JP2012090446A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine.
従来、運転者が選択したシフトレンジを電子制御装置(ECU)で検出し、この検出値に応じて自動変速機のシフトレンジ及びパーキング機構を切り替えるシフトバイワイヤシステムが知られている。シフトバイワイヤシステムの駆動部には、回転式アクチュエータが用いられる。
特許文献1に記載の回転式アクチュエータは、SRモータ(スイッチトリラクタンスモータ)、及びこのSRモータの回転を減速して出力する減速機を備えている。SRモータは、ステータの突極に取り付けられたボビンに巻線を巻回している。これにより、巻線をボビンに巻回した後、そのボビンをステータの突極に取り付けることが可能になる。このため、巻線の加工の自動化が可能になるので、従来ステータに直接巻線を巻回していたSRモータと比べ、製造コストを低減することができる。
Conventionally, a shift-by-wire system is known in which a shift range selected by a driver is detected by an electronic control unit (ECU) and a shift range and a parking mechanism of an automatic transmission are switched according to the detected value. A rotary actuator is used for the drive unit of the shift-by-wire system.
The rotary actuator described in
しかしながら、特許文献1のSRモータは、ボビンの板厚分、ステータのスロット内に巻線を巻回す空間が小さくなる。このため、巻線の巻き数が少なくなると、SRモータのトルクが低減することが懸念される。
一方、従来ステータに直接巻線を巻回していたモータのスロット内の空間と同等の大きさの空間を特許文献1のスロット内に確保しようとすれば、ボビンの板厚分、突極を細く形成することが考えられる。しかし、特許文献1のボビンは樹脂から形成されているので、突極を細くすると、突極内を磁束が流れる磁路断面積が小さくなり、SRモータのトルクが低減するおそれがある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、トルクを高めることの可能な回転電機を提供することにある。
However, in the SR motor of
On the other hand, if an attempt is made to secure a space in the slot of
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotating electrical machine capable of increasing torque.
請求項1に係る発明の回転電機によると、ステータは、環状に形成される環状部、及びこの環状部から径方向内側に延びる複数の突極を有する。このステータの突極の径方向内側で、ステータに対しロータは相対回転可能に設けられる。突極に設けられるボビンは、磁性体から形成されると共に、突極の径方向内側の端部まで延びる。ボビンに巻回される巻線は、通電により磁界を生じる。巻線の通電により発生した磁界の磁束は、ステータ、ボビン及びロータを流れる。
磁性体から形成されたボビンが突極の径方向内側の端部まで延びることで、ボビンと突極から形成された磁路の断面積が大きくなる。このため、ステータ及びボビンからロータへ流れる磁束が強まる。したがって、回転電機のトルクを高めることができる。
また、突極をボビンの板厚分細く形成し、その突極に対応するボビンを取り付ければ、スロット内に巻線を巻回す空間をボビンの板厚分大きくすることが可能になる。この場合、本発明の磁性体から形成されたボビンと突極からなる磁路断面積と、従来絶縁体から形成されたボビンを用いたモータの突極のみからなる磁路断面積とが略同じ大きさになる。したがって、磁路断面積を小さくすることなく、巻線の巻き数を増やし、回転電機のトルクを高めることができる。
According to the rotating electrical machine of the first aspect of the present invention, the stator has an annular portion formed in an annular shape and a plurality of salient poles extending radially inward from the annular portion. On the radially inner side of the stator salient poles, the rotor is provided to be rotatable relative to the stator. The bobbin provided on the salient pole is made of a magnetic material and extends to the radially inner end of the salient pole. The winding wound around the bobbin generates a magnetic field when energized. Magnetic flux generated by energizing the windings flows through the stator, bobbin, and rotor.
The bobbin formed from the magnetic material extends to the radially inner end of the salient pole, so that the cross-sectional area of the magnetic path formed from the bobbin and the salient pole increases. For this reason, the magnetic flux which flows from a stator and a bobbin to a rotor becomes strong. Therefore, the torque of the rotating electrical machine can be increased.
Further, if the salient pole is formed thinly by the thickness of the bobbin and a bobbin corresponding to the salient pole is attached, the space for winding the winding in the slot can be increased by the thickness of the bobbin. In this case, the magnetic path cross-sectional area composed of the bobbin and the salient pole formed from the magnetic body of the present invention is substantially the same as the magnetic path cross-sectional area composed only of the salient pole of the motor using the bobbin formed from the conventional insulator. It becomes size. Therefore, the number of turns of the winding can be increased and the torque of the rotating electrical machine can be increased without reducing the magnetic path cross-sectional area.
請求項2に係る発明によると、ボビンは、突極の径方向外側の端部から径方向内側の端部まで延びる筒状の筒部、この筒部のロータ側から筒部の径外方向に延びる第1鍔部、及び筒部の環状部側から筒部の径外方向に延びる第2鍔部を有する。筒状の筒部が突極の径方向外側の端部から径方向内側の端部まで延びることで、巻線内側の磁路が突極と筒部によって形成されるので、巻線の生じる磁束が流れる磁路断面積を大きくすることができる。 According to the second aspect of the present invention, the bobbin has a cylindrical cylindrical portion extending from the radially outer end of the salient pole to the radially inner end, and from the rotor side of the cylindrical portion to the radially outward direction of the cylindrical portion. It has the 1st collar part extended and the 2nd collar part extended in the radial direction of a cylinder part from the annular part side of a cylinder part. Since the cylindrical cylindrical portion extends from the radially outer end of the salient pole to the radially inner end, the magnetic path inside the winding is formed by the salient pole and the cylindrical portion. The cross-sectional area of the magnetic path through which the current flows can be increased.
請求項3に係る発明によると、第1鍔部は、突極の径方向内側の端部の回転方向に位置する。これにより、ボビンの第1鍔部及び突極により形成される磁路とロータとが向き合う面積が大きくなる。また、回転方向に隣り合う第1鍔部と第1鍔部との間の距離が小さくなる。このため、ステータとロータとの間を第1鍔部を通じて磁束が速やかに流れるので、回転電機のトルクを高めると共に、コギングトルクを低減することができる。
According to the invention which concerns on
請求項4に係る発明によると、第1鍔部は、ロータ側の壁面が突極のロータ側の壁面と略同じ曲率半径で形成される。これにより、第1鍔部とロータとの間の磁気ギャップが一定の大きさになるので、回転電機のトルクを高めると共に、コギングトルクを低減することができる。 According to the invention which concerns on Claim 4, the 1st collar part is formed with the substantially same curvature radius as the wall surface by the side of the rotor of a salient pole on the rotor side. As a result, the magnetic gap between the first flange and the rotor has a constant size, so that the torque of the rotating electrical machine can be increased and the cogging torque can be reduced.
請求項5に係る発明によると、ボビンは、第1鍔部の回転方向の端部に、ロータ側から環状部側へ凹む凹部を有する。これにより、ボビンは、第1鍔部の回転方向の端部が、回転方向に隣り合う他のボビンの第1鍔部と干渉することが防止される。このため、第1鍔部を回転方向へ大きく形成することが可能になる。したがって、ボビンに巻回す巻線の巻き数を多くし、回転電機のトルクを高めることができる。
According to the invention which concerns on
請求項6に係る発明によると、ボビンは、別体で形成された筒部と第1鍔部と第2鍔部とが互いに接合されて形成される。これにより、磁性体からなるボビンを容易に形成することができる。したがって、製造コストを低減することができる。
According to the invention which concerns on
請求項7に係る発明によると、ボビンは、筒部の径外側の外壁に第1鍔部と第2鍔部とが接合されて形成される。これにより、突極と並行に延びるボビンの磁路が分断されることなく、ステータからロータへ流れる磁束を強くすることができる。
According to the invention which concerns on
以下、本発明による複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による回転電機は、自動変速機のシフトレンジ及びパーキング機構を電子制御により切り替えるシフトバイワイヤシステムに用いられる回転式アクチュエータ内に組み込まれるSRモータ(スイッチトリラクタンスモータ)である。
先ず、シフトバイワイヤシステムについて、図2を参照して説明する。回転式アクチュエータ1は、ECU2から入力される駆動信号にしたがって回転する。回転式アクチュエータ1の回転運動は、駆動力伝達部3に伝達される。
駆動力伝達部3は、コントロールロッド6、ディテントプレート7およびストッパ8などから構成されている。コントロールロッド6は、回転式アクチュエータ1の出力軸に接続され、回転式アクチュエータ1によって回転する。ディテントプレート7は、略扇状に形成され、コントロールロッド6と共に回転する。
Hereinafter, a plurality of embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
The rotating electrical machine according to the first embodiment of the present invention is an SR motor (switched reluctance motor) incorporated in a rotary actuator used in a shift-by-wire system that switches a shift range and a parking mechanism of an automatic transmission by electronic control.
First, the shift-by-wire system will be described with reference to FIG. The
The driving
ディテントプレート7には、径方向外側に複数の凹部10が設けられている。この複数の凹部10は、それぞれ自動変速機のPレンジ、Rレンジ、NレンジおよびDレンジ等のシフトレンジに対応している。板ばね11の先端に支持されたストッパ8がディテントプレート7の凹部10のいずれかと嵌り合うことで、ディテントプレート7の回転が制限され、マニュアルスプール弁5の軸方向の位置が定まる。回転式アクチュエータ1からコントロールロッド6を通じ、ディテントプレート7に回転力が加わると、ストッパ8は隣接する他の凹部10へ移動する。
ディテントプレート7には、コントロールロッド6と平行に突出するピン9が設けられている。ピン9は、油圧バルブボディ4から突出するマニュアルスプール弁5に係止されている。このため、ディテントプレート7が回転すると、マニュアルスプール弁5は軸方向へ往復移動する。マニュアルスプール弁5の移動により、油圧バルブボディ4内の油路が切り替わることで、自動変速機の所定の係合要素に油圧が供給され、シフトレンジの切り替えが行われる。
The
The
また、ディテントプレート7には、パークロッド12が設けられている。このパークロッド12の先端に設けられた円錐部13によりパークポール14が押し上げられると、パークポール14の凸部15がパーキングギヤ16の凹部17に噛合する。これにより、パーキングギヤ16の回転が規制される。パーキングギヤ16は、車両の駆動軸等と連動している。したがって、パーキングギヤ16の回転を規制することで、車両の駆動輪がロックされる。
The
次に、回転式アクチュエータ1について説明する。
図3は回転式アクチュエータ1の断面図である。図4は図3のIV方向から見たSRモータの有するステータ、コイル及びボビンの平面図である。図5は図3のV―V線によるSRモータの断面図である。
回転式アクチュエータ1は、ハウジング20、SRモータ30および減速機60等を備えている。ハウジング20は、リヤハウジング21とフロントハウジング22とから構成されている。このハウジング20内にSRモータ30および減速機60が収容されている。
Next, the
FIG. 3 is a sectional view of the
The
SRモータ30は、永久磁石を用いないブラシレスモータである。SRモータ30は、ロータ31及びステータ40などを備えている。
ロータ31は、ロータ軸32及びロータコア33から構成される。ロータ軸32は、一端がフロント転がり軸受34により回転可能に支持され、他端がリヤ転がり軸受35により回転可能に支持されている。
フロント転がり軸受34は、径内側がロータ軸32の前端に圧入され、径外側が筒状の出力軸64の径内側に嵌合されている。この出力軸64は、径外側がメタルベアリング37を介しフロントハウジング22に回転可能に支持されている。これにより、ロータ軸32の前端は、フロント転がり軸受34、出力軸64及びメタルベアリング37を介し、フロントハウジング22に対し回転可能に支持される。
リヤ転がり軸受35は、径内側がロータ軸32の後端に圧入され、径外側がリヤハウジング21にモールドされたプレート23に圧入されることでリヤハウジング21に固定されている。
The
The
The front rolling bearing 34 has a radially inner side press-fitted into the front end of the
The rear rolling bearing 35 is fixed to the
ロータコア33は、鉄などの磁性体からなる薄板が複数積層されることで構成されている。ロータコア33は、ロータ軸32に圧入固定されている。このロータコア33は、径外方向に延びる複数の外向突極38を有する(図5参照)。外向突極38はロータ31の回転方向に45度毎に8極設けられている。
The
ステータ40は、略円環状に形成され、ロータコア33の外向突極38の径方向外側に設けられている。ステータ40は、リヤハウジング21にモールドされたプレート23に圧入され、リヤハウジング21に固定されている。
ステータ40は、鉄などの磁性体からなる薄板が複数積層されることで構成されている。各薄板には、プレスによって軸方向の一方に押し出された打出部41が形成されている。重なり合う上側の薄板の打出部41と下側の薄板の打出部41とが嵌合することで、各薄板の回転方向の位置決めがなされる。
ステータ40は、環状に形成された環状部42、及びこの環状部42から径方向内側に延びる複数の突極43を有する。ステータ40は、この突極43と突極43との間に複数のスロット44を有している。
突極43は、ロータ31の回転方向に30度毎に12極設けられている。この突極43の外側にボビン50が嵌め込まれている。
The
The
The
Twelve
本実施形態の特徴であるボビン50について説明する。
ボビン50は、例えば鉄などの磁性体から形成されている。図1に示すように、ボビン50は、筒状の筒部51、この筒部51の一方の端部に設けられる第1鍔部52、及び筒部51の他方の端部に設けられる第2鍔部53を有し、一体に形成されている。
筒部51は、横断面が矩形の筒状に形成され、突極43の径方向内側の端部から径方向内側の端部まで延びている。筒部51の板厚は突極43の径方向内側の端部から径方向内側の端部まで略同じ板厚に形成されている。
ここで、突極43は、ロータ31側の壁面431が、ロータ31の外向突極38の外径より僅かに大きい円弧状に形成されている。筒部51のロータ31側の壁面511と、突極43のロータ31側の壁面431とは、同一の円弧上に位置している。
第1鍔部52は、筒部51のロータ側から筒部51の径外方向に延びている。第2鍔部53は、筒部51の環状部42側から筒部51の径外方向に延び、ステータ40の環状部42に当接している。
The
The
The
Here, the
The
ボビンの製造方法は、例えばプレス加工などにより、筒部51、第1鍔部52及び第2鍔部53がそれぞれ別体で形成される。その後ボビン50は、図6に示すように、筒部51の径外側の外壁に第1鍔部52と第2鍔部53とが圧入や溶接などにより接合されることで一体に形成される。
In the bobbin manufacturing method, for example, the
図1及び図4に示すように、各ボビン50には、それぞれ2個のターミナル54,55が設けられている。このターミナル54,55は、ボビン50に対して絶縁されている。ターミナル54,55は、バスバー24に接続している。バスバー24は、配線18を通してリヤハウジング21に設けられたコネクタ25に電気的に接続している。
ボビン50の外側に絶縁被覆された銅線からなる巻線56が巻回されている。巻線56は、各ボビン50ごとに集中巻きされている。巻線56は、その両端がボビン50に設けられた2個のターミナル54,55にそれぞれ接続されている。なお、必要に応じてボビン50と巻線56との間に絶縁紙等を設けてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 4, each
A winding 56 made of a copper wire with insulation coating is wound around the outside of the
ロータ31とリヤハウジング21との間にエンコーダ26が設けられている。エンコーダ26は、ロータ31と共に回転する磁石28と、この磁石28の磁束を検出するホールIC29から構成される。ホールIC29は、リヤハウジング21の内側に固定される基板に設けられている。ホールIC29の検出信号はECU2に出力される。ECU2は、ホールIC29から入力された信号によりロータ31の回転速度、回転数、回転角度などを検出し、その検出値に基づき駆動回路からコネクタ25、配線18及びバスバー24を介し、巻線56に電力を供給する。
An
続いて減速機60について説明する。
減速機60は、遊星歯車装置の一種であり、偏心部61、サンギヤ62、リングギヤ63および出力軸64などを備えている。
減速機60の入力軸に相当するロータ軸32に偏心部61が設けられている。偏心部61は、その中心がロータ軸32の回転中心に対し偏心している。
サンギヤ62は、略円盤状に形成され、外周に外歯65を有している。サンギヤ62は、偏心部61の外側にベアリング70を介し、偏心部61に対し回転可能に支持されている。このため、サンギヤ62は、ロータ軸32に対して偏心して回転する。
Next, the
The
An
The
リングギヤ63は、円環状に形成され、内周に内歯66を有している。リングギヤ63は、フロントハウジング22にモールドされたプレート27に固定されている。
サンギヤ62は、偏心部61の回転によってリングギヤ63に押しつけられ、その外歯65とリングギヤ63の内歯66とが噛み合った状態で回転する。
The
The
出力軸64は、サンギヤ62側の端部にフランジ67を有している。フランジ67には、同一円周上に複数のピン穴68が形成されている。サンギヤ62には、フランジ67側へ突出し、フランジ67のピン穴68に遊嵌する複数のピン69が設けられている。
ロータ軸32が回転すると、サンギヤ62がロータ軸32に対して減速して回転する。ピン69とピン穴68との嵌まり合いにより、サンギヤ62の回転が出力軸64に伝達される。なお、この出力軸64は上述したシフトバイワイヤシステムのコントロールロッド6に接続されている。
The
When the
SRモータの作動について図5を参照して説明する。
図5に示す突極43A〜Lに取り付けられたボビン50をそれぞれボビン50A〜Lと称する。また、そのボビン50A〜Lに巻回された巻線56をそれぞれ巻線56A〜Lと称する。
巻線56A,D,G,JをU相、巻線56C,F,I,LをV相、巻線56B,E,H,KをW相とする。
The operation of the SR motor will be described with reference to FIG.
The
The windings 56A, D, G, and J are U phases, the windings 56C, F, I, and L are V phases, and the windings 56B, E, H, and K are W phases.
図5に示す状態のとき、U相の巻線56A,D,G,Jに通電されると、巻線56Aに生じた磁界の磁束は、突極43Aとボビン50Aからロータ31の外向突極38Mに流れる。そしてその外向突極38Mから、外向突極38O、突極43Dとボビン50D、環状部42、突極43Aとボビン50Aの順に流れる。また、外向突極38Mから、外向突極38S、突極43Jとボビン50J、環状部42、突極43Aとボビン50Aの順に流れる。
一方、巻線56Gに生じた磁界の磁束は、突極43Gとボビン50Gから外向突極38Qに流れる。そしてその外向突極38Qから、外向突極38O、突極43Dとボビン50D、環状部42、突極43Gとボビン50Gの順に流れる。また、外向突極38Qから、外向突極38S、突極43Jとボビン50J、環状部42、突極43Gとボビン50Gの順に流れる。
これにより、ロータ31の外向突極38M,O,Q,Sがステータ40の突極43A,D,G,Jに吸引され、反時計回りに回転する。
In the state shown in FIG. 5, when the U-phase windings 56A, D, G, and J are energized, the magnetic flux generated in the winding 56A is generated from the salient pole 43A and the bobbin 50A to the outward salient pole of the
On the other hand, the magnetic flux generated in the winding 56G flows from the salient pole 43G and the bobbin 50G to the outward salient pole 38Q. From the outward salient pole 38Q, the outward salient pole 38O, the salient pole 43D and the bobbin 50D, the
As a result, the outward salient poles 38M, O, Q, and S of the
ロータ31が図5に示す状態から反時計回りに所定量回転した後、V相の巻線56C、F、I、Lに通電されると、巻線56Cに生じた磁界の磁束は、突極43Cとボビン50Cからロータ31の外向突極38Nに流れる。そしてその外向突極38Nから、外向突極38P、突極43Fとボビン50F、環状部42、突極43Cとボビン50Cの順に流れる。また、外向突極38Nから、外向突極38T、突極43Lとボビン50L、環状部42、突極43Cとボビン50Cの順に流れる。
一方、巻線56Iに生じた磁界の磁束は、突極43Iとボビン50Iから外向突極38Rに流れる。そしてその外向突極38Rから、外向突極38P、突極43Fとボビン50F、環状部42、突極43Iとボビン50Iの順に流れる。また、外向突極38Rから、外向突極38T、突極43Lとボビン50L、環状部42、突極43Iとボビン50Iの順に流れる。
これにより、ロータ31の外向突極38N,P,R,Tがステータ40の突極43C,F,I,Lに吸引され、反時計回りに回転する。
When the V-phase windings 56C, F, I, and L are energized after the
On the other hand, the magnetic flux generated in the winding 56I flows from the salient pole 43I and the bobbin 50I to the outward salient pole 38R. From the outward salient pole 38R, the outward salient pole 38P, the salient pole 43F and the bobbin 50F, the
Thus, the outward salient poles 38N, P, R, and T of the
このように、図5に示す状態からU相、V相、W相の順に巻線56への通電を切り替えると、ロータ31は反時計回り方向に回転する。これに対し、図5の状態から、W相、V相、U相の順に巻線56へ通電を切り替えるとロータ31は時計回り方向に回転する。このように、各巻線56への通電を切り替えることにより、ロータ31を任意の方向へ回転させることが可能になる。
As described above, when the energization to the winding 56 is switched in the order of the U phase, the V phase, and the W phase from the state illustrated in FIG. 5, the
本実施形態では、以下の作用効果を奏する。
(1)本実施形態では、ボビン50を磁性体から形成し、かつ、そのボビン50の筒部51が突極43の径方向外側の端部から径方向内側の端部まで延びている。仮に、筒部51が突極43の径方向内側の端部まで延びていなければ、ボビンから突出した突極43が磁気絞りとなる。これに対し、本実施形態では、突極43と共にボビン50の筒部51が磁束の流れる磁路となるので、巻線56の通電により生じる磁界の磁束が流れる磁路断面積が大きくなる。このため、ステータ40の突極43からロータの外向突極38へ流れる磁束が強まる。したがって、SRモータ30のトルクを高めることができる。
(2)本実施形態において、突極43をボビン50の板厚分細く形成すれば、スロット44内に巻線56を巻回す空間を大きくすることが可能になる。例え突極43をボビン50の板厚分細く形成しても、ボビン50と突極43から形成される磁路断面積を、従来の絶縁体から形成されたボビンを用いたステータの突極の磁路断面積と同じ大きさにすることが可能になる。したがって、磁路断面積を小さくすることなく、巻線56の巻き数を増やし、SRモータ30のトルクを高めることができる。
(3)本実施形態では、別体で形成された筒部51と第1鍔部52と第2鍔部53とが互いに圧入や溶接などにより接合されることでボビン50が形成される。これにより、ボビン50を鉄などの磁性体により容易に形成することができる。したがって、製造コストを低減することができる。
In the present embodiment, the following effects are obtained.
(1) In the present embodiment, the
(2) In the present embodiment, if the
(3) In this embodiment, the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態によるSRモータの要部断面図を図7に示す。以下、複数の実施形態において、上述した第1実施形態と実質的に同一に構成には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、ボビン50の第1鍔部57が突極43の径方向内側の端部に位置している。第1鍔部57は、ロータ31側の壁面571の曲率半径が、突極43のロータ31側の壁面431の曲率半径と略同じ大きさで形成されている。したがって、第1鍔部57のロータ31側の壁面571は、突極43のロータ31側の壁面431と同一円弧上に位置している。
また、ボビン50は、第1鍔部57の回転方向の両端部に、ロータ31側から環状部42側へ凹む凹部58を有している。この凹部58は、ステータ40の軸方向(図7の紙面垂直方向)に延びている。このため、ボビン50は、第1鍔部57の回転方向の端部が、回転方向に隣り合う他のボビン50の第1鍔部57の回転方向の端部と干渉することが防止される。
(Second Embodiment)
FIG. 7 shows a cross-sectional view of a main part of an SR motor according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, in a plurality of embodiments, the same numerals are given to the composition substantially the same as a 1st embodiment mentioned above, and explanation is omitted. In the present embodiment, the
Further, the
本実施形態では以下の作用効果を奏する。
(1)本実施形態では、ボビン50の第1鍔部57及び突極43により形成される磁路とロータ31の外向突極38とが向き合う面積が大きくなる。また、回転方向に隣り合う第1鍔部57と第1鍔部57との間の距離が小さくなる。これにより、ステータ40の所定の突極43に吸引されるロータ31の外向突極38と、その所定の突極43に取り付けられた第1鍔部57とが、ステータ40及びロータ31の径方向に重なり合う面積が大きくなる。このため、第1鍔部57と外向突極38との間を流れる磁束の変化が低減するので、コギングトルクを低減することができる。
(2)また、本実施形態では、第1鍔部57と外向突極38との間の磁気ギャップが一定の大きさに形成されるので、SRモータ30のトルクを高めると共に、コギングトルクを低減することができる。
(3)本実施形態では、第1鍔部57に凹部58を設けることで、回転方向に隣り合う第1鍔部57と第1鍔部57との干渉が防止されるので、第1鍔部57を回転方向へ大きく形成することが可能になる。したがって、ボビン50に巻回す巻線56の巻き数を多くし、SRモータ30のトルクを高めることができる。
This embodiment has the following effects.
(1) In the present embodiment, the area where the magnetic path formed by the
(2) In the present embodiment, the magnetic gap between the
(3) In this embodiment, by providing the
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態によるSRモータの要部断面図を図8に示す。本実施形態では、ボビン50は、第1鍔部59の回転方向の端部に凹部を有していない。その代わり、第1鍔部59の回転方向の端部と、隣り合う他のボビン50の第1鍔部59の回転方向の端部との干渉を防止するため、ステータ40の突極45が第1、第2実施形態と比較して細く形成されている。
(Third embodiment)
FIG. 8 shows a cross-sectional view of a main part of an SR motor according to a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
本実施形態では、ボビン50の第1鍔部59と第2鍔部53との間に巻線56を巻回す空間を大きくすることが可能になる。一方、突極45をボビン50の筒部51の板厚分程度細く形成した場合、ボビン50の筒部51と突極45とから形成される磁路断面積は、従来の絶縁体から形成されたボビンを用いたステータの突極の磁路断面積と同じ大きさに維持される。したがって、磁路断面積を小さくすることなく、巻線56の巻き数を増やすことで、SRモータ30のトルクを高めることができる。
また、本実施形態においても、ステータ40の所定の突極45に吸引されるロータ31の外向突極38と、その所定の突極45に取り付けられた第1鍔部59とが、ロータ31及びステータ40の径方向に重なり合う面積が大きくなる。このため、第1鍔部59とロータ31の外向突極38との間を流れる磁束の変化が低減され、コギングトルクを低減することができる。
In the present embodiment, it is possible to increase the space for winding the winding 56 between the
Also in the present embodiment, the outward
(他の実施形態)
上述した実施形態では、ステータ40の突極43、45が12極、ロータ31の外向突極38が8極、三相励磁のスイッチトリラクタンスモータについて説明した。これに対し、本発明は、ステータおよびロータの極数及び励磁の相数に限られることはない。
また、本発明は、回転方向に異種の磁極が着磁されたロータを備えたブラシレスモータに適用してもよい。
上述した実施形態では、内転型モータについて説明した。これに対し、本発明は外転型モータに適用してもよい。
上述した実施形態では、回転電機として、電動機の一例であるSRモータについて説明した。これに対し、本発明は、発電機に適用してもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the
Further, the present invention may be applied to a brushless motor including a rotor in which different kinds of magnetic poles are magnetized in the rotation direction.
In the above-described embodiment, the inner rotation type motor has been described. On the other hand, the present invention may be applied to an abduction motor.
In the above-described embodiment, the SR motor that is an example of the electric motor has been described as the rotating electric machine. On the other hand, the present invention may be applied to a generator.
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
30 ・・・SRモータ(回転電機)
31 ・・・ロータ
40 ・・・ステータ
42 ・・・環状部
43、45 ・・・突極
44 ・・・スロット
50 ・・・ボビン
56 ・・・巻線
51 ・・・筒部
52,57,59・・・第1鍔部
53 ・・・第2鍔部
30 ... SR motor (rotary electric machine)
31 ...
Claims (7)
前記ステータの前記突極の径方向内側で、前記ステータに対し相対回転可能に設けられるロータと、
前記突極の外側に設けられ、磁性体から形成されると共に、前記突極の径方向内側の端部まで延びるボビンと、
前記ボビンに巻回され、通電により磁界を生じる巻線と、を備えることを特徴とする回転電機。 An annular portion formed in an annular shape, and a stator having a plurality of salient poles extending radially inward from the annular portion;
A rotor provided on the radially inner side of the salient pole of the stator so as to be rotatable relative to the stator;
A bobbin provided on the outside of the salient pole, formed from a magnetic material, and extending to the radially inner end of the salient pole;
A rotating electrical machine comprising: a winding wound around the bobbin and generating a magnetic field when energized.
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JP2010235239A JP2012090446A (en) | 2010-10-20 | 2010-10-20 | Rotary electric machine |
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- 2010-10-20 JP JP2010235239A patent/JP2012090446A/en active Pending
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