 - 【請求項１４】 糸状に整形した磁性材料に絶縁被膜を
施したヨーク線をバックヨーク周長と同じ長さで切断
し、その切断されたヨーク線を並列に整列させて接着す
ることで板状のコアを作成し、その板状のコアを円筒状
に整形したコアレスモータ用バックヨークの製造方法。 - 【請求項１５】 糸状に整形した磁性材料に絶縁被膜を
施したヨーク線をバックヨーク軸長と同じ長さで切断
し、その切断されたヨーク線を軸方向に並列に整列させ
て接着することで板状のコアを作成し、その板状のコア
を円筒状に整形したコアレスモータ用バックヨークの製
造方法。 - 【請求項１６】 ヨーク線の絶縁被膜に融着剤を用い、
バックヨーク形状とした後、熱をかけて隣合うヨーク線
を融着した請求項１２〜請求項１５記載のコアレスモー
タ用バックヨークの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001389136A JP2003189509A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | コアレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001389136A JP2003189509A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | コアレスモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003189509A true JP2003189509A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27597443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001389136A Pending JP2003189509A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | コアレスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003189509A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006230142A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | 小型モータ |
| JP2007202400A (ja) * | 2007-05-11 | 2007-08-09 | Mosutetsuku:Kk | スロットレスモータのモータ部品、及びスロットレスモータ |
| KR20120004969A (ko) * | 2009-03-19 | 2012-01-13 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 전기 기계 |
-
2001
- 2001-12-21 JP JP2001389136A patent/JP2003189509A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006230142A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | 小型モータ |
| JP2007202400A (ja) * | 2007-05-11 | 2007-08-09 | Mosutetsuku:Kk | スロットレスモータのモータ部品、及びスロットレスモータ |
| KR20120004969A (ko) * | 2009-03-19 | 2012-01-13 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 전기 기계 |
| JP2012520657A (ja) * | 2009-03-19 | 2012-09-06 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電気機械 |
| US9236783B2 (en) | 2009-03-19 | 2016-01-12 | Robert Bosch Gmbh | Electrical machine |
| KR101677074B1 (ko) * | 2009-03-19 | 2016-11-17 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 전기 기계 |
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