JP2005168153A - Motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、幅広い分野で動力源として用いられているモータのステータ構造に関するものである。 The present invention relates to a stator structure for a motor used as a power source in a wide range of fields.
従来、ロータにマグネットを用いたモータとしては、図3のものが一般的に知られており、31はステータコア、32はコイル、33はロータコア、34はマグネットである。コイル32に所定の電流を流すことで磁束が発生し、マグネット34からの磁束と作用して、ロータコア33、マグネット34からなるロータ部が回転することとなる。 Conventionally, as a motor using a magnet for a rotor, the one shown in FIG. 3 is generally known. 31 is a stator core, 32 is a coil, 33 is a rotor core, and 34 is a magnet. When a predetermined current is passed through the coil 32, magnetic flux is generated and acts on the magnetic flux from the magnet 34, so that the rotor portion composed of the rotor core 33 and the magnet 34 rotates.
このモータのステータコア31のティース数とマグネット34の磁極数とによって固有次数のコギングトルクが生じ、位置決め精度の悪化や振動、騒音の原因になっていた。 The number of teeth of the stator core 31 of this motor and the number of magnetic poles of the magnet 34 cause a cogging torque of an intrinsic order, which causes deterioration in positioning accuracy, vibration, and noise.
これに対して、ロータマグネットの周面と対向するティースのそれぞれの周面上に軸方向に向かって溝を設けるとともに、この溝をスキューしたものが知られている。(例えば、特許文献1参照。)
解決しようとする問題点は、コギングトルクの低減のためにティース部に設けた溝部をスキューさせる点にあり、溝を形成するための金型を積層位置に応じて少しずつ旋回させる必要があり、プレスおよび積層が複雑になる点である。 The problem to be solved is that the groove portion provided in the teeth portion is skewed to reduce the cogging torque, and it is necessary to turn the mold for forming the groove little by little according to the stacking position. This is a complicated point of pressing and lamination.
ステータコアに溝を設けることなくコギングトルクの小さいモータを安価に提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a motor having a small cogging torque at low cost without providing a groove in the stator core.
上記課題を解決するために本発明は、ステータコアに巻線を施したステータと、前記ステータコアに対してラジアルギャップを有して回転自在に支持されるマグネットロータとを備え、前記ステータは、ステータコアのヨーク部から半径方向に突出したティース部先端の一部に応力を加えて磁気特性を劣化させたものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a stator having a stator core with a winding, and a magnet rotor that is rotatably supported with a radial gap with respect to the stator core. The magnetic characteristics are deteriorated by applying stress to a part of the tip of the tooth portion protruding in the radial direction from the yoke portion.
また、磁気特性を劣化させた部分を周方向に対して互いにずらして配置したものである。 Further, the portions having deteriorated magnetic characteristics are arranged so as to be shifted from each other with respect to the circumferential direction.
本発明のモータによれば、ティース部先端の一部に応力を加えて磁気特性を劣化させ、磁気特性を劣化させた部分を周方向に対して互いにずらして配置したのでスキューと同様な効果が得られる。 According to the motor of the present invention, stress is applied to a part of the tip of the tooth portion to deteriorate the magnetic characteristics, and the portions that have deteriorated the magnetic characteristics are arranged so as to be shifted from each other in the circumferential direction. can get.
また、ティース単位に分割した後に加圧するため容易に実現できる。 Moreover, since it pressurizes after dividing | segmenting into a unit of teeth, it can implement | achieve easily.
このように、ティース部の磁気特性を劣化させた部分を周方向に対して互いにずらして点対称に配置することで、コギングトルクの小さいモータを提供できる。 As described above, a motor with a small cogging torque can be provided by disposing the portions where the magnetic characteristics of the teeth portion are deteriorated to be point-symmetric with respect to the circumferential direction.
ステータコアに巻線を施したステータと、前記ステータコアに対してラジアルギャップを有して回転自在に支持されるマグネットロータとを備え、ステータコアを周方向にティース単位ごとに分割するとともに、ヨーク部から半径方向に突出したティース部先端の一部に応力を加え、磁気特性を劣化させた部分を周方向に点対称に配置して、ティースごとに集中巻線を施したものである。 A stator having a stator core with a winding and a magnet rotor rotatably supported with a radial gap with respect to the stator core. The stator core is divided in units of teeth in the circumferential direction, and the radius from the yoke portion. Stress is applied to a part of the tip of the tooth portion protruding in the direction, and the portion where the magnetic properties are deteriorated is arranged symmetrically in the circumferential direction, and concentrated winding is applied to each tooth.
本発明の特徴はステータコアの磁気特性にあり、以下、図面を参照して説明する。図1において、電磁鋼板からなるステータコア11は、外周を形成するヨーク部12と、ヨーク部12から半径方向に突出したティース部13とで構成され、隣り合うティース部13は円周方向にオープンスロットを有して等間隔に配置されており、順次積層される。 The feature of the present invention is the magnetic characteristics of the stator core, which will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, a stator core 11 made of an electromagnetic steel plate is composed of a yoke portion 12 that forms the outer periphery and a tooth portion 13 that protrudes radially from the yoke portion 12, and the adjacent tooth portions 13 are open slots in the circumferential direction. Are arranged at equal intervals and are sequentially stacked.
まず、ステータとしての積層厚みの1/2程度に積層したステータコア11のティース部13の片側先端部14aを加圧して磁気特性を劣化させる。同様に1/2程度積層したステータコア11の他方先端部14bを加圧する。先端部14を加圧した2つのステータコア13を、先端部14aと先端部14bが点対称になるように積層する。このとき、加圧部が同じステータコア13をプレス方向が逆になるように重ねることで点対称としてもよく、磁気特性の劣化部が点対称となりスキューと同様の効果が得られる。 First, the one end portion 14a of the teeth portion 13 of the stator core 11 laminated to about ½ of the laminated thickness of the stator is pressed to deteriorate the magnetic characteristics. Similarly, the other end portion 14b of the stator core 11 laminated about 1/2 is pressurized. The two stator cores 13 that pressurize the tip portion 14 are stacked so that the tip portion 14a and the tip portion 14b are point-symmetric. At this time, the stator core 13 having the same pressing portion may be overlapped so that the pressing direction is reversed, and point symmetry may be obtained, and the deteriorated portion of the magnetic characteristics becomes point symmetrical so that the same effect as skew can be obtained.
この後、従来と同様に絶縁処理を施したティース部13にコイルを巻回してステータとなり、このステータ内周面に対してラジアルギャップを有し、回転自在にマグネットロータを取付けるとコギングトルクの小さいモータが得られる。 Thereafter, a coil is wound around a tooth portion 13 that has been subjected to insulation treatment in the same manner as in the prior art to form a stator, which has a radial gap with respect to the inner peripheral surface of the stator. A motor is obtained.
実施例2はステータコアを周方向にティース単位ごとに等分割したものであり、加圧による磁気特性の劣化を階段状にすることでスキュー効果を持たせるものである。 In the second embodiment, the stator core is equally divided for each tooth unit in the circumferential direction, and a skew effect is provided by making the deterioration of the magnetic characteristics due to pressurization stepwise.
図2において、ティース単位ごとに等分割して積層した電磁鋼板からなるステータコア21は、外周を形成するヨーク部22と半径方向に突出したティース部23とで構成される。 In FIG. 2, a stator core 21 made of electromagnetic steel sheets that are equally divided for each tooth unit is composed of a yoke part 22 that forms the outer periphery and a tooth part 23 that protrudes in the radial direction.
ステータとしての積層厚みの1/3程度に積層したステータコア21のティース部23の片側先端部24aを加圧して磁気特性を劣化させる。同様に1/3程度積層したステータコア21のティース部23の両先端部24bを加圧する。この両先端部24bの加圧幅は先の加圧幅の半分程度にする。さらに、1/3程度積層したステータコア21のティース部23の反対先端部24cを加圧する。 The one end portion 24a of the tooth portion 23 of the stator core 21 laminated to about 1/3 of the laminated thickness of the stator is pressed to deteriorate the magnetic characteristics. Similarly, both end portions 24b of the teeth portion 23 of the stator core 21 laminated about 1/3 are pressurized. The pressurization width of both the tip portions 24b is about half of the previous pressurization width. Further, the opposite end portion 24c of the teeth portion 23 of the stator core 21 laminated about 1/3 is pressurized.
これら先端部24を加圧した3つのステータコア21を、加圧部が点対称になるように重ねると、ヨーク部23は磁気特性が階段状に劣化したステータとなり実施例1よりもスキュー効果が得られる。 When the three stator cores 21 that pressurize these tip portions 24 are stacked so that the pressurizing portions are point-symmetric, the yoke portion 23 becomes a stator whose magnetic characteristics are deteriorated in a staircase shape, and a skew effect is obtained as compared with the first embodiment. It is done.
ヨーク部23の先端部24において磁気特性が階段状のステータコア21は、絶縁処理のあとコイルが巻回されたあと、さらにヨーク部を環状に接合してステータとなる。このステータの内周面に対してラジアルギャップを有し、回転自在にマグネットロータを取付けるとコギングトルクの小さいモータが得られる。 The stator core 21 having a stepped magnetic characteristic at the tip 24 of the yoke portion 23 is joined with the yoke portion in an annular shape after the coil is wound after the insulation process. A motor having a radial gap with respect to the inner peripheral surface of the stator and having a small cogging torque can be obtained when a magnet rotor is rotatably mounted.
実施例2では、分割したステータコアは巻線後に環状接合してステータとすることができるため、隣り合うティース先端間を限りなく小さくしても磁気特性が階段状に劣化したステータとなり、コギングトルクの小さいモータが得られる。また、ティース先端が接近しても磁気特性を劣化させているので磁気漏れが小さく磁束を有効に利用できる。 In Example 2, since the divided stator core can be annularly joined after winding to form a stator, even if the gap between adjacent teeth is made as small as possible, the stator has a magnetic property that deteriorates stepwise, and the cogging torque is reduced. A small motor is obtained. Further, even if the tip of the teeth approaches, the magnetic characteristics are deteriorated, so that the magnetic leakage is small and the magnetic flux can be used effectively.
なお、実施例1、実施例2は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 In addition, Example 1 and Example 2 are examples which actualized this invention, and do not limit the technical scope of this invention.
本発明のモータは、ステータコアを形成するためのプレス金型を変更することなくコギングトルクを低減するのに有用である。 The motor of the present invention is useful for reducing the cogging torque without changing the press die for forming the stator core.
11、21 ステータコア
12、22 ヨーク部
13、23 ティース部
14、24 先端部
11, 21 Stator core 12, 22 Yoke part 13, 23 Teeth part 14, 24 Tip part
Claims (3)
The motor according to claim 1, wherein the stator core is divided in units of teeth in the circumferential direction.
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2003
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