JP2015047054A - Rotor, stator, and motor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor, a stator, and a motor capable of reducing the roughness and denseness of a magnetic flux density of a claw-like magnetic pole.SOLUTION: A single rotor 1a is formed by sequentially laminating first to fourth rotor cores 10, 20, 30, and 40 in an axial direction while interposing first to fourth field magnets 51-54. Front end surfaces 16 and 36 of first and third rotor side claw-like magnetic poles 13 and 33 are made abut on each other in an axial line direction, and front end surfaces 26 and 46 of second and fourth rotor side claw-like magnetic poles 23 and 43 are made abut on each other in the axial line direction. A single stator 2a is formed by sequentially laminating first to fourth stator cores 60, 70, 80, and 90 in the axial direction while interposing first to fourth annular coils. Front end surfaces 67 and 87 of first and third stator side claw-like magnetic poles 64 and 84 are made abut on each other in the axial line direction, and front end surfaces 77 and 97 of second and fourth stator side claw-like magnetic poles 74 and 94 are made abut on each other in the axial line direction.

Description

本発明は、ロータ、ステータ、及び、モータに関するものである。   The present invention relates to a rotor, a stator, and a motor.

モータに用いられるロータとしては、円板状のコアベースの外周に複数の爪状磁極を有するロータコアを対で用い、対のロータコアの各爪状磁極が周方向に交互となるように組み合わされるとともにその対のロータコア(コアベース)の軸方向間に界磁磁石を配置し、各爪状磁極を交互にN・S磁極に機能させる所謂ランデル型構造のロータが知られている。因みに、例えば特許文献1に開示のランデル型構造のロータは、対のロータコア及び界磁磁石を2組用いた2段構造をなすものである。   As a rotor used in a motor, a rotor core having a plurality of claw-shaped magnetic poles on the outer periphery of a disk-shaped core base is used as a pair, and the claw-shaped magnetic poles of the pair of rotor cores are combined in an alternating manner in the circumferential direction. A so-called Landel-type rotor is known in which field magnets are arranged between the pair of rotor cores (core bases) in the axial direction so that the claw-shaped magnetic poles function alternately as NS magnetic poles. For example, the Landel-type rotor disclosed in Patent Document 1 has a two-stage structure using two pairs of rotor cores and field magnets.

実開平5−43749号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-43749

ところで、上記のようなランデル型構造のロータでは、軸方向に延出した各爪状磁極の先端が開放する構造である。そのため、爪状磁極の基端部分での磁束密度は密であるのに対して、爪状磁極の先端開放部分の磁束密度は疎となり、爪状磁極の軸方向において磁束密度にばらつきがあった。   By the way, the rotor having the above-mentioned Landell structure has a structure in which the tips of the claw-shaped magnetic poles extending in the axial direction are opened. For this reason, the magnetic flux density at the base end portion of the claw-shaped magnetic pole is dense, whereas the magnetic flux density at the open end of the claw-shaped magnetic pole is sparse, and the magnetic flux density varies in the axial direction of the claw-shaped magnetic pole. .

この軸方向に磁束密度のばらつきのある各爪状磁極は、ステータの磁極に対して、軸方向において不均一な磁束を与えることになり、モータの出力の低下につながっていた。
また、ランデル型構造のステータにおいても同様であって、ステータの各爪状磁極の先端が開放する構造であることから、ステータの爪状磁極は、ロータの磁極に対して、軸方向において不均一な磁束密度を与えることになり、モータの出力の低下につながっていた。
Each claw-shaped magnetic pole having a variation in magnetic flux density in the axial direction gives a non-uniform magnetic flux in the axial direction to the magnetic pole of the stator, leading to a decrease in the output of the motor.
The same applies to the stator of the Landell type structure, and since the tips of the claw-shaped magnetic poles of the stator are open, the claw-shaped magnetic poles of the stator are not uniform in the axial direction with respect to the magnetic poles of the rotor. Magnetic flux density was given, leading to a decrease in motor output.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、爪状磁極の軸方向における磁束密度の疎密を低減させることのできるロータ、ステータ、及び、モータを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a rotor, a stator, and a motor that can reduce the density of magnetic flux density in the axial direction of the claw-shaped magnetic poles. It is in.

上記課題を解決するロータは、それぞれ同数のロータ側爪状磁極を等角度の間隔で延出形成した4個の第1〜第4ロータコアを軸方向に順番に界磁磁石を介在させて積層し、第1ロータコアに形成した第1ロータ側爪状磁極の先端面と第3ロータコアに形成した第3ロータ側爪状磁極の先端面とを軸線方向で当接又は近接対向させるとともに、第2ロータコアに形成した第2ロータ側爪状磁極の先端面と第4ロータコアに形成した第4ロータ側爪状磁極の先端面とを軸線方向で当接又は近接対向させ、第1及び第3ロータコアに形成した第1及び第3ロータ側爪状磁極を第1の磁極として機能させ、第2及び第4ロータコアに形成した第2及び第4ロータ側爪状磁極を第2の磁極として機能させるように、第1〜第4ロータコアにそれぞれ介在された各界磁磁石をそれぞれ軸方向に着磁した。   A rotor that solves the above-mentioned problems is formed by laminating four first to fourth rotor cores, each having the same number of rotor-side claw-shaped magnetic poles extending at equal angular intervals, with a field magnet interposed in order in the axial direction. The front end surface of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole formed on the first rotor core and the front end surface of the third rotor-side claw-shaped magnetic pole formed on the third rotor core are contacted or closely opposed in the axial direction, and the second rotor core The tip surface of the second rotor side claw-shaped magnetic pole formed on the fourth rotor core and the tip surface of the fourth rotor side claw-shaped magnetic pole formed on the fourth rotor core are abutted or closely opposed in the axial direction, and formed on the first and third rotor cores. The first and third rotor side claw-shaped magnetic poles function as the first magnetic pole, and the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles formed on the second and fourth rotor cores function as the second magnetic pole, Interspersed with each of the first to fourth rotor cores Have been various circles magnet was magnetized in the axial direction.

上記ロータによれば、第1の磁極の第1及び第3ロータ側爪状磁極は、その両先端面を軸線方向で当接又は近接対向させたことから、ステータに対して、軸方向において均一な第1の磁極の磁束密度分布になる。第2の磁極の第2及び第4ロータ側爪状磁極は、その両先端面を軸線方向で当接又は近接対向させたことから、ステータに対して、軸方向において均一な第2の磁極の磁束密度分布になる。従って、各ロータ側爪状磁極は軸方向に均一な磁束密度分布の磁束を、対向するステータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。   According to the above rotor, the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles of the first magnetic pole have their tip surfaces abutted or closely opposed in the axial direction, so that they are uniform in the axial direction with respect to the stator. The first magnetic pole has a magnetic flux density distribution. The second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles of the second magnetic pole have their tip surfaces abutted or closely opposed in the axial direction, so that the second magnetic pole that is uniform in the axial direction with respect to the stator. Magnetic flux density distribution. Accordingly, each rotor-side claw-shaped magnetic pole can individually apply a magnetic flux having a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction to the opposing stator, and the output can be further increased.

上記ロータにおいて、前記第1ロータコアと前記第2ロータコアの間に積層された界磁磁石は、軸方向第1ロータコア側に第1の磁極が着磁され、軸方向第2ロータコア側に第2の磁極が着磁されたものであり、前記第2ロータコアと前記第3ロータコアの間に積層された界磁磁石は、軸方向第2ロータコア側に第2の磁極が着磁され、軸方向第3ロータコア側に第1の磁極が着磁されたものであり、前記第3ロータコアと前記第4ロータコアの間に積層された界磁磁石は、軸方向第3ロータコア側に第1の磁極が着磁され、軸方向第4ロータコア側に第2の磁極が着磁されたものであることが好ましい。   In the rotor, the field magnet laminated between the first rotor core and the second rotor core has a first magnetic pole magnetized on the first rotor core side in the axial direction and a second magnet on the second rotor core side in the axial direction. The magnetic pole is magnetized, and the field magnet laminated between the second rotor core and the third rotor core has the second magnetic pole magnetized on the second rotor core side in the axial direction, and the third in the axial direction. The first magnetic pole is magnetized on the rotor core side, and the field magnet laminated between the third rotor core and the fourth rotor core is magnetized on the third rotor core side in the axial direction. The second magnetic pole is preferably magnetized on the fourth rotor core side in the axial direction.

上記ロータによれば、第1及び第3ロータ側爪状磁極は、軸方向において均一な第1の磁極の磁束密度分布にとなるともに、第2及び第4ロータ側爪状磁極は、軸方向において均一な第2の磁極の磁束密度分布になる。   According to the rotor, the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles have a uniform magnetic flux density distribution of the first magnetic pole in the axial direction, and the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles are axially aligned. The magnetic flux density distribution of the second magnetic pole is uniform.

上記ロータにおいて、前記第1及び第2ロータコアの間に積層された界磁磁石、前記第2及び第3ロータコアの間に積層された界磁磁石、及び、前記第3及び4ロータコアの間に積層された界磁磁石は、共に軸方向に長さが同じであることが好ましい。   In the rotor, a field magnet laminated between the first and second rotor cores, a field magnet laminated between the second and third rotor cores, and a lamination between the third and fourth rotor cores. Both of the field magnets thus formed preferably have the same length in the axial direction.

上記ロータによれば、第1及び第3ステータ側爪状磁極の先端面間において発生磁束の差に基づく磁束の逆流を抑制するとともに、第2及び第4ステータ側爪状磁極の先端面間において発生磁束の差に基づく磁束の逆流を抑制する。これによって、ロータは磁束密度が大きな磁極を、対向するステータに与えることができ、より出力アップを図ることができる。   According to the rotor, the backflow of the magnetic flux based on the difference in generated magnetic flux is suppressed between the front end surfaces of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles, and between the front end surfaces of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles. Suppresses the backflow of magnetic flux based on the difference in generated magnetic flux. As a result, the rotor can provide a magnetic pole having a high magnetic flux density to the opposing stator, and the output can be further increased.

上記ロータにおいて、軸方向に長さが同じ各界磁磁石は、その磁力が同じであることが好ましい。
上記ロータによれば、第1及び第3ステータ側爪状磁極の先端面間において発生磁束の差に基づく磁束の逆流を抑制するとともに、第2及び第4ステータ側爪状磁極の先端面間において発生磁束の差に基づく磁束の逆流を抑制する。これによって、ロータは磁束密度が大きな磁極を、対向するステータに与えることができ、より出力アップを図ることができる。
In the rotor, it is preferable that the field magnets having the same length in the axial direction have the same magnetic force.
According to the rotor, the backflow of the magnetic flux based on the difference in generated magnetic flux is suppressed between the front end surfaces of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles, and between the front end surfaces of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles. Suppresses the backflow of magnetic flux based on the difference in generated magnetic flux. As a result, the rotor can provide a magnetic pole having a high magnetic flux density to the opposing stator, and the output can be further increased.

上記ロータにおいて、前記第1及び第3ロータ側爪状磁極の軸方向の長さは、その先端面同士が軸線方向で当接又は近接対向する範囲で、異なる長さであり、前記第2及び第4ロータ側爪状磁極の軸方向の長さは、その先端面同士が軸線方向で当接又は近接対向する範囲で、異なる長さであることが好ましい。   In the rotor described above, the axial lengths of the first and third rotor-side claw-shaped magnetic poles are different in a range in which front end surfaces thereof are in contact with each other or close to each other in the axial direction. The lengths of the fourth rotor-side claw-shaped magnetic poles in the axial direction are preferably different lengths as long as the front end surfaces are in contact with each other or close to each other in the axial direction.

上記ロータによれば、第1及び第3ロータ側爪状磁極を流れる磁束の流れ方を調整できとともに、第2及び第4ロータ側爪状磁極を流れる磁束の流れ方を調整できことから、振動低減させるのに有効となる。   According to the rotor, the flow of magnetic flux flowing through the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles can be adjusted, and the flow of magnetic flux flowing through the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles can be adjusted. It is effective to reduce.

上記ロータにおいて、前記第1及び第3ロータ側爪状磁極の軸線方向で当接又は近接対向する先端面は、周方向に一定の範囲だけずらして配置され、前記第2及び第4ロータ側爪状磁極の軸線方向で当接又は近接対向する先端面は、周方向に一定の範囲だけずらして配置されてていることが好ましい。   In the rotor described above, the tip surfaces of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles that contact or approach each other in the axial direction are shifted by a certain range in the circumferential direction, and the second and fourth rotor side claws are arranged. It is preferable that the tip surfaces that contact or approach each other in the axial direction of the magnetic poles are arranged so as to be shifted by a certain range in the circumferential direction.

上記ロータによれば、第1及び第3ロータ側爪状磁極を流れる磁束の流れ方を調整できとともに、第2及び第4ロータ側爪状磁極を流れる磁束の流れ方を調整できことから、振動低減させるのに有効となる。   According to the rotor, the flow of magnetic flux flowing through the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles can be adjusted, and the flow of magnetic flux flowing through the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles can be adjusted. It is effective to reduce.

上記課題を解決するステータは、それぞれ同数のステータ側爪状磁極を等角度の間隔で延出形成した4個の第1〜第4ステータコアを軸方向に順番に環状巻線を介在させて積層し、第1ステータコアに形成した第1ステータ側爪状磁極の先端面と第3ステータコアに形成した第3ステータ側爪状磁極の先端面とを軸線方向で当接又は近接対向させるとともに、第2ステータコアに形成した第2ステータ側爪状磁極の先端面と第4ステータコアに形成した第4ステータ側爪状磁極の先端面とを軸線方向で当接又は近接対向させ、第1及び第3ステータコアに形成した第1及び第3ステータ側爪状磁極からの磁束の変動周期と、第2及び第4ステータコアに形成した第2及び第4ステータ側爪状磁極からの磁束の変動周期とが180度位相がずれるように、第1〜第4ステータコアにそれぞれ介在された各環状巻線に流れる交流電流の向きを異ならした。   The stator that solves the above-mentioned problems is formed by laminating four first to fourth stator cores, each having the same number of stator side claw-shaped magnetic poles extending at equal angular intervals, with an annular winding interposed in order in the axial direction. The front surface of the first stator side claw-shaped magnetic pole formed on the first stator core and the front surface of the third stator side claw-shaped magnetic pole formed on the third stator core are contacted or closely opposed in the axial direction, and the second stator core The tip surface of the second stator side claw-shaped magnetic pole formed on the fourth stator core and the tip surface of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole formed on the fourth stator core are contacted or closely opposed in the axial direction to form the first and third stator cores. The fluctuation cycle of the magnetic flux from the first and third stator side claw-shaped magnetic poles and the fluctuation cycle of the magnetic flux from the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles formed on the second and fourth stator cores are 180 degrees out of phase. Slip As was different orientations of the alternating current flowing through each loop windings interposed respectively to the first to fourth stator core.

上記ステータによれば、第1及び第3ステータ側爪状磁極は、その両先端面を軸線方向で当接又は近接対向させたことから、ロータに対して、軸方向において均一な磁束密度分布になっている磁束を与えることができる。第2及び第4ステータ側爪状磁極は、その両先端面を軸線方向で当接又は近接対向させたことから、ロータに対して、軸方向において均一な磁束密度分布になっている磁束を与えることができる。   According to the above stator, the first and third stator side claw-shaped magnetic poles have their tip surfaces in contact with or close to each other in the axial direction, so that the magnetic flux density distribution is uniform in the axial direction with respect to the rotor. Can provide the magnetic flux. The claw-shaped magnetic poles on the second and fourth stator sides give the magnetic flux having a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction to the rotor because both end surfaces thereof are in contact with each other in the axial direction or opposed to each other. be able to.

従って、各ステータ側爪状磁極は軸方向に均一な磁束密度分布の磁束を、対向するロータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
上記ステータにおいて、前記第1ステータコアと前記第2ステータコアの間に積層された環状巻線は、正巻きで巻回され、前記第2ステータコアと前記第3ステータコアの間に積層された環状巻線は、逆巻きで巻回され、前記第3ステータコアと前記第4ステータコアの間に積層された環状巻線は、正巻きで巻回され、各環状巻線に単相電流を流すことが好ましい。
Accordingly, each claw-shaped magnetic pole on the stator side can individually apply a magnetic flux having a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction to the opposing rotors, thereby further increasing the output.
In the stator, the annular winding laminated between the first stator core and the second stator core is wound in a normal winding, and the annular winding laminated between the second stator core and the third stator core is It is preferable that the annular winding wound by reverse winding and laminated between the third stator core and the fourth stator core is wound by forward winding and a single-phase current flows through each annular winding.

上記ステータによれば、第1及び第3ステータ側爪状磁極は、軸方向において均一な磁束密度分布の磁束をロータに与えることができるとともに、第2及び第4ステータ側爪状磁極は、軸方向において均一な磁束密度分布の磁束をロータに与えることができる。   According to the stator, the first and third stator side claw-shaped magnetic poles can give the rotor a magnetic flux having a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction, and the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles A magnetic flux having a uniform magnetic flux density distribution in the direction can be applied to the rotor.

上記ステータにおいて、前記第1及び第2ステータコアの間に積層された環状巻線、前記第2及び第3ステータコアの間に積層された環状巻線、及び、前記第3及び4ステータコアの間に積層された環状巻線は、共にコイル長が同じであることが好ましい。   In the stator, an annular winding laminated between the first and second stator cores, an annular winding laminated between the second and third stator cores, and a lamination between the third and fourth stator cores. It is preferable that both of the annular windings have the same coil length.

上記ステータによれば、第1及び第3ステータ側爪状磁極の先端面間において発生磁束の差に基づく磁束の逆流を抑制するとともに、第2及び第4ステータ側爪状磁極の先端面間において発生磁束の差に基づく磁束の逆流を抑制する。これによって、ステータは磁束密度が大きな回転磁界を、対向するロータに与えることができ、より出力アップを図ることができる。   According to the stator, the backflow of the magnetic flux based on the difference in the generated magnetic flux is suppressed between the front end surfaces of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles, and between the front end surfaces of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles. Suppresses the backflow of magnetic flux based on the difference in generated magnetic flux. As a result, the stator can apply a rotating magnetic field having a high magnetic flux density to the opposing rotor, and the output can be further increased.

上記ステータにおいて、コイル長が同じ前記各環状巻線は、その巻き数が同じであることが好ましい。
上記ステータによれば、第1及び第3ステータ側爪状磁極の先端面間において発生磁束の差に基づく磁束の逆流を抑制するとともに、第2及び第4ステータ側爪状磁極の先端面間において発生磁束の差に基づく磁束の逆流を抑制する。これによって、ステータは磁束密度が大きな回転磁界を、対向するロータに与えることができ、より出力アップを図ることができる。
In the stator, it is preferable that each of the annular windings having the same coil length has the same number of turns.
According to the stator, the backflow of the magnetic flux based on the difference in the generated magnetic flux is suppressed between the front end surfaces of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles, and between the front end surfaces of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles. Suppresses the backflow of magnetic flux based on the difference in generated magnetic flux. As a result, the stator can apply a rotating magnetic field having a high magnetic flux density to the opposing rotor, and the output can be further increased.

上記ステータにおいて、前記第1及び第3ステータ側爪状磁極の軸方向の長さは、その先端面同士が軸線方向で当接又は近接対向する範囲で、異なる長さであり、前記第2及び第4ステータ側爪状磁極の軸方向の長さは、その先端面同士が軸線方向で当接又は近接対向する範囲で、異なる長さであることが好ましい。   In the stator, the axial lengths of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles are different in a range in which the front end surfaces are in contact with each other or close to each other in the axial direction. The lengths of the fourth stator side claw-shaped magnetic poles in the axial direction are preferably different in a range in which the end surfaces thereof are in contact with each other or close to each other in the axial direction.

上記ステータによれば、第1及び第3ステータ側爪状磁極を流れる磁束の流れ方を調整できとともに、第2及び第4ステータ側爪状磁極を流れる磁束の流れ方を調整できことから、振動低減させるのに有効となる。   According to the stator, the flow of the magnetic flux flowing through the first and third stator side claw-shaped magnetic poles can be adjusted and the flow of the magnetic flux flowing through the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles can be adjusted. It is effective to reduce.

上記ステータにおいて、前記第1及び第3ステータ側爪状磁極の軸線方向で当接又は近接対向する先端面は、周方向に一定の範囲だけずらして配置され、前記第2及び第4ステータ側爪状磁極の軸線方向で当接又は近接対向する先端面は、周方向に一定の範囲だけずらして配置されてていることが好ましい。   In the stator, the tip surfaces of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles that contact or approach each other in the axial direction are shifted by a certain range in the circumferential direction, and the second and fourth stator side claws are arranged. It is preferable that the tip surfaces that contact or approach each other in the axial direction of the magnetic poles are arranged so as to be shifted by a certain range in the circumferential direction.

上記ステータによれば、第1及び第3ステータ側爪状磁極を流れる磁束の流れ方を調整できとともに、第2及び第4ステータ側爪状磁極を流れる磁束の流れ方を調整できことから、振動低減させるのに有効となる。   According to the stator, the flow of the magnetic flux flowing through the first and third stator side claw-shaped magnetic poles can be adjusted and the flow of the magnetic flux flowing through the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles can be adjusted. It is effective to reduce.

上記課題を解決するロータは、上記のロータを3個軸方向に積層して、U相ロータ、V相ロータ、及び、W相ロータを形成した。
上記ロータによれば、3相用ロータの各相に設けた第1及び第3ロータ側爪状磁極、並びに、第2及び第4ロータ側爪状磁極は、軸方向においてそれぞれ均一な磁束密度分布にでき、その磁束を各相の対向するステータに個々に与えることができる。
The rotor which solves the said subject laminated | stacked three said rotors on the axial direction, and formed the U-phase rotor, the V-phase rotor, and the W-phase rotor.
According to the rotor, the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles and the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles provided in each phase of the three-phase rotor have a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction. The magnetic flux can be individually applied to the opposing stators of each phase.

上記課題を解決するステータは、上記ステータを3個軸方向に積層して、U相ステータ、V相ステータ、及び、W相ステータを形成した。
上記ステータによれば、3相用ステータの各相に設けた第1及び第3ステータ側爪状磁極、並びに、第2及び第4ステータ側爪状磁極は、軸方向においてそれぞれ均一な磁束密度分布にでき、その磁束を各相の対向するロータに個々に与えることができる。
The stator which solves the said subject laminated | stacked three said stators on the axial direction, and formed the U-phase stator, the V-phase stator, and the W-phase stator.
According to the above stator, the first and third stator side claw-shaped magnetic poles and the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles provided in each phase of the three-phase stator have a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction. The magnetic flux can be individually applied to the opposing rotors of each phase.

上記課題を解決するモータは、上記1つのロータと、上記1つのステータとを有した。
上記モータによれば、各ロータ側爪状磁極は軸方向に均一な磁束密度分布の磁束を、対向するステータ側爪状磁極に個々に与えることができるとともに、各ステータ側爪状磁極は軸方向に均一な磁束密度分布の磁束を、対向するロータ側爪状磁極に個々に与えることができる。
The motor that solves the above problems has the one rotor and the one stator.
According to the above motor, each rotor-side claw-shaped magnetic pole can individually give a magnetic flux having a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction to the opposing stator-side claw-shaped magnetic pole, and each stator-side claw-shaped magnetic pole can The magnetic flux having a uniform magnetic flux density distribution can be individually applied to the opposing claw-shaped magnetic poles on the rotor side.

従って、モータの出力アップを図ることができる。
上記課題を解決するモータは、上記3つのロータと、上記3つのステータとを有した。
上記モータによれば、モータの各相に設けた各ロータ側爪状磁極は、それぞれ軸方向に均一な磁束密度分布の磁束を、対応する相の対向するステータ側爪状磁極に個々に与えることができる。同様に、モータの各相に設けた各ステータ側爪状磁極は、それぞれ軸方向に均一な磁束密度分布の磁束を、対応する相の対向するロータ側爪状磁極に個々に与えることができる。
Therefore, the output of the motor can be increased.
The motor that solves the above problems has the three rotors and the three stators.
According to the motor described above, each rotor-side claw-shaped magnetic pole provided in each phase of the motor individually applies a magnetic flux having a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction to the opposing stator-side claw-shaped magnetic pole in the corresponding phase. Can do. Similarly, each stator side claw-shaped magnetic pole provided in each phase of the motor can individually apply magnetic fluxes having a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction to the rotor-side claw-shaped magnetic poles of the corresponding phase.

従って、モータの出力アップを図ることができる。   Therefore, the output of the motor can be increased.

本発明によれば、爪状磁極の軸方向における磁束密度の分布を均一することができる。   According to the present invention, the distribution of magnetic flux density in the axial direction of the claw-shaped magnetic pole can be made uniform.

第1実施形態のブラシレスモータの斜視図。The perspective view of the brushless motor of a 1st embodiment. 同じく、ブラシレスモータの断面図。Similarly, sectional drawing of a brushless motor. 同じく、単一のモータの斜視図。Similarly, the perspective view of a single motor. 同じく、単一のモータの軸方向から見た正面図。Similarly, the front view seen from the axial direction of the single motor. 同じく、(a)は単一のロータの図4のA−O−A線組合せ断面図、(b)は単一のステータの図4のA−O−A線組合せ断面図。Similarly, (a) is a cross-sectional view taken along line A-O-A in FIG. 4 of a single rotor, and (b) is a cross-sectional view taken along line A-O-A in FIG. 4 of a single stator. 同じく、単一のモータの分解斜視図。Similarly, the exploded perspective view of a single motor. 同じく、単一のロータの分解斜視図。Similarly, the exploded perspective view of a single rotor. 同じく、単一のステータの分解斜視図。Similarly, the exploded perspective view of a single stator. 同じく、3相用のロータの全体斜視図。Similarly, the whole perspective view of the rotor for three phases. 同じく、3相用のロータの径方向から見た正面図。Similarly, the front view seen from the radial direction of the rotor for three phases. 同じく、3相用のロータの断面図。Similarly, sectional drawing of the rotor for three phases. 同じく、3相用のステータの全体斜視図。Similarly, the whole perspective view of the stator for three phases. 同じく、3相用のステータの断面図。Similarly, sectional drawing of the stator for three phases. 同じく、3相交流電源の各相の波形図。Similarly, the waveform figure of each phase of a three-phase alternating current power supply. 第2実施形態のブラシレスモータを構成する単一のモータの分解斜視図。The disassembled perspective view of the single motor which comprises the brushless motor of 2nd Embodiment. 同じく、(a)は単一のロータの断面図、(b)は単一のステータの断面図。Similarly, (a) is a sectional view of a single rotor, and (b) is a sectional view of a single stator. 同じく、3相用のロータの全体斜視図。Similarly, the whole perspective view of the rotor for three phases. 同じく、3相用のロータの径方向から見た正面図。Similarly, the front view seen from the radial direction of the rotor for three phases. 同じく、3相用のステータの全体斜視図。Similarly, the whole perspective view of the stator for three phases. 同じく、3相用のステータの断面図。Similarly, sectional drawing of the stator for three phases. 同じく、電流とトルクの比較を示すトルク特性図。Similarly, a torque characteristic diagram showing a comparison between current and torque. 第3実施形態のブラシレスモータを構成する単一のモータの分解斜視図。The disassembled perspective view of the single motor which comprises the brushless motor of 3rd Embodiment. 同じく、(a)は単一のロータの断面図、(b)は単一のステータの断面図。Similarly, (a) is a sectional view of a single rotor, and (b) is a sectional view of a single stator. 同じく、3相用のロータの全体斜視図。Similarly, the whole perspective view of the rotor for three phases. 同じく、3相用のロータの径方向から見た正面図。Similarly, the front view seen from the radial direction of the rotor for three phases. 同じく、3相用のステータの全体斜視図。Similarly, the whole perspective view of the stator for three phases. 同じく、3相用のステータの断面図。Similarly, sectional drawing of the stator for three phases. 同じく、電流とトルクの比較を示すトルク特性図。Similarly, a torque characteristic diagram showing a comparison between current and torque. 第4実施形態のブラシレスモータを構成する単一のモータの分解斜視図。The disassembled perspective view of the single motor which comprises the brushless motor of 4th Embodiment. 同じく、(a)は単一のロータの断面図、(b)は単一のステータの断面図。Similarly, (a) is a sectional view of a single rotor, and (b) is a sectional view of a single stator. 同じく、3相用のロータの全体斜視図。Similarly, the whole perspective view of the rotor for three phases. 同じく、3相用のロータの径方向から見た正面図。Similarly, the front view seen from the radial direction of the rotor for three phases. 同じく、3相用のステータの全体斜視図。Similarly, the whole perspective view of the stator for three phases. 同じく、3相用のステータの断面図。Similarly, sectional drawing of the stator for three phases.

(第1実施形態)
以下、モータの第1実施形態を図1〜図14に従って説明する。
図1及び図2に示すように、3相のブラシレスモータMは、3相用のブラシレスモータであって、回転軸(図示せず)に固着されたロータ1と、そのロータ1の外側に配置され図示しないモータハウジングに固着された環状のステータ2とを有している。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a motor will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the three-phase brushless motor M is a three-phase brushless motor, and is arranged on the rotor 1 fixed to a rotating shaft (not shown) and outside the rotor 1. And an annular stator 2 fixed to a motor housing (not shown).

図3〜図6に示すように、ブラシレスモータMは、単一のロータ1aと単一のステータ2aとからなる単一のモータMaが軸方向に3段積層された3相モータである。つまり、図2に示すように、ブラシレスモータMは、上からU相モータ部Muの単一のモータMa、V相モータ部Mvの単一のモータMa、W相モータ部Mwの単一のモータMaが順番に積層されている。   As shown in FIGS. 3 to 6, the brushless motor M is a three-phase motor in which a single motor Ma including a single rotor 1 a and a single stator 2 a is stacked in three stages in the axial direction. That is, as shown in FIG. 2, the brushless motor M includes a single motor Ma of the U-phase motor unit Mu, a single motor Ma of the V-phase motor unit Mv, and a single motor of the W-phase motor unit Mw from the top. Ma is laminated in order.

(ロータ1)
図9〜図11に示すように、ロータ1は、U相ロータ1u、V相ロータ1v、W相ロータ1wの3つから構成されていて、本実施形態では、各相のロータ1u,1v,1wは、共に同じ構成で形成されている。ここで、説明の便宜上、各相のロータ1u,1v,1wを総称して呼ぶときには、単一のロータ1aという。
(Rotor 1)
As shown in FIGS. 9 to 11, the rotor 1 is composed of a U-phase rotor 1 u, a V-phase rotor 1 v, and a W-phase rotor 1 w, and in this embodiment, each phase rotor 1 u, 1 v, 1w is formed with the same structure. Here, for convenience of explanation, when the rotors 1u, 1v, 1w of each phase are collectively referred to, they are referred to as a single rotor 1a.

図5(a)及び図7に示すように、単一のロータ1aは、4つの第1〜第4ロータコア10,20,30,40と4つの第1〜第4界磁磁石51〜54から構成されている。
(第1ロータコア10)
図7に示すように、第1ロータコア10は、円板状の電磁鋼板にて形成された第1ロータコアベース11を有している。第1ロータコアベース11の中央位置には、回転軸(図示せず)を貫通し固着するための貫通穴12が形成されている。また、第1ロータコアベース11の外周面には、等間隔に12個の第1ロータ側爪状磁極13が形成されている。12個の第1ロータ側爪状磁極13は、第1ロータコアベース11の外周面から径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向第2ロータコア20側に延出形成されている。
As shown in FIGS. 5A and 7, the single rotor 1 a includes four first to fourth rotor cores 10, 20, 30, and 40 and four first to fourth field magnets 51 to 54. It is configured.
(First rotor core 10)
As shown in FIG. 7, the first rotor core 10 has a first rotor core base 11 formed of a disk-shaped electromagnetic steel plate. A through hole 12 is formed at the center position of the first rotor core base 11 so as to penetrate and fix a rotation shaft (not shown). In addition, twelve first rotor side claw-shaped magnetic poles 13 are formed at equal intervals on the outer peripheral surface of the first rotor core base 11. The twelve first rotor-side claw-shaped magnetic poles 13 project radially outward from the outer peripheral surface of the first rotor core base 11, and have their tips bent to extend toward the second rotor core 20 in the axial direction.

第1ロータ側爪状磁極13の周方向両端面は、平坦面であって、先端に行くほど先細に形成されている。軸方向第2ロータコア20側に屈曲した第1ロータ側爪状磁極13の径方向の外側面と内側面は、共に、回転軸(図示せず)の中心軸線Oを中心とした同心円となる円弧面である。従って、第1ロータ側爪状磁極13の先端面16は、軸直交方向に平面であって、軸方向から見て中心軸線O側に湾曲した円弧面である。   Both end surfaces in the circumferential direction of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 are flat surfaces, and are tapered toward the tip. The radially outer surface and the inner surface of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 bent toward the second rotor core 20 in the axial direction are both arcs that are concentric with the central axis O of the rotation shaft (not shown) as the center. Surface. Therefore, the front end surface 16 of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 is a flat surface in the direction perpendicular to the axis and is an arc surface curved toward the central axis O when viewed from the axial direction.

また、第1ロータ側爪状磁極13に軸方向の長さ(第1ロータコアベース11の反第2ロータコア20側の面から先端面16までの長さ)は、第1ロータコアベース11の板厚(軸方向の長さ)の3倍としている。   Further, the axial length of the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 (the length from the surface of the first rotor core base 11 on the side opposite to the second rotor core 20 to the front end surface 16) is the thickness of the first rotor core base 11. It is set to 3 times (the length in the axial direction).

各第1ロータ側爪状磁極13の周方向の角度、即ち、周方向両端面間が回転軸(図示せず)の中心軸線Oとなす角度は、隣り合う第1ロータ側爪状磁極13と第1ロータ側爪状磁極13の間の隙間の角度より小さく設定されている。   The angle in the circumferential direction of each first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13, that is, the angle between the circumferential end surfaces and the central axis O of the rotating shaft (not shown) is the It is set smaller than the angle of the gap between the first rotor side claw-shaped magnetic poles 13.

(第2ロータコア20)
図5(a)及び図7に示すように、第1ロータコア10と軸方向において第1界磁磁石51を介して第2ロータコア20が配置される。第2ロータコア20は、第1ロータコア10と同一材質及び同一形状であって、略円板状に形成された第2ロータコアベース21の中央位置には、回転軸(図示せず)を貫通し固着するための貫通穴22が形成されている。
(Second rotor core 20)
As shown in FIGS. 5A and 7, the second rotor core 20 is arranged in the axial direction with the first rotor core 10 via the first field magnet 51. The second rotor core 20 is made of the same material and shape as the first rotor core 10 and penetrates a rotation shaft (not shown) and is fixed to the center position of the second rotor core base 21 formed in a substantially disc shape. A through hole 22 is formed for this purpose.

そして、第2ロータコアベース21の外周面には、第1ロータコア10と同様に、等間隔に12個の第2ロータ側爪状磁極23が形成されている。12個の第2ロータ側爪状磁極23は、第2ロータコアベース21の外周面から径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向第3ロータコア30側に延出形成されている。   Then, on the outer peripheral surface of the second rotor core base 21, 12 second rotor side claw-shaped magnetic poles 23 are formed at equal intervals, similarly to the first rotor core 10. The twelve second rotor-side claw-shaped magnetic poles 23 project radially outward from the outer peripheral surface of the second rotor core base 21, and have their tips bent to extend toward the third rotor core 30 in the axial direction.

第2ロータ側爪状磁極23の周方向両端面は、平坦面であって、先端に行くほど先細に形成されている。軸方向第3ロータコア30側に屈曲した第2ロータ側爪状磁極23の径方向の外側面と内側面は、共に、回転軸の中心軸線Oを中心とした同心円となる円弧面である。従って、第2ロータ側爪状磁極23の先端面26は、軸直交方向に平面であって、軸方向から見て中心軸線O側に湾曲した円弧面である。   Both end surfaces in the circumferential direction of the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 are flat surfaces, and are tapered toward the tip. The radially outer surface and inner surface of the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 bent toward the axial third rotor core 30 are both arcuate surfaces that are concentric circles centered on the central axis O of the rotating shaft. Therefore, the front end surface 26 of the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 is a flat surface in the direction perpendicular to the axis, and is an arc surface curved toward the central axis O when viewed from the axial direction.

また、第2ロータ側爪状磁極23に軸方向の長さ(第2ロータコアベース21の反第3ロータコア30側の面から先端面26までの長さ)は、第2ロータコアベース21の板厚(軸方向の長さ)の3倍としている。   The axial length of the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 (the length from the surface on the side opposite to the third rotor core 30 to the tip surface 26 of the second rotor core base 21) is the thickness of the second rotor core base 21. It is set to 3 times (the length in the axial direction).

各第2ロータ側爪状磁極23の周方向の角度、即ち、周方向両端面間が回転軸の中心軸線Oとなす角度は、隣り合う第2ロータ側爪状磁極23と第2ロータ側爪状磁極23の間の隙間の角度より小さく設定されている。   The circumferential angle of each second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23, that is, the angle between the circumferential end surfaces and the central axis O of the rotating shaft is determined by the adjacent second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 and the second rotor-side claw. It is set smaller than the angle of the gap between the magnetic poles 23.

そして、第2ロータコアベース21は、第1ロータコアベース11に対して、軸方向から見て、12個の第2ロータ側爪状磁極23がそれぞれ12個の第1ロータ側爪状磁極13間の中間位置に相対配置される。   The second rotor core base 21 has 12 second rotor-side claw-shaped magnetic poles 23 between the 12 first rotor-side claw-shaped magnetic poles 13 as viewed in the axial direction with respect to the first rotor core base 11. Relatively located in the middle position.

(第3ロータコア30)
図5(a)及び図7に示すように、第2ロータコア20と軸方向において第2及び第3界磁磁石52,53を介して第3ロータコア30が配置される。第3ロータコア30は、第1ロータコア10と同一材質及び同一形状であって、略円板状に形成された第3ロータコアベース31の中央位置には、回転軸(図示せず)を貫通し固着するための貫通穴32が形成されている。
(Third rotor core 30)
As shown in FIGS. 5A and 7, the third rotor core 30 is disposed in the axial direction with the second rotor core 20 via the second and third field magnets 52 and 53. The third rotor core 30 is made of the same material and the same shape as the first rotor core 10, and penetrates a rotation shaft (not shown) and is fixed to the center position of the third rotor core base 31 formed in a substantially disc shape. A through hole 32 is formed for this purpose.

また、第3ロータコアベース31の外周面には、等間隔に12個の第3ロータ側爪状磁極33が形成されている。12個の第3ロータ側爪状磁極33は、第3ロータコアベース31の外周面から径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向第2ロータコア20側に延出形成されている。   Further, twelve third rotor side claw-shaped magnetic poles 33 are formed at equal intervals on the outer peripheral surface of the third rotor core base 31. The twelve third rotor-side claw-shaped magnetic poles 33 protrude radially outward from the outer peripheral surface of the third rotor core base 31, and the tips thereof are bent to extend toward the axial second rotor core 20.

第3ロータ側爪状磁極33の周方向両端面は、平坦面であって、先端に行くほど先細に形成されている。軸方向第2ロータコア20側に屈曲した第3ロータ側爪状磁極33の径方向の外側面と内側面は、共に、回転軸の中心軸線Oを中心とした同心円となる円弧面である。従って、第3ロータ側爪状磁極33の先端面36は、軸直交方向に平面であって、軸方向から見て中心軸線O側に湾曲した円弧面である。   Both end surfaces in the circumferential direction of the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 are flat surfaces, and are tapered toward the tip. Both the radially outer surface and the inner surface of the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 bent toward the axial second rotor core 20 are arcuate surfaces that are concentric circles about the central axis O of the rotating shaft. Therefore, the tip surface 36 of the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 is a flat surface in the direction perpendicular to the axis, and is an arc surface curved toward the central axis O when viewed from the axial direction.

また、第3ロータ側爪状磁極33に軸方向の長さ(第3ロータコアベース31の反第2ロータコア20側の面から先端面36までの長さ)は、第3ロータコアベース31の板厚(軸方向の長さ)の3倍としている。   Further, the axial length of the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 (the length from the surface of the third rotor core base 31 on the side opposite to the second rotor core 20 to the tip surface 36) is the thickness of the third rotor core base 31. It is set to 3 times (the length in the axial direction).

各第3ロータ側爪状磁極33の周方向の角度、即ち、周方向両端面間が回転軸の中心軸線Oとなす角度は、隣り合う第3ロータ側爪状磁極33と第3ロータ側爪状磁極33の間の隙間の角度より小さく設定されている。   The circumferential angle of each third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33, that is, the angle between the circumferential end surfaces and the central axis O of the rotation axis is determined by the adjacent third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 and the third rotor-side claw. It is set smaller than the angle of the gap between the magnetic poles 33.

そして、第3ロータコアベース31は、第1ロータコアベース11に対して、軸方向から見て、12個の第3ロータ側爪状磁極33が対応する12個の第1ロータ側爪状磁極13とそれぞれ相対向配置される。   Further, the third rotor core base 31 includes 12 first rotor-side claw-shaped magnetic poles 13 corresponding to the 12 third rotor-side claw-shaped magnetic poles 33 when viewed from the axial direction with respect to the first rotor core base 11. They are arranged opposite to each other.

従って、相対向する第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の各組は、第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33が互いに軸方向に向かいあう方向に屈曲している。その結果、第1ロータ側爪状磁極13の先端面16と第3ロータ側爪状磁極33の先端面36は、その全面同士が軸方向においてそれぞれ当接するようになっている。   Accordingly, in each pair of the first rotor side claw-shaped magnetic pole 33 and the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 that face each other, the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 and the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 face each other in the axial direction. Bent in the direction. As a result, the front end surface 16 of the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 and the front end surface 36 of the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 are in contact with each other in the axial direction.

(第4ロータコア40)
図5(a)及び図7に示すように、第3ロータコア30と軸方向において第4界磁磁石54を介して第4ロータコア40が配置される。第4ロータコア40は、第1ロータコア10と同一材質及び同一形状であって、略円板状に形成された第4ロータコアベース41の中央位置には、回転軸(図示せず)を貫通し固着するための貫通穴42が形成されている。
(Fourth rotor core 40)
As shown in FIGS. 5A and 7, the fourth rotor core 40 is arranged in the axial direction with the third rotor core 30 via the fourth field magnet 54. The fourth rotor core 40 is made of the same material and shape as the first rotor core 10 and is fixed to the central position of the fourth rotor core base 41 formed in a substantially disc shape through a rotating shaft (not shown). A through hole 42 is formed for this purpose.

また、第4ロータコアベース41の外周面には、等間隔に12個の第4ロータ側爪状磁極43が形成されている。12個の第4ロータ側爪状磁極43は、第4ロータコアベース41の外周面から径方向外側に突出されその先端が屈曲して軸方向第3ロータコア30側に延出形成されている。   Further, twelve fourth rotor-side claw-shaped magnetic poles 43 are formed at equal intervals on the outer peripheral surface of the fourth rotor core base 41. The twelve fourth rotor-side claw-shaped magnetic poles 43 project radially outward from the outer peripheral surface of the fourth rotor core base 41 and are bent to extend toward the third rotor core 30 in the axial direction.

第4ロータ側爪状磁極43の周方向両端面は、平坦面であって、先端に行くほど先細に形成されている。軸方向第3ロータコア30側に屈曲した第4ロータ側爪状磁極43の径方向の外側面と内側面は、共に、回転軸の中心軸線Oを中心とした同心円となる円弧面である。従って、第4ロータ側爪状磁極43の先端面46は、軸直交方向に平面であって、軸方向から見て中心軸線O側に湾曲した円弧面である。   Both end surfaces in the circumferential direction of the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 are flat surfaces, and are tapered toward the tip. Both the radially outer surface and the inner surface of the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 bent toward the third rotor core 30 in the axial direction are arcuate surfaces that are concentric circles about the central axis O of the rotation shaft. Therefore, the distal end surface 46 of the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 is a flat surface in the direction perpendicular to the axis and is an arc surface curved toward the central axis O when viewed from the axial direction.

また、第4ロータ側爪状磁極43に軸方向の長さ(第4ロータコアベース41の反第3ロータコア30側の面から先端面46までの長さ)は、第4ロータコアベース41の板厚(軸方向の長さ)の3倍としている。   Further, the axial length of the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 (the length from the surface on the side opposite to the third rotor core 30 to the tip surface 46 of the fourth rotor core base 41) is the thickness of the fourth rotor core base 41. It is set to 3 times (the length in the axial direction).

各第4ロータ側爪状磁極43の周方向の角度、即ち、周方向両端面間が回転軸の中心軸線Oとなす角度は、隣り合う第4ロータ側爪状磁極43と第4ロータ側爪状磁極43の間の隙間の角度より小さく設定されている。   The circumferential angle of each fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43, that is, the angle between the circumferential end surfaces and the central axis O of the rotating shaft is determined by the adjacent fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 and the fourth rotor-side claw. It is set smaller than the angle of the gap between the magnetic poles 43.

そして、第4ロータコアベース41は、第2ロータコアベース21に対して、軸方向から見て、12個の第4ロータ側爪状磁極43が対応する12個の第2ロータ側爪状磁極23とそれぞれ相対向配置される。   The fourth rotor core base 41 has twelve second rotor-side claw-shaped magnetic poles 23 corresponding to the twelve fourth rotor-side claw-shaped magnetic poles 43 when viewed from the axial direction with respect to the second rotor core base 21. They are arranged opposite to each other.

従って、相対向する第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータ側爪状磁極43の各組は、第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータ側爪状磁極43が互いに軸方向に向かいあう方向に屈曲している。その結果、第2ロータ側爪状磁極23の先端面26と第4ロータ側爪状磁極43の先端面46は、その全面同士が軸方向においてそれぞれ当接するようになっている。   Therefore, in each pair of the second rotor side claw-shaped magnetic pole 43 and the fourth rotor side claw-shaped magnetic pole 43, the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 and the fourth rotor side claw-shaped magnetic pole 43 face each other in the axial direction. Bent in the direction. As a result, the front end surface 26 of the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 and the front end surface 46 of the fourth rotor side claw-shaped magnetic pole 43 are in contact with each other in the axial direction.

そして、第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の組と、第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータ側爪状磁極43の組は、第1〜第4ロータコア10,20,30,40のそれぞれの間に配置される第1〜第4界磁磁石51〜54によって磁極が決定される。   The first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 and the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33, and the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 and the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 are divided into the first to fourth rotor cores. The magnetic poles are determined by the first to fourth field magnets 51 to 54 disposed between 10, 20, 30, and 40, respectively.

(第1〜第4界磁磁石51〜54)
図7に示すように、第1〜第4界磁磁石51〜54は、本実施形態では、共にフェライト磁石よりなる円板状の永久磁石にて形成され、その中央位置に回転軸(図示せず)を貫通する貫通穴56〜59がそれぞれ形成されている。
(First to fourth field magnets 51 to 54)
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the first to fourth field magnets 51 to 54 are each formed of a disk-shaped permanent magnet made of a ferrite magnet, and a rotating shaft (not shown) is located at the center position thereof. Through holes 56 to 59 are formed.

第1〜第4界磁磁石51〜54の外径は、第1〜第4ロータコアベース11,21,31,41の外径と一致するように設定されている。また、第1〜第4界磁磁石51〜54の板厚(軸方向の長さ)は、それぞれ第1〜第4ロータコアベース11,21,31,41の板厚(軸方向の長さ)と一致するように設定されている。   The outer diameters of the first to fourth field magnets 51 to 54 are set to coincide with the outer diameters of the first to fourth rotor core bases 11, 21, 31 and 41. The plate thicknesses (axial lengths) of the first to fourth field magnets 51 to 54 are the plate thicknesses (axial lengths) of the first to fourth rotor core bases 11, 21, 31, 41, respectively. Is set to match.

そして、図5(a)及び図7に示すように、第1界磁磁石51は、第1ロータコア10と第2ロータコア20との間に積層配置される。第2界磁磁石52と第3界磁磁石53は、第2ロータコア20と第3ロータコア30との間に積層配置される。第4界磁磁石54は、第3ロータコア30と第4ロータコア40との間に積層配置される。   Then, as shown in FIG. 5A and FIG. 7, the first field magnet 51 is stacked between the first rotor core 10 and the second rotor core 20. The second field magnet 52 and the third field magnet 53 are stacked between the second rotor core 20 and the third rotor core 30. The fourth field magnet 54 is stacked between the third rotor core 30 and the fourth rotor core 40.

そして、前記したように、第1〜第4ロータ側爪状磁極13,23,33,43に軸方向の長さを、第1〜第4ロータコアベース11,21,31,41の板厚(軸方向の長さ)の3倍にしている。これによって、第1〜第4ロータコア10,20,30,40は、それぞれ第1〜第4界磁磁石51,52,53,54を介して軸方向に積層配置したとき、第1ロータ側爪状磁極13の先端面16と第3ロータ側爪状磁極33の先端面36とがそれぞれ当接する。同様に、第2ロータ側爪状磁極23の先端面26と第4ロータ側爪状磁極43の先端面46とがそれぞれ当接する。   As described above, the axial length of the first to fourth rotor-side claw-shaped magnetic poles 13, 23, 33, 43 is set to the thickness of the first to fourth rotor core bases 11, 21, 31, 41 ( 3 times the axial length). Accordingly, when the first to fourth rotor cores 10, 20, 30, and 40 are stacked in the axial direction via the first to fourth field magnets 51, 52, 53, and 54, respectively, the first rotor side claw The tip surface 16 of the magnetic pole 13 and the tip surface 36 of the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 abut each other. Similarly, the tip surface 26 of the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 and the tip surface 46 of the fourth rotor side claw-shaped magnetic pole 43 abut each other.

(第1界磁磁石51)
第1界磁磁石51は、軸方向に磁化されていて、第1ロータコア10側をN極、第2ロータコア20側をS極となるように磁化されている。従って、この第1界磁磁石51によって、第1ロータコア10の第1ロータ側爪状磁極13はN極(第1の磁極)として機能し、第2ロータコア20の第2ロータ側爪状磁極23はS極(第2の磁極)として機能する。
(First field magnet 51)
The first field magnet 51 is magnetized in the axial direction, and is magnetized so that the first rotor core 10 side is an N pole and the second rotor core 20 side is an S pole. Therefore, the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 of the first rotor core 10 functions as an N pole (first magnetic pole) by the first field magnet 51, and the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 of the second rotor core 20. Functions as an S pole (second magnetic pole).

(第2界磁磁石52)
第2界磁磁石52は、軸方向に磁化されていて、第2ロータコア20側をS極、第3界磁磁石53側をN極となるように磁化されている。従って、この第2界磁磁石52によって、第2ロータコア20の第2ロータ側爪状磁極23は、S極(第2の磁極)として機能する。つまり、第2ロータコア20の第2ロータ側爪状磁極23は、この第2界磁磁石52と第1界磁磁石51とでS極となる。
(Second field magnet 52)
The second field magnet 52 is magnetized in the axial direction, and is magnetized so that the second rotor core 20 side is an S pole and the third field magnet 53 side is an N pole. Therefore, the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 of the second rotor core 20 functions as an S pole (second magnetic pole) by the second field magnet 52. That is, the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 of the second rotor core 20 becomes the S pole by the second field magnet 52 and the first field magnet 51.

(第3界磁磁石53)
第3界磁磁石53は、軸方向に磁化されていて、第2界磁磁石52側をS極、第3ロータコア30側をN極となるように磁化されている。従って、この第3界磁磁石53によって、第3ロータコア30の第3ロータ側爪状磁極33は、N極(第1の磁極)として機能する。
(Third field magnet 53)
The third field magnet 53 is magnetized in the axial direction, and is magnetized so that the second field magnet 52 side becomes the S pole and the third rotor core 30 side becomes the N pole. Accordingly, the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 of the third rotor core 30 functions as an N pole (first magnetic pole) by the third field magnet 53.

(第4界磁磁石54)
第4界磁磁石54は、軸方向に磁化されていて、第3ロータコア30側をN極、第4ロータコア40側をS極となるように磁化されている。従って、この第4界磁磁石54によって、第3ロータコア30の第3ロータ側爪状磁極33はN極(第1の磁極)として機能し、第4ロータコア40の第4ロータ側爪状磁極43はS極(第2の磁極)として機能する。つまり、第3ロータコア30の第3ロータ側爪状磁極33は、この第4界磁磁石54と第3界磁磁石53とでN極となる。
(Fourth field magnet 54)
The fourth field magnet 54 is magnetized in the axial direction, and is magnetized so that the third rotor core 30 side is an N pole and the fourth rotor core 40 side is an S pole. Therefore, the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 of the third rotor core 30 functions as an N pole (first magnetic pole) by the fourth field magnet 54, and the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 of the fourth rotor core 40. Functions as an S pole (second magnetic pole). That is, the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 of the third rotor core 30 becomes an N pole by the fourth field magnet 54 and the third field magnet 53.

しかも、各第3ロータ側爪状磁極33の先端面36は、対応する第1ロータ側爪状磁極13の先端面16とそれぞれ軸方向において当接することから、相対向する第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の各組はN極となる。   In addition, the tip surface 36 of each third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 abuts the tip surface 16 of the corresponding first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 in the axial direction. Each set of the magnetic pole 13 and the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 is an N pole.

同様に、各第4ロータ側爪状磁極43の先端面46は、対応する第2ロータ側爪状磁極23の先端面26とそれぞれ軸方向において当接することから、相対向する第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータ側爪状磁極43の各組はS極となる。   Similarly, the tip surface 46 of each fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 abuts the tip surface 26 of the corresponding second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 in the axial direction. Each pair of the magnetic pole 23 and the fourth rotor side claw-shaped magnetic pole 43 is an S pole.

このように構成された単一のロータ1aは、4つの第1〜第4ロータコア10,20,30,40と4つの第1〜第4界磁磁石51〜54を用いた、所謂ランデル型構造のロータとなる。そして、この単一のロータ1aは、N極となる第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の組と、S極となる第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータ側爪状磁極43の組とが周方向に交互に配置され磁極数が24極(極数対が12個)のロータとなる。   The single rotor 1a configured as described above has a so-called Landel type structure using four first to fourth rotor cores 10, 20, 30, 40 and four first to fourth field magnets 51 to 54. It becomes a rotor. The single rotor 1a includes a pair of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 and the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 serving as the N pole, the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 serving as the S pole, and the fourth. The rotor side claw-shaped magnetic poles 43 are alternately arranged in the circumferential direction to form a rotor having 24 magnetic poles (12 pole pairs).

図9〜図11に示すように、この単一のロータ1aは、U相、V相、W相ロータ1u,1v,1wとして使用され、それらが軸方向に積層されて3相用のロータ1が形成される。   As shown in FIGS. 9 to 11, this single rotor 1 a is used as a U-phase, V-phase, and W-phase rotor 1 u, 1 v, 1 w, which are laminated in the axial direction to form a three-phase rotor 1. Is formed.

詳述すると、図11に示すように、U相、V相、W相ロータ1u,1v,1wの順で積層される。そして、U相ロータ1uとW相ロータ1wは、第1〜第4ロータコア10,20,30,40(第1〜第4界磁磁石51〜54)の配置方向が同じ向きとなるように配置される。   More specifically, as shown in FIG. 11, the U-phase, V-phase, and W-phase rotors 1u, 1v, and 1w are stacked in this order. The U-phase rotor 1u and the W-phase rotor 1w are arranged such that the arrangement directions of the first to fourth rotor cores 10, 20, 30, 40 (first to fourth field magnets 51 to 54) are the same. Is done.

一方、図11に示すように、U相ロータ1uとW相ロータ1wの間に積層配置されるV相ロータ1vは、その第1〜第4ロータコア10,20,30,40(第1〜第4界磁磁石51〜54)の配置方向が逆向きとなるように配置される。   On the other hand, as shown in FIG. 11, the V-phase rotor 1v stacked between the U-phase rotor 1u and the W-phase rotor 1w includes the first to fourth rotor cores 10, 20, 30, 40 (first to fourth rotors). The four field magnets 51 to 54) are arranged so that the arrangement directions are opposite to each other.

即ち、V相ロータ1vの第4ロータコア40がU相ロータ1uの第4ロータコア40と当接し、V相ロータ1vの第1ロータコア10がW相ロータ1wの第1ロータコア10と当接するように、V相ロータ1vはU相ロータ1uとW相ロータ1wの間に積層配置される。   That is, the fourth rotor core 40 of the V-phase rotor 1v is in contact with the fourth rotor core 40 of the U-phase rotor 1u, and the first rotor core 10 of the V-phase rotor 1v is in contact with the first rotor core 10 of the W-phase rotor 1w. V-phase rotor 1v is stacked between U-phase rotor 1u and W-phase rotor 1w.

このとき、図10に示すように、U相、V相、W相ロータ1u,1v,1wからなる3相用のロータ1は、U相ロータ1u、V相ロータ1v及びW相ロータ1wを機械角で5度(電気角で60度)ずつずらして積層している。   At this time, as shown in FIG. 10, the three-phase rotor 1 including the U-phase, V-phase, and W-phase rotors 1 u, 1 v, and 1 w includes the U-phase rotor 1 u, the V-phase rotor 1 v, and the W-phase rotor 1 w. The layers are stacked while being shifted by 5 degrees (60 degrees electrical angle).

詳述すると、V相ロータ1vは、U相ロータ1uに対して、U相ロータ1uから見て回転軸の中心軸線Oを中心として反時計回り方向に機械角で5度(電気角で60度)ずらして回転軸に固着されている。W相ロータ1wは、V相ロータ1vに対して、V相ロータ1vから見て回転軸の中心軸線Oを中心として反時計回り方向に機械角で5度(電気角で60度)をずらして回転軸に固着されている。   More specifically, the V-phase rotor 1v has a mechanical angle of 5 degrees counterclockwise with respect to the U-phase rotor 1u as viewed from the U-phase rotor 1u in the counterclockwise direction (60 degrees in electrical angle). ) It is fixed to the rotating shaft. The W-phase rotor 1w is shifted from the V-phase rotor 1v by a mechanical angle of 5 degrees (60 degrees in electrical angle) in the counterclockwise direction around the central axis O of the rotation axis when viewed from the V-phase rotor 1v. It is fixed to the rotating shaft.

(ステータ2)
図12及び図13に示すように、3相用のロータ1の径方向外側に配置されステータ2は、U相ステータ2u、V相ステータ2v、W相ステータ2wの3つから構成されている。各相のステータ2u,2v,2wは、径方向において対応するU相ロータ1u、V相ロータ1v、W相ロータ1wとそれぞれ対向するように軸線方向に順番に積層することに構成されている。
(Stator 2)
As shown in FIGS. 12 and 13, the stator 2 disposed on the outer side in the radial direction of the three-phase rotor 1 is composed of a U-phase stator 2 u, a V-phase stator 2 v, and a W-phase stator 2 w. The stators 2u, 2v, 2w of each phase are configured to be sequentially laminated in the axial direction so as to face the corresponding U-phase rotor 1u, V-phase rotor 1v, and W-phase rotor 1w in the radial direction.

各相のステータ2u,2v,2wは、共に同じ構成で形成されている。ここで、説明の便宜上、各相のステータ2u,2v,2wを総称して呼ぶときには、単一のステータ2aという。   The stators 2u, 2v, 2w of each phase are formed with the same configuration. Here, for convenience of explanation, the stators 2u, 2v, 2w of each phase are collectively referred to as a single stator 2a.

図5(b)及び図8に示すように、単一のステータ2aは、4つの第1〜第4ステータコア60,70,80,90と4つの第1〜第4環状巻線101〜104から構成されている。   As shown in FIGS. 5B and 8, the single stator 2 a includes four first to fourth stator cores 60, 70, 80, 90 and four first to fourth annular windings 101 to 104. It is configured.

(第1ステータコア60)
図8に示すように、第1ステータコア60は、円環板状の電磁鋼板にて形成された第1ステータコアベース61を有している。第1ステータコアベース61の外周部には、第1ステータコアベース61の第2ステータコア70側の面から円筒状の第1円筒壁62が軸方向第2ステータコア70側に向かって第1ステータコアベース61の板厚分延出形成されている。第1円筒壁62の外周面は、図示しないモータハウジングの内側面に当接固定されている。また、第1円筒壁62の環状の先端面63は、第2ステータコア70の第2ステータコアベース71に当接するようになっている。
(First stator core 60)
As shown in FIG. 8, the first stator core 60 has a first stator core base 61 formed of an annular plate-shaped electromagnetic steel plate. On the outer periphery of the first stator core base 61, a cylindrical first cylindrical wall 62 extends from the surface on the second stator core 70 side of the first stator core base 61 toward the second stator core 70 in the axial direction. It is formed to extend by the plate thickness. The outer peripheral surface of the first cylindrical wall 62 is fixed in contact with an inner surface of a motor housing (not shown). Further, the annular tip surface 63 of the first cylindrical wall 62 is in contact with the second stator core base 71 of the second stator core 70.

一方、第1ステータコアベース61の内周面には、等間隔に12個の第1ステータ側爪状磁極64が形成されている。12個の第1ステータ側爪状磁極64は、第1ステータコアベース61の内周面から径方向内側に延出した後に屈曲して軸方向第2ステータコア70側に向かって延出形成されている。   On the other hand, twelve first stator side claw-shaped magnetic poles 64 are formed at equal intervals on the inner peripheral surface of the first stator core base 61. The twelve first stator side claw-shaped magnetic poles 64 are formed to extend from the inner peripheral surface of the first stator core base 61 radially inward and then bend and extend toward the axial second stator core 70 side. .

第1ステータ側爪状磁極64の周方向両端面は、平坦面であって、先端に行くほど先細に形成されている。軸方向第2ステータコア70側に屈曲した第1ステータ側爪状磁極64の径方向の外側面と内側面は、共に、回転軸の中心軸線Oを中心とした同心円となる円弧面である。従って、第1ステータ側爪状磁極64の先端面67は、軸直交方向に平面であって、軸方向から見て中心軸線O側に湾曲した円弧状の面となる。   Both end surfaces in the circumferential direction of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 are flat surfaces, and are tapered toward the tip. Both the radially outer surface and the inner surface of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 bent toward the axial second stator core 70 are arcuate surfaces that are concentric circles centered on the central axis O of the rotating shaft. Therefore, the front end surface 67 of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 is a flat surface in the direction perpendicular to the axis, and is an arcuate surface curved toward the central axis O when viewed from the axial direction.

また、第1ステータ側爪状磁極64に軸方向の長さ(第1ステータコアベース61の反第2ステータコア70側の面から先端面67までの長さ)は、第1ステータコアベース61の板厚(軸方向の長さ)の3倍としている。   Further, the axial length of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 (the length from the anti-second stator core 70 side surface of the first stator core base 61 to the front end surface 67) is the plate thickness of the first stator core base 61. It is set to 3 times (the length in the axial direction).

各第1ステータ側爪状磁極64の周方向の角度、即ち、周方向両端面間が回転軸の中心軸線Oとなす角度は、隣り合う第1ステータ側爪状磁極64と第1ステータ側爪状磁極64の間の隙間の角度より小さく設定されている。   The circumferential angle of each first stator side claw-shaped magnetic pole 64, that is, the angle between the circumferential end surfaces and the central axis O of the rotating shaft is determined by the adjacent first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the first stator side claw. It is set smaller than the angle of the gap between the magnetic poles 64.

(第2ステータコア70)
図8に示すように、第2ステータコア70は、第1ステータコア60と同一材質及び同形状であって、円環板状の第2ステータコアベース71を有している。第2ステータコアベース71の外周部には、第2ステータコアベース71の第3ステータコア80側の面から円筒状の第2円筒壁72が軸方向第3ステータコア80側に向かって第2ステータコアベース71の板厚分延出形成されている。第2円筒壁72の外周面は、図示しないモータハウジングの内側面に当接固定されている。また、第2円筒壁72の環状の先端面73は、第3ステータコア80の第3円筒壁82の先端面83に当接するようになっている。
(Second stator core 70)
As shown in FIG. 8, the second stator core 70 has a second stator core base 71 having the same material and shape as the first stator core 60 and having an annular plate shape. On the outer periphery of the second stator core base 71, a cylindrical second cylindrical wall 72 extends from the surface of the second stator core base 71 on the third stator core 80 side toward the third stator core 80 in the axial direction. It is formed to extend by the plate thickness. The outer peripheral surface of the second cylindrical wall 72 is fixed in contact with an inner surface of a motor housing (not shown). In addition, the annular tip surface 73 of the second cylindrical wall 72 is in contact with the tip surface 83 of the third cylindrical wall 82 of the third stator core 80.

一方、第2ステータコアベース71の内周面には、等間隔に12個の第2ステータ側爪状磁極74が形成されている。12個の第2ステータ側爪状磁極74は、第2ステータコアベース71の内周面からから径方向内側に延出した後に屈曲して軸方向第3ステータコア80側に向かって延出形成されている。   On the other hand, twelve second stator side claw-shaped magnetic poles 74 are formed at equal intervals on the inner peripheral surface of the second stator core base 71. The twelve second stator side claw-shaped magnetic poles 74 are formed to extend from the inner peripheral surface of the second stator core base 71 radially inward and then bend and extend toward the axial third stator core 80 side. Yes.

第2ステータ側爪状磁極74の周方向両端面は、平坦面であって、先端に行くほど先細に形成されている。軸方向第3ステータコア80側に屈曲した第2ステータ側爪状磁極74の径方向の外側面と内側面は、共に、回転軸の中心軸線Oを中心とした同心円となる円弧面である。従って、第2ステータ側爪状磁極74の先端面77は、軸直交方向に平面であって、軸方向から見て中心軸線O側に湾曲した円弧状の面となる。   Both end surfaces in the circumferential direction of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 are flat surfaces, and are tapered toward the tip. The radially outer surface and inner surface of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 bent toward the axial third stator core 80 are both arcuate surfaces that are concentric circles centered on the central axis O of the rotating shaft. Therefore, the tip surface 77 of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 is a flat surface in the direction perpendicular to the axis, and is an arcuate surface curved toward the central axis O when viewed from the axial direction.

また、第2ステータ側爪状磁極74に軸方向の長さ(第2ステータコアベース71の反第3ステータコア80側の面から先端面77までの長さ)は、第2ステータコアベース71の板厚(軸方向の長さ)の3倍としている。   Further, the axial length of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 (the length from the surface on the side opposite to the third stator core 80 to the tip surface 77 of the second stator core base 71) is the plate thickness of the second stator core base 71. It is set to 3 times (the length in the axial direction).

各第2ステータ側爪状磁極74の周方向の角度、即ち、周方向両端面間が回転軸の中心軸線Oとなす角度は、隣り合う第2ステータ側爪状磁極74と第2ステータ側爪状磁極74の間の隙間の角度より小さく設定されている。   The circumferential angle of each second stator side claw-shaped magnetic pole 74, that is, the angle between the circumferential end surfaces and the central axis O of the rotating shaft is determined by the adjacent second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and second stator side claw. It is set smaller than the angle of the gap between the magnetic poles 74.

そして、第2ステータコア70は、第1ステータコア60に対して、第2ステータコア70の第2ステータ側爪状磁極74が、軸方向から見てそれぞれ第1ステータコア60の第1ステータ側爪状磁極64間の中間位置に相対配置されるように固定されている。   In the second stator core 70, the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 of the second stator core 70 is compared with the first stator core 60 in the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 of the first stator core 60 when viewed from the axial direction. It is being fixed so that it may be arranged relatively in the middle position.

また、第1ステータコア60に形成した第1円筒壁62の環状の先端面63が、第2ステータコア70の第2ステータコアベース71の外周部に当接することから、第1ステータコアベース61と第2ステータコアベース71との間に環状の空間が形成される。そして、この環状の空間に第1環状巻線101が巻回されて配置される。   Further, since the annular tip surface 63 of the first cylindrical wall 62 formed on the first stator core 60 abuts on the outer periphery of the second stator core base 71 of the second stator core 70, the first stator core base 61 and the second stator core An annular space is formed between the base 71 and the base 71. The first annular winding 101 is wound around the annular space.

(第3ステータコア80)
図8に示すように、第3ステータコア80は、第1ステータコア60と同一材質及び同形状であって、円環板状の第3ステータコアベース81を有している。第3ステータコアベース81の外周部には、第3ステータコアベース81の第2ステータコア70側の面から円筒状の第3円筒壁82が軸方向第2ステータコア70側に向かって第3ステータコアベース81の板厚分延出形成されている。第3円筒壁82の外周面は、図示しないモータハウジングの内側面に当接固定されている。また、第3円筒壁82の環状の先端面83は、第2ステータコア70の第2円筒壁72の先端面73と相対向して当接するようになっている。
(Third stator core 80)
As shown in FIG. 8, the third stator core 80 has the same material and the same shape as the first stator core 60, and has an annular plate-shaped third stator core base 81. On the outer periphery of the third stator core base 81, a cylindrical third cylindrical wall 82 extends from the surface of the third stator core base 81 on the second stator core 70 side toward the second stator core 70 in the axial direction. It is formed to extend by the plate thickness. The outer peripheral surface of the third cylindrical wall 82 is fixed in contact with the inner surface of a motor housing (not shown). The annular tip surface 83 of the third cylindrical wall 82 is in contact with the tip surface 73 of the second cylindrical wall 72 of the second stator core 70 so as to face each other.

一方、第3ステータコアベース81の内周面には、等間隔に12個の第3ステータ側爪状磁極84が形成されている。12個の第3ステータ側爪状磁極84は、第3ステータコアベース81の内周面からから径方向内側に延出した後に屈曲して軸方向第2ステータコア70側に向かって延出形成されている。   On the other hand, twelve third stator side claw-shaped magnetic poles 84 are formed at equal intervals on the inner peripheral surface of the third stator core base 81. The twelve third stator side claw-shaped magnetic poles 84 are formed to extend from the inner peripheral surface of the third stator core base 81 radially inward and then bend and extend toward the axial second stator core 70 side. Yes.

第3ステータ側爪状磁極84の周方向両端面は、平坦面であって、先端に行くほど先細に形成されている。軸方向第2ステータコア70側に屈曲した第3ステータ側爪状磁極84の径方向の外側面と内側面は、共に、回転軸の中心軸線Oを中心とした同心円となる円弧面である。従って、第3ステータ側爪状磁極84の先端面87は、軸直交方向に平面であって、軸方向から見て中心軸線O側に湾曲した円弧状の面となる。   Both end surfaces in the circumferential direction of the third stator-side claw-shaped magnetic pole 84 are flat surfaces, and are tapered toward the tip. Both the radially outer side surface and the inner side surface of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 bent toward the axial second stator core 70 are arcuate surfaces that are concentric circles centering on the central axis O of the rotation shaft. Therefore, the tip surface 87 of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 is a flat surface in the direction perpendicular to the axis, and is an arcuate surface curved toward the central axis O when viewed from the axial direction.

また、第3ステータ側爪状磁極84に軸方向の長さ(第3ステータコアベース81の反第2ステータコア70側の面から先端面87までの長さ)は、第3ステータコアベース81の板厚(軸方向の長さ)の3倍としている。   Further, the axial length of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 (the length from the surface on the second stator core 70 side of the third stator core base 81 to the tip surface 87) is the plate thickness of the third stator core base 81. It is set to 3 times (the length in the axial direction).

各第3ステータ側爪状磁極84の周方向の角度、即ち、周方向両端面間が回転軸の中心軸線Oとなす角度は、隣り合う第3ステータ側爪状磁極84と第3ステータ側爪状磁極84の間の隙間の角度より小さく設定されている。   The circumferential angle of each third stator side claw-shaped magnetic pole 84, that is, the angle between the circumferential end surfaces and the central axis O of the rotating shaft is determined by the adjacent third stator side claw-shaped magnetic pole 84 and third stator side claw. It is set smaller than the angle of the gap between the magnetic poles 84.

第3ステータコア80は、第1ステータコア60に対して、第1ステータコア60の第1ステータ側爪状磁極64が、軸方向から見てそれぞれ対応する第3ステータ側爪状磁極84と相対向するように配置固定されるようになっている。そして、第1ステータ側爪状磁極64の先端面67と第3ステータ側爪状磁極84の先端面87とが、その全面同士が軸線方向において相対向して当接する。   In the third stator core 80, the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 of the first stator core 60 is opposed to the corresponding third stator side claw-shaped magnetic pole 84 when viewed from the axial direction. It is designed to be fixed in place. Then, the front end surface 67 of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the front end surface 87 of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 are in contact with each other while facing each other in the axial direction.

ここで、第2円筒壁72の環状先端面73と第3円筒壁82の環状先端面83が当接するとともに、第1ステータ側爪状磁極64の先端面67と第3ステータ側爪状磁極84の先端面87が当接することから、第2ステータコアベース71と第3ステータコアベース81との間に環状の空間が形成される。この環状の空間は、その軸方向長さが、第1ステータコアベース61と第2ステータコアベース71との間に形成された環状の空間の軸方向長さより2倍長い。これは、第1ステータコアベース61と第2ステータコアベース71との間に形成された環状の空間が第1円筒壁62の軸方向の長さで決まるのに対して、第2ステータコアベース71と第3ステータコアベース81との間に形成された環状の空間が第2円筒壁72及び第3円筒壁82の軸方向の長さで決まるからである。   Here, the annular tip surface 73 of the second cylindrical wall 72 and the annular tip surface 83 of the third cylindrical wall 82 abut, and the tip surface 67 of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the third stator side claw-shaped magnetic pole 84. Since the front end surface 87 of the first and second stator cores abut, an annular space is formed between the second stator core base 71 and the third stator core base 81. The annular space has an axial length that is twice as long as the axial length of the annular space formed between the first stator core base 61 and the second stator core base 71. This is because the annular space formed between the first stator core base 61 and the second stator core base 71 is determined by the length of the first cylindrical wall 62 in the axial direction, whereas the second stator core base 71 and the second stator core base 71 This is because the annular space formed between the three stator core bases 81 is determined by the axial lengths of the second cylindrical wall 72 and the third cylindrical wall 82.

そして、この環状の空間において、第2ステータコアベース71側に第2環状巻線102が巻回されて配置されるとともに、第3ステータコアベース81側に第3環状巻線103が巻回されて配置されるようになっている。   In this annular space, the second annular winding 102 is wound and disposed on the second stator core base 71 side, and the third annular winding 103 is wound and disposed on the third stator core base 81 side. It has come to be.

(第4ステータコア90)
図8に示すように、第4ステータコア90は、第1ステータコア60と同一材質及び同形状であって、円環板状の第4ステータコアベース91を有している。第4ステータコアベース91の外周部には、第4ステータコアベース91の第3ステータコア80側の面から円筒状の第4円筒壁92が軸方向第3ステータコア80側に向かって第4ステータコアベース91の板厚分延出形成されている。第4円筒壁92の外周面は、図示しないモータハウジングの内側面に当接固定されている。また、第4円筒壁92の環状の先端面93は、第3ステータコア80の第3ステータコアベース81に当接するようになっている。
(Fourth stator core 90)
As shown in FIG. 8, the fourth stator core 90 has an annular plate-shaped fourth stator core base 91 that is the same material and the same shape as the first stator core 60. On the outer periphery of the fourth stator core base 91, a cylindrical fourth cylindrical wall 92 extends from the surface of the fourth stator core base 91 on the third stator core 80 side toward the third stator core 80 in the axial direction. It is formed to extend by the plate thickness. The outer peripheral surface of the fourth cylindrical wall 92 is in contact with and fixed to the inner surface of a motor housing (not shown). The annular tip surface 93 of the fourth cylindrical wall 92 is in contact with the third stator core base 81 of the third stator core 80.

一方、第4ステータコアベース91の内周面には、等間隔に12個の第4ステータ側爪状磁極94が形成されている。12個の第4ステータ側爪状磁極94は、第4ステータコアベース91の内周面からから径方向内側に延出した後に屈曲して軸方向第3ステータコア80側に向かって延出形成されている。   On the other hand, twelve fourth stator side claw-shaped magnetic poles 94 are formed at equal intervals on the inner peripheral surface of the fourth stator core base 91. The twelve fourth stator side claw-shaped magnetic poles 94 are formed to extend from the inner peripheral surface of the fourth stator core base 91 radially inward and then bend and extend toward the axial third stator core 80 side. Yes.

第4ステータ側爪状磁極94の周方向両端面は、平坦面であって、先端に行くほど先細に形成されている。軸方向第3ステータコア80側に屈曲した第4ステータ側爪状磁極94の径方向の外側面と内側面は、共に、回転軸の中心軸線Oを中心とした同心円となる円弧面である。従って、第4ステータ側爪状磁極94の先端面97は、軸直交方向に平面であって、軸方向から見て中心軸線O側に湾曲した円弧状の面となる。   Both end surfaces in the circumferential direction of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 are flat surfaces, and are tapered toward the tip. The radially outer surface and the inner surface of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 bent toward the axial third stator core 80 are both arcuate surfaces that are concentric circles about the central axis O of the rotating shaft. Therefore, the front end surface 97 of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 is a flat surface in the direction perpendicular to the axis and is an arcuate surface curved toward the central axis O when viewed from the axial direction.

また、第4ステータ側爪状磁極94に軸方向の長さ(第4ステータコアベース91の反第3ステータコア80側の面から先端面97までの長さ)は、第4ステータコアベース91の板厚(軸方向の長さ)の3倍としている。   In addition, the axial length of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 (the length from the surface on the side opposite to the third stator core 80 to the tip surface 97 of the fourth stator core base 91) is the plate thickness of the fourth stator core base 91. It is set to 3 times (the length in the axial direction).

各第4ステータ側爪状磁極94の周方向の角度、即ち、周方向両端面間が回転軸の中心軸線Oとなす角度は、隣り合う第4ステータ側爪状磁極94と第4ステータ側爪状磁極94の間の隙間の角度より小さく設定されている。   The circumferential angle of each of the fourth stator side claw-shaped magnetic poles 94, that is, the angle between the circumferential end surfaces and the central axis O of the rotating shaft is determined by the adjacent fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 and the fourth stator side claw. It is set smaller than the angle of the gap between the magnetic poles 94.

第4ステータコア90は、第2ステータコア70に対して、第2ステータコア70の第2ステータ側爪状磁極74が、軸方向から見てそれぞれ対応する第4ステータ側爪状磁極94と相対向するように配置固定されるようになっている。そして、第2ステータ側爪状磁極74の先端面77と第4ステータ側爪状磁極94の先端面97とが、その全面同士が軸線方向において相対向して当接する。   In the fourth stator core 90, the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 of the second stator core 70 is opposed to the corresponding fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 when viewed from the axial direction. It is designed to be fixed in place. The front end surface 77 of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the front end surface 97 of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 abut against each other in the axial direction.

ここで、第4ステータコア90に形成した第4円筒壁92の環状の先端面93が、第3ステータコア80の第3ステータコアベース81の外周部に当接することから、第3ステータコアベース81と第4ステータコアベース91との間に環状の空間が形成される。そして、この環状の空間に第4環状巻線104が巻回されて配置される。   Here, the annular tip end surface 93 of the fourth cylindrical wall 92 formed on the fourth stator core 90 abuts on the outer peripheral portion of the third stator core base 81 of the third stator core 80, so that the third stator core base 81 and the fourth An annular space is formed between the stator core base 91 and the stator core base 91. The fourth annular winding 104 is wound around the annular space.

(第1〜第4環状巻線101〜104)
図5(b)及び図8に示すように、第1環状巻線101は、第1ステータコアベース61と第2ステータコアベース71の間に挟持される。第2環状巻線102と第3環状巻線103は、第2ステータコアベース71と第3ステータコアベース81の間に挟持され、第2環状巻線102は第2ステータコアベース71側に、第3環状巻線103は第3ステータコアベース81側に配置される。第4環状巻線104は、第3ステータコアベース81と第4ステータコアベース91の間に挟持される。
(First to fourth annular windings 101 to 104)
As shown in FIGS. 5B and 8, the first annular winding 101 is sandwiched between the first stator core base 61 and the second stator core base 71. The second annular winding 102 and the third annular winding 103 are sandwiched between the second stator core base 71 and the third stator core base 81, and the second annular winding 102 is arranged on the second stator core base 71 side with the third annular winding. Winding 103 is arranged on the third stator core base 81 side. The fourth annular winding 104 is sandwiched between the third stator core base 81 and the fourth stator core base 91.

また、第1〜第4環状巻線101〜104は、その巻き数を同じにしているとともに、直列に接続されている。そして、第1環状巻線101及び第4環状巻線104は正巻きに巻回されている。第2環状巻線102及び第3環状巻線103は、第1環状巻線101及び第4環状巻線104の正巻きに対して逆巻きに巻回されている。   The first to fourth annular windings 101 to 104 have the same number of turns and are connected in series. The first annular winding 101 and the fourth annular winding 104 are wound in a normal winding. The second annular winding 102 and the third annular winding 103 are wound in a reverse direction with respect to the normal winding of the first annular winding 101 and the fourth annular winding 104.

(第1環状巻線101)
図5(b)及び図8に示すように、第1環状巻線101は、環状の巻線であって、第1ステータコアベース61と第2ステータコアベース71の間に形成された環状の空間に内装されている。第1環状巻線101の外径は第1円筒壁62の内径と略同一に形成され、第1環状巻線101の径方向外周面が第1円筒壁62の内周面に当接するように配設されている。第1環状巻線101の内径は第1ステータ側爪状磁極64の外径と略同一に形成され、第1環状巻線101の径方向内側面が第1ステータ側爪状磁極64の外側面に当接するように配設されている。
(First annular winding 101)
As shown in FIGS. 5B and 8, the first annular winding 101 is an annular winding, and is formed in an annular space formed between the first stator core base 61 and the second stator core base 71. Decorated. The outer diameter of the first annular winding 101 is formed substantially the same as the inner diameter of the first cylindrical wall 62, so that the radially outer peripheral surface of the first annular winding 101 contacts the inner peripheral surface of the first cylindrical wall 62. It is arranged. The inner diameter of the first annular winding 101 is formed substantially the same as the outer diameter of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64, and the radially inner side surface of the first annular winding 101 is the outer surface of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64. It is arrange | positioned so that it may contact | abut.

また、第1環状巻線101の軸方向であって第1ステータコア60側の外側面は、第1ステータコアベース61に当接し、第1環状巻線101の軸方向であって第2ステータコア70側の外側面は、第2ステータコアベース71に当接するようになっている。   Further, the outer surface of the first annular winding 101 in the axial direction and on the first stator core 60 side is in contact with the first stator core base 61, and is in the axial direction of the first annular winding 101 and on the second stator core 70 side. The outer side surface of this is in contact with the second stator core base 71.

第1環状巻線101の軸方向の長さは、第1ステータコア60の板厚(第1円筒壁62に軸方向の長さ)と一致するように設定されている。
(第2環状巻線102)
図5(b)及び図8に示すように、第2環状巻線102は、環状の巻線であって、第1環状巻線101と同一材料及び同一形状で形成されている。第2環状巻線102は、第2ステータコアベース71と第3ステータコアベース81の間に形成された環状の空間の第2ステータコアベース71側に内装されている。
The length of the first annular winding 101 in the axial direction is set to match the plate thickness of the first stator core 60 (the length in the axial direction of the first cylindrical wall 62).
(Second annular winding 102)
As shown in FIGS. 5B and 8, the second annular winding 102 is an annular winding and is formed of the same material and the same shape as the first annular winding 101. The second annular winding 102 is housed on the second stator core base 71 side in an annular space formed between the second stator core base 71 and the third stator core base 81.

第2環状巻線102の外径は第2円筒壁72の内径と略同一に形成され、第2環状巻線102の径方向外周面が第2円筒壁72の内周面に当接するように配設されている。第2環状巻線102の内径は第2ステータ側爪状磁極74の外径と略同一に形成され、第2環状巻線102の径方向内側面が第2ステータ側爪状磁極74の外側面に当接するように配設されている。   The outer diameter of the second annular winding 102 is formed to be substantially the same as the inner diameter of the second cylindrical wall 72, so that the radially outer peripheral surface of the second annular winding 102 contacts the inner peripheral surface of the second cylindrical wall 72. It is arranged. The inner diameter of the second annular winding 102 is formed substantially the same as the outer diameter of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74, and the radially inner side surface of the second annular winding 102 is the outer surface of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74. It is arrange | positioned so that it may contact | abut.

また、第2環状巻線102の軸方向であって第2ステータコア70側の外側面は、第2ステータコアベース71に当接し、第2環状巻線102の軸方向であって第3ステータコア80側の外側面は、第3環状巻線103に当接するようになっている。   The outer surface of the second annular winding 102 on the second stator core 70 side is in contact with the second stator core base 71, and the axial direction of the second annular winding 102 is on the third stator core 80 side. The outer side surface of this is in contact with the third annular winding 103.

第2環状巻線102の軸方向の長さは、第2ステータコア70の板厚(第2円筒壁72に軸方向の長さ)と一致するように設定されている。
(第3環状巻線103)
図5(b)及び図8に示すように、第3環状巻線103は、環状の巻線であって、第1環状巻線101と同一材料及び同一形状で形成されている。第3環状巻線103は、第2ステータコアベース71と第3ステータコアベース81の間に形成された環状の空間の第3ステータコアベース81側に内装されている。
The length of the second annular winding 102 in the axial direction is set so as to coincide with the plate thickness of the second stator core 70 (the length in the axial direction of the second cylindrical wall 72).
(Third annular winding 103)
As shown in FIGS. 5B and 8, the third annular winding 103 is an annular winding and is formed of the same material and the same shape as the first annular winding 101. The third annular winding 103 is provided on the third stator core base 81 side in an annular space formed between the second stator core base 71 and the third stator core base 81.

第3環状巻線103の外径は第3円筒壁82の内径と略同一に形成され、第3環状巻線103の径方向外周面が第3円筒壁82の内周面に当接するように配設されている。第3環状巻線103の内径は第3ステータ側爪状磁極84の外径と略同一に形成され、第3環状巻線103の径方向内側面が第3ステータ側爪状磁極84の外側面に当接するように配設されている。   The outer diameter of the third annular winding 103 is formed to be substantially the same as the inner diameter of the third cylindrical wall 82, so that the radially outer peripheral surface of the third annular winding 103 contacts the inner peripheral surface of the third cylindrical wall 82. It is arranged. The inner diameter of the third annular winding 103 is formed substantially the same as the outer diameter of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84, and the radially inner side surface of the third annular winding 103 is the outer surface of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84. It is arrange | positioned so that it may contact | abut.

また、第3環状巻線103の軸方向であって第2ステータコア70側の外側面は、第2環状巻線102に当接し、第3環状巻線103の軸方向であって第3ステータコア80の外側面は、第3ステータコアベース81に当接するようになっている。   The outer surface of the third annular winding 103 on the second stator core 70 side is in contact with the second annular winding 102, and the third stator core 80 is in the axial direction of the third annular winding 103. The outer surface of the second abutting portion is in contact with the third stator core base 81.

第3環状巻線103の軸方向の長さは、第3ステータコア80の板厚(第3円筒壁82に軸方向の長さ)と一致するように設定されている。
(第4環状巻線104)
図5(b)及び図8に示すように、第4環状巻線104は、環状の巻線であって、第1環状巻線101と同一材料及び同一形状で形成されている。第4環状巻線104は、第3ステータコアベース81と第4ステータコアベース91の間に形成された環状の空間に内装されている。
The axial length of the third annular winding 103 is set to match the plate thickness of the third stator core 80 (the axial length of the third cylindrical wall 82).
(Fourth annular winding 104)
As shown in FIGS. 5B and 8, the fourth annular winding 104 is an annular winding and is formed of the same material and the same shape as the first annular winding 101. The fourth annular winding 104 is housed in an annular space formed between the third stator core base 81 and the fourth stator core base 91.

第4環状巻線104の外径は第4円筒壁92の内径と略同一に形成され、第4環状巻線104の径方向外周面が第4円筒壁92の内周面に当接するように配設されている。第4環状巻線104の内径は第4ステータ側爪状磁極94の外径と略同一に形成され、第4環状巻線104の径方向内側面が第4ステータ側爪状磁極94の外側面に当接するように配設されている。   The outer diameter of the fourth annular winding 104 is formed to be substantially the same as the inner diameter of the fourth cylindrical wall 92, and the radially outer peripheral surface of the fourth annular winding 104 is in contact with the inner peripheral surface of the fourth cylindrical wall 92. It is arranged. The inner diameter of the fourth annular winding 104 is formed substantially the same as the outer diameter of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94, and the radially inner side surface of the fourth annular winding 104 is the outer surface of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94. It is arrange | positioned so that it may contact | abut.

また、第4環状巻線104の軸方向であって第3ステータコア80側の外側面は、第3ステータコアベース81に当接し、第4環状巻線104の軸方向であって第4ステータコア90側の外側面は、第4ステータコアベース91に当接するようになっている。   Further, the outer surface on the third stator core 80 side in the axial direction of the fourth annular winding 104 abuts on the third stator core base 81, and the axial direction of the fourth annular winding 104 in the fourth stator core 90 side. The outer side surface of this is in contact with the fourth stator core base 91.

第4環状巻線104の軸方向の長さは、第4ステータコア90の板厚(第4円筒壁92に軸方向の長さ)と一致するように設定されている。
そして、前記したように、第1〜第4ステータ側爪状磁極64,74,84,94に軸方向の長さを、第1〜第4ステータコアベース61,71,81,91の板厚(軸方向の長さ)の3倍にしている。これによって、第1〜第4ステータコア60,70,80,90は、それぞれ第1〜第4環状巻線101〜104を介して軸方向に積層配置したとき、第1ステータ側爪状磁極64の先端面67と第3ステータ側爪状磁極84の先端面87とがそれぞれ当接する。同様に、第2ステータ側爪状磁極74の先端面77と第4ステータ側爪状磁極94の先端面97とがそれぞれ当接する。
The length of the fourth annular winding 104 in the axial direction is set to match the plate thickness of the fourth stator core 90 (the length in the axial direction of the fourth cylindrical wall 92).
As described above, the axial length of the first to fourth stator side claw-shaped magnetic poles 64, 74, 84, 94 is set to the thickness of the first to fourth stator core bases 61, 71, 81, 91 ( 3 times the axial length). Thus, when the first to fourth stator cores 60, 70, 80, 90 are laminated in the axial direction via the first to fourth annular windings 101 to 104, respectively, the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 is arranged. The distal end surface 67 and the distal end surface 87 of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 abut each other. Similarly, the tip surface 77 of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the tip surface 97 of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 abut each other.

また、前記したように、第1及び第4環状巻線101,104は正巻きに巻回され、第2及び第3環状巻線102,103は逆巻きに巻回されている。従って、直列接続された第1〜第4環状巻線101〜104に電流を流したとき、第1及び第4環状巻線101,104に流れる電流の向きに対して、第2及び第3環状巻線102,103の電流に流れる向きは常に逆の向きに流れる。   As described above, the first and fourth annular windings 101 and 104 are wound in the forward direction, and the second and third annular windings 102 and 103 are wound in the reverse direction. Accordingly, when a current is passed through the first to fourth annular windings 101 to 104 connected in series, the second and third annular windings with respect to the direction of the current flowing through the first and fourth annular windings 101 and 104. The direction of current flowing through the windings 102 and 103 always flows in the opposite direction.

そして、第1〜第4環状巻線101〜104に単相の交流電流を流すことによって、第1〜第4ステータ側爪状磁極64,74,84,94をその時々で互いに異なる磁極に励磁する。   The first to fourth stator side claw-shaped magnetic poles 64, 74, 84, and 94 are excited to different magnetic poles from time to time by passing a single-phase alternating current through the first to fourth annular windings 101 to 104. To do.

つまり、第1ステータ側爪状磁極64の先端面67と対応する第3ステータ側爪状磁極84の先端面87とがそれぞれ当接し同じタイミングで磁極の磁束密度が同じ周期で変動する。同様に、第2ステータ側爪状磁極74の先端面77と対応する第4ステータ側爪状磁極94の先端面97とがそれぞれ当接し同じタイミングで磁極の磁束密度が同じ周期で変動する。   That is, the front end surface 67 of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the corresponding front end surface 87 of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 come into contact with each other, and the magnetic flux density of the magnetic poles fluctuates at the same period. Similarly, the front end surface 77 of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the corresponding front end surface 97 of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 come into contact with each other, and the magnetic flux density of the magnetic poles fluctuates at the same cycle at the same timing.

しかも、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の磁束密度の変動周期と、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の磁束密度の変動周期は、180度位相がずれようになっている。   Moreover, the fluctuation period of the magnetic flux density of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 and the fluctuation period of the magnetic flux density of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 will be 180 degrees out of phase. It has become.

このように構成された、単一のステータ2aは、第1〜第4ステータコア60,70,80,90と第1〜第4環状巻線101〜104とによって、第1ステータ側爪状磁極64と第3ステータ側爪状磁極84の組と第2ステータ側爪状磁極74と第4ステータ側爪状磁極94の組とをその時々で互いに異なる磁極に励磁する24極の所謂ランデル型(クローポール型)構造のステータとなる。   The single stator 2 a configured as described above includes the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 by the first to fourth stator cores 60, 70, 80, 90 and the first to fourth annular windings 101 to 104. And the third stator side claw-shaped magnetic pole 84, the second stator side claw-shaped magnetic pole 74, and the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 are excited to different magnetic poles from time to time. It becomes a pole-type stator.

なお、本実施形態では、第1〜第4ステータコアベース61,71,81,91と第1〜第4ロータコアベース11,21,31,41の板厚を同じにしている。その結果、単一のステータ2aと単一のロータ1aの軸方向の長さは同じとなる。   In the present embodiment, the plate thicknesses of the first to fourth stator core bases 61, 71, 81, 91 and the first to fourth rotor core bases 11, 21, 31, 41 are the same. As a result, the single stator 2a and the single rotor 1a have the same axial length.

従って、単一のステータ2aの内側に単一のロータ1aを配置した単一のモータMaでは、第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の組と、第1ステータ側爪状磁極64と第3ステータ側爪状磁極84の組とが、径方向で相対向するように相対配置される。同様に、第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータ側爪状磁極43の組と、第2ステータ側爪状磁極74と第4ステータ側爪状磁極94の組とが、径方向で相対向するように相対配置される。   Therefore, in the single motor Ma in which the single rotor 1a is arranged inside the single stator 2a, the set of the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 and the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 and the first stator side The pair of the claw-shaped magnetic pole 64 and the third stator-side claw-shaped magnetic pole 84 are relatively disposed so as to face each other in the radial direction. Similarly, the set of the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 and the fourth rotor side claw-shaped magnetic pole 43 and the set of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 are relatively relative to each other in the radial direction. Relative to be oriented.

図12及び図13に示すように、この単一のステータ2aは、U相、V相、W相ステータ2u,2v,2wとして使用され、それらが軸方向に積層されて3相用のステータ2が形成される。   As shown in FIGS. 12 and 13, the single stator 2a is used as a U-phase, V-phase, and W-phase stator 2u, 2v, and 2w, and is laminated in the axial direction to form a stator 2 for three phases. Is formed.

詳述すると、U相、V相、W相ステータ2u,2v,2wの順で積層される。
このとき、図13に示すように、U相、V相、W相ステータ2u,2v,2wからなる3相用のステータ2について、U相ステータ2u、V相ステータ2v及びW相ステータ2wを機械角で5度(電気角で60度)ずつずらして積層している。
Specifically, the U-phase, V-phase, and W-phase stators 2u, 2v, and 2w are stacked in this order.
At this time, as shown in FIG. 13, the U-phase stator 2u, the V-phase stator 2v, and the W-phase stator 2w are mechanically connected to the three-phase stator 2 including the U-phase, V-phase, and W-phase stators 2u, 2v, and 2w. The layers are stacked while being shifted by 5 degrees (60 degrees electrical angle).

詳述すると、V相ステータ2vは、U相ステータ2uに対して、U相ステータ2uから見て中心軸線Oを中心として時計回り方向に機械角で5度(電気角で60度)ずらしてモータハウジングに固着されている。W相ステータ2wは、そのV相ステータ2vに対して、V相ステータ2vから見て時計回り方向に機械角で5度(電気角で60度)ずらしてモータハウジングに固着されている。   More specifically, the V-phase stator 2v is shifted from the U-phase stator 2u by a mechanical angle of 5 degrees (60 degrees in electrical angle) in the clockwise direction around the central axis O when viewed from the U-phase stator 2u. It is fixed to the housing. The W-phase stator 2w is fixed to the motor housing with a 5 ° mechanical angle (60 ° electrical angle) in the clockwise direction when viewed from the V-phase stator 2v.

そして、図14に示すように、U相ステータ2uの第1〜第4環状巻線101〜104には、3相交流電源のU相交流電流Iuが流れる。また、V相ステータ2vの第1〜第4環状巻線101〜104には、3相交流電源のV相交流電流Ivが流れる。さらに、W相ステータ2wの第1〜第4環状巻線101〜104には、3相交流電源のW相交流電流Iwが流れる。   And as shown in FIG. 14, the U-phase alternating current Iu of a three-phase alternating current power supply flows into the 1st-4th annular windings 101-104 of the U-phase stator 2u. Further, the V-phase AC current Iv of the three-phase AC power source flows through the first to fourth annular windings 101 to 104 of the V-phase stator 2v. Further, the W-phase AC current Iw of the three-phase AC power source flows through the first to fourth annular windings 101 to 104 of the W-phase stator 2w.

次に、上記のように構成したブラシレスモータMの作用について説明する。
今、3相用のステータ2に3相交流電源を印加する。すなわち、U相ステータ2uの第1〜第4環状巻線101〜104にはU相交流電流Iuが、V相ステータ2vの第1〜第4環状巻線101〜104にはV相交流電流Ivが、W相ステータ2wの第1〜第4環状巻線101〜104にはW相交流電流Iwがそれぞれ流れる。これによって、3相用ステータ2に回転磁界が発生し、3相用のロータ1が回転駆動される。
Next, the operation of the brushless motor M configured as described above will be described.
Now, a three-phase AC power source is applied to the three-phase stator 2. That is, the U-phase AC current Iu is in the first to fourth annular windings 101 to 104 of the U-phase stator 2u, and the V-phase AC current Iv is in the first to fourth annular windings 101 to 104 of the V-phase stator 2v. However, the W-phase alternating current Iw flows through the first to fourth annular windings 101 to 104 of the W-phase stator 2w. As a result, a rotating magnetic field is generated in the three-phase stator 2 and the three-phase rotor 1 is rotationally driven.

このとき、3相用のステータ2は、3相交流電源にあわせて、U相、V相、W相ステータ2u,2v,2wの3段構造にした。そして、これに対応して3相用のロータ1も、同じように、U相、V相、W相ロータ1u,1v,1wの3段構造にした。これによって、各相のステータとロータにおいて、それぞれ第1〜第4界磁磁石51〜54の磁束を軸方向に沿って対向するステータが個々に受けることができ、出力アップを図ることができる。   At this time, the three-phase stator 2 has a three-stage structure of U-phase, V-phase, and W-phase stators 2u, 2v, and 2w in accordance with the three-phase AC power source. Correspondingly, the three-phase rotor 1 has a three-stage structure of U-phase, V-phase, and W-phase rotors 1u, 1v, and 1w in the same manner. Thereby, in the stator and rotor of each phase, the stators facing each other in the axial direction can receive the magnetic fluxes of the first to fourth field magnets 51 to 54, respectively, and the output can be increased.

また、各相のロータ(単一のロータ1a)において、4個の第1〜第4ロータコア10,20,30,40を軸方向に順番に第1〜第4界磁磁石51〜54を介在させて積層して形成した。そして、第1〜第4界磁磁石51〜54によって第1ロータコア10の第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータコア30の第3ロータ側爪状磁極33をN極に、第2ロータコア20の第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータコア40の第4ロータ側爪状磁極43をS極にする。   Further, in each phase rotor (single rotor 1a), four first to fourth rotor cores 10, 20, 30, 40 are interposed in the axial direction in order of first to fourth field magnets 51 to 54. And laminated to form. The first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 of the first rotor core 10 and the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 of the third rotor core 30 are set to the N pole by the first to fourth field magnets 51 to 54, and the second rotor core 20. The second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 and the fourth rotor side claw-shaped magnetic pole 43 of the fourth rotor core 40 are set to the S pole.

そして、第1ロータ側爪状磁極13の先端面16と第3ロータ側爪状磁極33の先端面36とを軸線方向で当接させるとともに、第2ロータ側爪状磁極23の先端面26と第4ロータ側爪状磁極43の先端面46とを軸線方向で当接させた。   The front end surface 16 of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 and the front end surface 36 of the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 are brought into contact with each other in the axial direction, and the front-end surface 26 of the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 The tip surface 46 of the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 was brought into contact in the axial direction.

その結果、第1ロータ側爪状磁極13の先端面16と第3ロータ側爪状磁極33の先端面36とを離間させる場合に較べ、第1ロータ側爪状磁極13(第3ロータ側爪状磁極33)の基端部と先端部との磁束密度の変化が小さくなる。同様に、第2ロータ側爪状磁極23の先端面26と第4ロータ側爪状磁極43の先端面46とを離間させる場合に較べ、第2ロータ側爪状磁極23(第4ロータ側爪状磁極43)の基端部と先端部との磁束密度の変化が小さくなる。   As a result, the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 (third rotor-side claw) is compared with the case where the front-end surface 16 of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 and the front-end surface 36 of the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 are separated. Change in magnetic flux density between the proximal end and the distal end of the magnetic pole 33) is reduced. Similarly, the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 (fourth rotor side claw) is compared with the case where the front end surface 26 of the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 and the front end surface 46 of the fourth rotor side claw-shaped magnetic pole 43 are separated from each other. Change in the magnetic flux density between the proximal end and the distal end of the magnetic pole 43) is reduced.

つまり、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の両先端面16,36が離間し開放されている場合には、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の基端部の磁束密度では密で、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端部間の開放部分は磁気抵抗が大きくなり磁束密度では疎となる。   That is, when both distal end surfaces 16 and 36 of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 are separated and opened, the base end portions of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 are opened. The magnetic flux density of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 is dense, and the open portion between the tip portions of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 has a large magnetic resistance, and the magnetic flux density is sparse.

換言すると、軸方向においてN極の磁束密度分布が大きくばらついて、単一のステータ2aの第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84に対して、軸方向において不均一な磁束密度分布を与えることになる。   In other words, the magnetic flux density distribution of the N pole greatly varies in the axial direction, and the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 of the single stator 2a have a non-uniform magnetic flux density distribution in the axial direction. Will give.

同様に、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の両先端面26,46が離間し開放されている場合には、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の基端部の磁束密度では密で、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端部間の開放部分は磁気抵抗が大きくなり磁束密度では疎となる。   Similarly, when both distal end surfaces 26 and 46 of the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are separated and opened, the base ends of the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are opened. The magnetic flux density of the portion is dense, and the open portion between the tip portions of the second and fourth rotor-side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 has a large magnetic resistance, and the magnetic flux density is sparse.

換言すると、軸方向においてS極の磁束密度分布が大きくばらついて、単一のステータ2aの第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94に対して、軸方向において不均一な磁束密度分布を与えることになる。   In other words, the magnetic flux density distribution of the S pole varies widely in the axial direction, and the magnetic flux density distribution which is non-uniform in the axial direction with respect to the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 of the single stator 2a. Will give.

これに対して、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の両先端面16,36を互いに当接させたことから、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端部間の磁気抵抗は小さくなり第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33のそれぞれの基端部と先端部の磁束密度の変化は小さくなる。その結果、軸方向においてN極の磁束密度分布のばらつきが小さくなり、単一のステータ2aの第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84に対して、軸方向において均一な磁束密度分布を与えることになる。   On the other hand, since both end surfaces 16, 36 of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13, 33 are brought into contact with each other, the front end portions of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13, 33 are provided. The magnetic resistance between them becomes small, and the change in the magnetic flux density at the base end portion and the tip end portion of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 becomes small. As a result, the variation in the magnetic flux density distribution of the N pole in the axial direction is reduced, and a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction is provided to the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 of the single stator 2a. Will give.

同様に、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の両先端面26,46を互いに当接させたことから、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端部間の磁気抵抗は小さくなり第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43のそれぞれの基端部と先端部の磁束密度の変化は小さくなる。その結果、軸方向においてS極の磁束密度分布のばらつきが小さくなり、単一のステータ2aの第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94に対して、軸方向において均一な磁束密度分布を与えることになる。   Similarly, since both end surfaces 26 and 46 of the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are brought into contact with each other, the front end portions of the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are in contact with each other. The magnetic resistance is reduced, and the change in the magnetic flux density at the base end portion and the tip end portion of the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 is reduced. As a result, the variation in the magnetic flux density distribution of the S pole in the axial direction is reduced, and a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction is provided to the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 of the single stator 2a. Will give.

これによって、各相のロータは軸方向に磁束密度分布が均一な磁束を、対向するステータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
また、各相のステータ(単一のステータ2a)において、4個の第1〜第4ステータコア60,70,80,90を軸方向に順番に第1〜第4環状巻線101〜104を介在させて積層して形成した。
As a result, the rotor of each phase can individually apply a magnetic flux having a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction to the opposing stator, and the output can be further increased.
Further, in the stator of each phase (single stator 2a), the first to fourth annular windings 101 to 104 are interposed in the order of the four first to fourth stator cores 60, 70, 80, 90 in the axial direction. And laminated to form.

そして、第1ステータ側爪状磁極64の先端面67と第3ステータ側爪状磁極84の先端面87とを軸線方向で当接させるとともに、第2ステータ側爪状磁極74の先端面77と第4ステータ側爪状磁極94の先端面97とを軸線方向で当接させた。   The front end surface 67 of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the front end surface 87 of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 are brought into contact with each other in the axial direction. The tip surface 97 of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 was brought into contact in the axial direction.

その結果、第1ステータ側爪状磁極64の先端面67と第3ステータ側爪状磁極84の先端面87とを離間させる場合に較べ、第1ステータ側爪状磁極64(第3ステータ側爪状磁極84)の基端部と先端部との磁束密度の変化が小さくなる。同様に、第2ステータ側爪状磁極74の先端面77と第4ステータ側爪状磁極94の先端面97とを離間させる場合に較べ、第2ステータ側爪状磁極74(第4ステータ側爪状磁極94)の基端部と先端部との磁束密度の変化が小さくなる。   As a result, the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 (third stator side claw) is compared with the case where the front end surface 67 of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the front end surface 87 of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 are separated. Change in magnetic flux density between the proximal end and the distal end of the magnetic pole 84) is reduced. Similarly, the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 (fourth stator side claw) is compared with the case where the front end surface 77 of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the front end surface 97 of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 are separated from each other. The change in magnetic flux density between the base end portion and the tip end portion of the magnetic pole 94) becomes small.

つまり、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の両先端面67,87が離間し開放されている場合には、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の基端部の磁束密度は密で、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端部間の開放部分は磁気抵抗が大きくなり磁束密度は疎となる。   That is, when both distal end surfaces 67 and 87 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are separated and opened, the base end portions of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are opened. The magnetic flux density of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64, 84 is dense, and the open portion between the tip portions of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64, 84 has a large magnetic resistance and the magnetic flux density is sparse.

換言すると、軸方向の磁束密度分布(回転磁界の軸方向の強度分布)が大きくばらついて、単一のロータ1aの第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33に対して、軸方向において不均一な磁束密度分布を与えることになる。   In other words, the magnetic flux density distribution in the axial direction (the intensity distribution in the axial direction of the rotating magnetic field) varies greatly, and the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 of the single rotor 1a are This will give a non-uniform magnetic flux density distribution.

同様に、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の両先端面77,97が離間し開放されている場合には、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の基端部の磁束密度は密で、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端部間の開放部分は磁気抵抗が大きくなり磁束密度は疎となる。   Similarly, when both distal end surfaces 77 and 97 of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are separated and opened, the base ends of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are opened. The magnetic flux density of the portion is dense, and the open portion between the tips of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 has a large magnetic resistance and the magnetic flux density is sparse.

換言すると、軸方向の磁束密度分布(回転磁界の軸方向の強度分布)が大きくばらついて、単一のロータ1aの第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43に対して、軸方向において不均一な磁束密度分布を与えることになる。   In other words, the magnetic flux density distribution in the axial direction (the intensity distribution in the axial direction of the rotating magnetic field) varies widely, and the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 of the single rotor 1a are This will give a non-uniform magnetic flux density distribution.

これに対して、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の両先端面16,36を互いに当接させたことから、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端部間の磁気抵抗は小さくなり第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84のそれぞれの基端部と先端部の磁束密度の変化は小さくなる。その結果、軸方向の磁束密度分布(回転磁界の軸方向の強度分布)のばらつきが小さくなり、単一のロータ1aの第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33に対して、軸方向において均一な磁束密度分布を与えることになる。   On the other hand, since both end surfaces 16 and 36 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are brought into contact with each other, the front end portions of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are contacted. The magnetic resistance between the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 becomes smaller, and the change in the magnetic flux density at the proximal end and the distal end of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 becomes smaller. As a result, variation in the magnetic flux density distribution in the axial direction (axial strength distribution of the rotating magnetic field) is reduced, and the axial direction relative to the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 of the single rotor 1a is reduced. Gives a uniform magnetic flux density distribution.

同様に、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の両先端面77,97を互いに当接させたことから、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端部間の磁気抵抗は小さくなり第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94のそれぞれの基端部と先端部の磁束密度の変化は小さくなる。その結果、軸方向の磁束密度分布(回転磁界の軸方向の強度分布)のばらつきが小さくなり、単一のロータ1aの第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43に対して、軸方向において均一な磁束密度分布を与えることになる。   Similarly, since both end surfaces 77 and 97 of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are brought into contact with each other, the end portions of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are in contact with each other. The magnetic resistance is reduced, and the change in the magnetic flux density at the base end portion and the tip end portion of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 is reduced. As a result, the variation in the magnetic flux density distribution in the axial direction (axial strength distribution of the rotating magnetic field) is reduced, and the axial direction relative to the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 of the single rotor 1a is reduced. Gives a uniform magnetic flux density distribution.

しかも、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の磁束密度の変動周期と、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の磁束密度の変動周期は、180度位相がずれようにしている。   Moreover, the fluctuation period of the magnetic flux density of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 and the fluctuation period of the magnetic flux density of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 will be 180 degrees out of phase. I have to.

これによって、各相のステータは軸方向に磁束密度分布が均一な磁束を、対向するロータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
また、3相用のステータ2のU相、V相、W相ステータ2u,2v,2wを機械角で時計回り方向に5度(電気角で時計回り方向に60度)ずつずらしたのに対して、3相用のロータ1のU相、V相、W相ロータ1u,1v,1wを機械角で反時計回り方向に5度(電気角で反時計回り方向に60度)ずつずらした。すなわち、U相、V相、W相ステータ2u,2v,2wと相対向するU相、V相、W相ロータ1u,1v,1w間において、周方向のずれが、対向面では互いに逆方向に傾斜するようにした。
As a result, the stator of each phase can individually apply magnetic fluxes having a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction to the opposing rotors, and the output can be further increased.
In contrast, the U-phase, V-phase, and W-phase stators 2u, 2v, and 2w of the three-phase stator 2 are shifted by 5 degrees in the clockwise direction by mechanical angles (60 degrees in the clockwise direction by electrical angles). Thus, the U-phase, V-phase, and W-phase rotors 1u, 1v, and 1w of the three-phase rotor 1 were shifted by 5 degrees in the counterclockwise direction by mechanical angle (60 degrees in the counterclockwise direction by electrical angle). That is, the circumferential shifts between the U-phase, V-phase, and W-phase rotors 1u, 1v, and 1w opposite to the U-phase, V-phase, and W-phase stators 2u, 2v, and 2w are opposite to each other on the opposing surfaces. Inclined.

これにより、各相の第1〜第4環状巻線101〜104に流れる各相交流電流Iu,Iv,Iwによる各相の第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の組と各相の第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の組の磁束の切り替わりに対して、各相の第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の組、並びに、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の組を好適に追従させることができる。その結果、3相用ロータ1の好適な回転を実現できる。   As a result, each set of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 of each phase by the respective phase alternating currents Iu, Iv and Iw flowing in the first to fourth annular windings 101 to 104 of each phase and each phase The second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are switched to the magnetic flux, the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 of each phase, and the second and fourth The pair of rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 can be suitably followed. As a result, suitable rotation of the three-phase rotor 1 can be realized.

次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
(1)上記実施形態によれば、3相用のロータ1を、U相、V相、W相ロータ1u,1v,1wの3段構造にするとともに、これに対応して3相用のステータ2も、U相、V相、W相ステータ2u,2v,2wと同じ3段構造にした。そして、3相用のステータ2に3相交流電源を印加した。そして、各相のステータとロータにおいて、それぞれ第1〜第4界磁磁石51〜54の磁束を、軸方向に沿って対向するステータが個々に受けることができようにしたので、ブラシレスモータMの出力アップを図ることができる。
Next, the effect of the said embodiment is described below.
(1) According to the above-described embodiment, the three-phase rotor 1 has a three-stage structure including the U-phase, V-phase, and W-phase rotors 1u, 1v, and 1w, and a three-phase stator corresponding thereto. 2 has the same three-stage structure as the U-phase, V-phase, and W-phase stators 2u, 2v, and 2w. A three-phase AC power source was applied to the three-phase stator 2. In each phase of the stator and rotor, the stators facing each other along the axial direction can receive the magnetic fluxes of the first to fourth field magnets 51 to 54 individually. The output can be increased.

また、各相(各段)のロータ1u,1v,1wの周方向のずれ方向と、各相(各段)のステータ2u,2v,2wの周方向のずれ方向とを互いに反対したため、3相用のロータ1の好適な回転を実現できる。   In addition, since the circumferential shift direction of the rotors 1u, 1v, 1w of each phase (each stage) and the circumferential shift direction of the stators 2u, 2v, 2w of each phase (each stage) are opposite to each other, the three-phase The suitable rotation of the rotor 1 can be realized.

(2)上記実施形態によれば、単一のロータ1aを、第1〜第4ロータコア10,20,30,40を軸方向に順番に第1〜第4界磁磁石51〜54を介在させて積層して形成した。そして、第1ロータ側爪状磁極13の先端面16と第3ロータ側爪状磁極33の先端面36とを軸線方向で当接させるとともに、第2ロータ側爪状磁極23の先端面26と第4ロータ側爪状磁極43の先端面46とを軸線方向で当接させた。   (2) According to the above-described embodiment, the first to fourth field magnets 51 to 54 are interposed in the axial direction in the first to fourth rotor cores 10, 20, 30, and 40 in the single rotor 1a. And laminated. The front end surface 16 of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 and the front end surface 36 of the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 are brought into contact with each other in the axial direction, and the front-end surface 26 of the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 The tip surface 46 of the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 was brought into contact in the axial direction.

従って、単一のロータ1aの同極の第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33は、単一のステータ2aの第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84に対して、軸方向において均一な磁束密度分布になっている磁束を与えることができる。同様に、単一のロータ1aの同極の第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43は、単一のステータ2aの第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94に対して、軸方向において均一な磁束密度分布になっている磁束を与えることができる。   Accordingly, the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 of the same polarity of the single rotor 1a are axially arranged with respect to the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 of the single stator 2a. A magnetic flux having a uniform magnetic flux density distribution in the direction can be provided. Similarly, the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 of the same polarity of the single rotor 1a are compared with the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 of the single stator 2a. A magnetic flux having a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction can be provided.

これによって、各相のロータは軸方向に均一な磁束密度分布の磁束を、対向するステータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
(3)上記実施形態によれば、単一のステータ2aを、第1〜第4ステータコア60,70,80,90を軸方向に順番に第1〜第4環状巻線101〜104を介在させて積層して形成した。
As a result, the rotor of each phase can individually apply magnetic fluxes having a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction to the opposing stators, and the output can be further increased.
(3) According to the said embodiment, the 1st-4th stator windings 60a, 70, 80, 90 are made to interpose the 1st-4th annular windings 101-104 in order in an axial direction. And laminated.

そして、第1ステータ側爪状磁極64の先端面67と第3ステータ側爪状磁極84の先端面87とを軸線方向で当接させるとともに、第2ステータ側爪状磁極74の先端面77と第4ステータ側爪状磁極94の先端面97とを軸線方向で当接させた。   The front end surface 67 of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the front end surface 87 of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 are brought into contact with each other in the axial direction. The tip surface 97 of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 was brought into contact in the axial direction.

従って、単一のステータ2aの第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84は、単一のロータ1aの第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33に対して、軸方向において均一な磁束密度分布になっている磁束を与えることができる。同様に、単一のステータ2aの第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94は、単一のロータ1aの第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43に対して、軸方向において均一な磁束密度分布になっている磁束を与えることができる。   Accordingly, the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 of the single stator 2a are uniform in the axial direction with respect to the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 of the single rotor 1a. A magnetic flux having a uniform magnetic flux density distribution can be provided. Similarly, the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 of the single stator 2a are in the axial direction with respect to the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 of the single rotor 1a. A magnetic flux having a uniform magnetic flux density distribution can be applied.

その結果、各相のステータは軸方向に均一な磁束密度分布の磁束(回転磁界)を、対向するロータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
(4)上記実施形態によれば、単一のロータ1aを、第1〜第4ロータコア10,20,30,40と第1〜第4界磁磁石51〜54とで形成した。
As a result, the stator of each phase can individually apply a magnetic flux (rotating magnetic field) having a uniform magnetic flux density distribution in the axial direction to the opposing rotor, and the output can be further increased.
(4) According to the said embodiment, the single rotor 1a was formed with the 1st-4th rotor cores 10, 20, 30, and 40 and the 1st-4th field magnets 51-54.

そして、第1及び第2ロータコア10,20に対して、第3及び第4ロータコア30,40を、軸方向に反転すれば、第3及び第4ロータコア30,40は、第1及び第2ロータコア10,20と同一形状となるようにした。   If the third and fourth rotor cores 30 and 40 are reversed in the axial direction with respect to the first and second rotor cores 10 and 20, the third and fourth rotor cores 30 and 40 become the first and second rotor cores. It was made to become the same shape as 10,20.

また、第1及び第4界磁磁石51,54に対して、第2及び第3界磁磁石52,53を、軸方向に反転すれば、第2及び第3界磁磁石52,53は、第1及び第4界磁磁石51,54と着磁方向が同じであってと同一形状となるようにした。   Further, if the second and third field magnets 52 and 53 are reversed in the axial direction with respect to the first and fourth field magnets 51 and 54, the second and third field magnets 52 and 53 are The first and fourth field magnets 51 and 54 have the same magnetizing direction and the same shape.

従って、単一のロータ1a(3相用のロータ1)は、2つの構成部品で形成することができ、部品管理が容易となるとともに、組み付け工程も容易となる。
(5)上記実施形態によれば、単一のステータ2aを、第1〜第4ステータコア60,70,80,90と第1〜第4環状巻線101〜104とで形成した。
Accordingly, the single rotor 1a (three-phase rotor 1) can be formed of two components, which facilitates component management and facilitates the assembly process.
(5) According to the above embodiment, the single stator 2a is formed by the first to fourth stator cores 60, 70, 80, 90 and the first to fourth annular windings 101 to 104.

そして、第1及び第2ステータコア60,70に対して、第3及び第4ステータコア80,90を、軸方向に反転すれば、第3及び第4ステータコア80,90は、第1及び第2ステータコア60,70と同一形状となるようにした。   If the third and fourth stator cores 80 and 90 are reversed in the axial direction with respect to the first and second stator cores 60 and 70, the third and fourth stator cores 80 and 90 become the first and second stator cores. It was made to become the same shape as 60 and 70.

また、第1及び第4環状巻線101,104に対して、第2及び第3環状巻線102,103を、軸方向に反転すれば、第2及び第3環状巻線102,103は、第1及び第4環状巻線101,104と巻き方向が同じであってと同一形状となるようにした。   If the second and third annular windings 102 and 103 are reversed in the axial direction with respect to the first and fourth annular windings 101 and 104, the second and third annular windings 102 and 103 are The first and fourth annular windings 101 and 104 have the same shape as the winding direction.

従って、単一のステータ2a(3相用のステータ2)は、2つの構成部品で形成することができ、部品管理が容易となるとともに、組み付け工程も容易となる。
このことから、単一のモータMa(ブラシレスモータM)は、4つの構成部品で形成することができ、部品管理が容易となるとともに、組み付け工程も容易となる。
Accordingly, the single stator 2a (three-phase stator 2) can be formed of two components, facilitating component management and an assembling process.
From this, the single motor Ma (brushless motor M) can be formed of four components, which facilitates component management and facilitates the assembly process.

(第2実施形態)
以下、モータの第2実施形態を図15〜図21に従って説明する。
第2実施形態は、第1ロータ側爪状磁極13の先端面16と第3ロータ側爪状磁極33の先端面36、及び、第2ロータ側爪状磁極23の先端面26と第4ロータ側爪状磁極43の先端面46を当接させないでそれぞれ近接対向配置させた点に特徴を有する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the motor will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, the front end surface 16 of the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 and the front end surface 36 of the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33, and the front end surface 26 of the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 and the fourth rotor. It has a feature in that the tip surfaces 46 of the side claw-shaped magnetic poles 43 are arranged close to each other without contacting each other.

また、第1ステータ側爪状磁極64の先端面67と第3ステータ側爪状磁極84の先端面87、及び、第2ステータ側爪状磁極74の先端面77と第4ステータ側爪状磁極94の先端面97を当接させないでそれぞれ近接対向配置させた点に特徴を有する。   Also, the tip surface 67 of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the tip surface 87 of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84, and the tip surface 77 of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the fourth stator side claw-shaped magnetic pole. It has a feature in that the tip end surfaces 97 of 94 are arranged in close proximity to each other without contacting.

そのため、第2実施形態では、説明の便宜上、その特徴部分を詳細に説明し、共通部分は各部材の符号を第1実施形態と同じにしてその詳細な説明を省略する。
図15に示すように、3相のブラシレスモータMを構成する各相の単一のモータMaは、単一のロータ1aと単一のステータ2aとからなる。
Therefore, in the second embodiment, for the sake of convenience of explanation, the characteristic portions will be described in detail, and the common portions have the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 15, the single motor Ma of each phase constituting the three-phase brushless motor M is composed of a single rotor 1a and a single stator 2a.

(単一のロータ1a)
図16(a)に示すように、第1〜第4界磁磁石51〜54の板厚は、第1実施形態と同じ厚さで形成されている。これに対して、第1〜第4ロータ側爪状磁極13,23,33,43は、その軸方向の長さを、第1〜第4ロータコアベース11,21,31,41の板厚(軸方向の長さ)の3倍未満としている。
(Single rotor 1a)
As shown to Fig.16 (a), the plate | board thickness of the 1st-4th field magnets 51-54 is formed with the same thickness as 1st Embodiment. On the other hand, the first to fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 13, 23, 33, 43 have the axial lengths corresponding to the plate thicknesses of the first to fourth rotor core bases 11, 21, 31, 41 ( (Length in the axial direction) is less than three times.

従って、図15及び図16(a)に示すように、第1ロータ側爪状磁極13の先端面16と第3ロータ側爪状磁極33の先端面36は、軸線方向において互いに近接対向配置、即ち、軸線方向に一定間隔のギャップGを有して対向配置されている。同様に、第2ロータ側爪状磁極23の先端面26と第4ロータ側爪状磁極43の先端面46は、軸線方向において互いに近接対向配置、即ち、軸線方向に一定間隔のギャップGを有して対向配置されている。   Accordingly, as shown in FIGS. 15 and 16A, the tip surface 16 of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 and the tip surface 36 of the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 are disposed close to each other in the axial direction. That is, they are opposed to each other with a gap G at a constant interval in the axial direction. Similarly, the tip surface 26 of the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 and the tip surface 46 of the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 are disposed in close proximity to each other in the axial direction, that is, have a gap G at a constant interval in the axial direction. And are arranged opposite to each other.

つまり、本実施形態の単一のロータ1aは、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端面16,36間、並びに、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端面26,46間にギャップGを有したランデル型構造のロータである。   That is, the single rotor 1a of the present embodiment includes the tip surfaces 16 and 36 of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 and the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43. This is a Landel type rotor having a gap G between the front end surfaces 26 and 46.

図17及び図18に示すように、この単一のロータ1aは、第1実施形態と同様に、U相、V相、W相ロータ1u,1v,1wとして使用され、それらが軸方向に積層されて3相用のブラシレスモータMのロータ1が形成される。   As shown in FIGS. 17 and 18, this single rotor 1a is used as a U-phase, V-phase, and W-phase rotor 1u, 1v, 1w as in the first embodiment, and they are laminated in the axial direction. Thus, the rotor 1 of the brushless motor M for three phases is formed.

このとき、第1実施形態と同様に、U相ロータ1uとW相ロータ1wは、第1〜第4ロータコア10,20,30,40(第1〜第4界磁磁石51〜54)の配置方向が同じ向きとなるように配置される。一方、U相ロータ1uとW相ロータ1wの間に積層配置されるV相ロータ1vは、その第1〜第4ロータコア10,20,30,40(第1〜第4界磁磁石51〜54)の配置方向が逆向きとなるように配置される。   At this time, as in the first embodiment, the U-phase rotor 1u and the W-phase rotor 1w are arranged with the first to fourth rotor cores 10, 20, 30, and 40 (first to fourth field magnets 51 to 54). It arrange | positions so that a direction may become the same direction. On the other hand, the V-phase rotor 1v stacked between the U-phase rotor 1u and the W-phase rotor 1w has first to fourth rotor cores 10, 20, 30, 40 (first to fourth field magnets 51 to 54). ) Is arranged in the opposite direction.

さらに、図18に示すように、U相、V相、W相ロータ1u,1v,1wからなる3相用のロータ1は、第1実施形態と同様に、U相ロータ1u、V相ロータ1v及びW相ロータ1wを機械角で5度(電気角で60度)ずつずらして積層している。   Further, as shown in FIG. 18, the three-phase rotor 1 including the U-phase, V-phase, and W-phase rotors 1u, 1v, and 1w is similar to the first embodiment in that a U-phase rotor 1u and a V-phase rotor 1v are used. The W-phase rotor 1w is laminated with a mechanical angle shifted by 5 degrees (electrical angle 60 degrees).

(単一のステータ2a)
図16(b)に示すように、第1〜第4環状巻線101〜104のコイル長(軸線方向の長さ)は、第1実施形態と同じ長さで形成されている。
(Single stator 2a)
As shown in FIG. 16B, the coil lengths (lengths in the axial direction) of the first to fourth annular windings 101 to 104 are formed with the same length as that of the first embodiment.

これに対して、第1〜第4ステータ側爪状磁極64,74,84,94は、その軸方向の長さを、第1〜第4ステータコアベース61,71,81,91の板厚(軸方向の長さ)の3倍未満としている。   On the other hand, the first to fourth stator side claw-shaped magnetic poles 64, 74, 84, 94 have their axial lengths set to the plate thicknesses of the first to fourth stator core bases 61, 71, 81, 91 ( (Length in the axial direction) is less than three times.

従って、図15及び図16(b)に示すように、第1ステータ側爪状磁極64の先端面67と第3ステータ側爪状磁極84の先端面87は、軸線方向において互いに近接対向配置、即ち、軸線方向に一定間隔のギャップGを有して対向配置されている。同様に、第2ステータ側爪状磁極74の先端面77と第4ステータ側爪状磁極94の先端面97は、軸線方向において互いに近接対向配置、即ち、軸線方向に一定間隔のギャップGを有して対向配置されている。   Therefore, as shown in FIG. 15 and FIG. 16B, the tip surface 67 of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the tip surface 87 of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 are disposed close to each other in the axial direction. That is, they are opposed to each other with a gap G at a constant interval in the axial direction. Similarly, the front end surface 77 of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the front end surface 97 of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 are arranged in close proximity to each other in the axial direction, that is, have a gap G at a constant interval in the axial direction. And are arranged opposite to each other.

つまり、本実施形態の単一のステータ2aは、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端面67,87間、並びに、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端面77,97間にギャップGを有したランデル型構造のステータとなる。   That is, the single stator 2a of the present embodiment includes the tip surfaces 67 and 87 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84, and the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94. The stator has a Landel structure having a gap G between the front end surfaces 77 and 97.

図19及び図20に示すように、この単一のステータ2aは、第1実施形態と同様に、U相、V相、W相ステータ2u,2v,2wとして使用され、それらが軸方向に積層されて3相用のブラシレスモータMのステータ2が形成される。   As shown in FIGS. 19 and 20, this single stator 2a is used as U-phase, V-phase, and W-phase stators 2u, 2v, and 2w as in the first embodiment, and they are laminated in the axial direction. Thus, the stator 2 of the brushless motor M for three phases is formed.

このとき、第1実施形態と同様に、U相、V相、W相ステータ2u,2v,2wからなる3相用のステータ2について、U相ステータ2u、V相ステータ2v及びW相ステータ2wを機械角で5度(電気角で60度)ずつずらして積層している。   At this time, similarly to the first embodiment, the U-phase stator 2u, the V-phase stator 2v, and the W-phase stator 2w are arranged for the three-phase stator 2 including the U-phase, V-phase, and W-phase stators 2u, 2v, and 2w. They are stacked with a mechanical angle shifted by 5 degrees (electrical angle 60 degrees).

そして、U相ステータ2uの第1〜第4環状巻線101〜104には、3相交流電源のU相交流電流Iuが流れる。また、V相ステータ2vの第1〜第4環状巻線101〜104には、3相交流電源のV相交流電流Ivが流れる。さらに、W相ステータ2wの第1〜第4環状巻線101〜104には、3相交流電源のW相交流電流Iwが流れる。   The U-phase AC current Iu of the three-phase AC power source flows through the first to fourth annular windings 101 to 104 of the U-phase stator 2u. Further, the V-phase AC current Iv of the three-phase AC power source flows through the first to fourth annular windings 101 to 104 of the V-phase stator 2v. Further, the W-phase AC current Iw of the three-phase AC power source flows through the first to fourth annular windings 101 to 104 of the W-phase stator 2w.

次に、上記のように構成したブラシレスモータMの作用について説明する。
今、3相用のステータ2に3相交流電源を印加する。すなわち、U相ステータ2uの第1〜第4環状巻線101〜104にはU相交流電流Iuが、V相ステータ2vの第1〜第4環状巻線101〜104にはV相交流電流Ivが、W相ステータ2wの第1〜第4環状巻線101〜104にはW相交流電流Iwがそれぞれ流れる。これによって、3相用ステータ2に回転磁界が発生し、3相用のロータ1が回転駆動される。
Next, the operation of the brushless motor M configured as described above will be described.
Now, a three-phase AC power source is applied to the three-phase stator 2. That is, the U-phase AC current Iu is in the first to fourth annular windings 101 to 104 of the U-phase stator 2u, and the V-phase AC current Iv is in the first to fourth annular windings 101 to 104 of the V-phase stator 2v. However, the W-phase alternating current Iw flows through the first to fourth annular windings 101 to 104 of the W-phase stator 2w. As a result, a rotating magnetic field is generated in the three-phase stator 2 and the three-phase rotor 1 is rotationally driven.

このとき、3相用のステータ2は、3相交流電源にあわせて、U相、V相、W相ステータ2u,2v,2wの3段構造にした。そして、これに対応して3相用のロータ1も、同じように、U相、V相、W相ロータ1u,1v,1wの3段構造にした。これによって、各相のステータとロータにおいて、それぞれ第1〜第4界磁磁石51〜54の磁束を軸方向に沿って対向するステータが個々に受けることができ、出力アップを図ることができる。   At this time, the three-phase stator 2 has a three-stage structure of U-phase, V-phase, and W-phase stators 2u, 2v, and 2w in accordance with the three-phase AC power source. Correspondingly, the three-phase rotor 1 has a three-stage structure of U-phase, V-phase, and W-phase rotors 1u, 1v, and 1w in the same manner. Thereby, in the stator and rotor of each phase, the stators facing each other in the axial direction can receive the magnetic fluxes of the first to fourth field magnets 51 to 54, respectively, and the output can be increased.

また、各相のロータ(単一のロータ1a)において、4個の第1〜第4ロータコア10,20,30,40を軸方向に順番に第1〜第4界磁磁石51〜54を介在させて積層して形成した。そして、第1〜第4界磁磁石51〜54によって第1ロータコア10の第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータコア30の第3ロータ側爪状磁極33をN極に、第2ロータコア20の第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータコア40の第4ロータ側爪状磁極43をS極にする。   Further, in each phase rotor (single rotor 1a), four first to fourth rotor cores 10, 20, 30, 40 are interposed in the axial direction in order of first to fourth field magnets 51 to 54. And laminated to form. The first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 of the first rotor core 10 and the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 of the third rotor core 30 are set to the N pole by the first to fourth field magnets 51 to 54, and the second rotor core 20. The second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 and the fourth rotor side claw-shaped magnetic pole 43 of the fourth rotor core 40 are set to the S pole.

このとき、第2ロータ側爪状磁極23の磁束密度は、第1、第2及び第3界磁磁石51,52,53からなる3つの界磁磁石に基づいて決定される。第3ロータ側爪状磁極33の磁束密度は、第2、第3及び第4界磁磁石52,53,54からなる3つの界磁磁石に基づいて決定される。   At this time, the magnetic flux density of the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 is determined based on the three field magnets including the first, second and third field magnets 51, 52 and 53. The magnetic flux density of the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 is determined based on three field magnets including the second, third, and fourth field magnets 52, 53, and 54.

これに対して、第1ロータ側爪状磁極13の磁束密度は、1つの第1界磁磁石51に基づいて決定される。同様に、第4ロータ側爪状磁極43の磁束密度は、1つの第4界磁磁石54に基づいて決定される。   On the other hand, the magnetic flux density of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 is determined based on one first field magnet 51. Similarly, the magnetic flux density of the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 is determined based on one fourth field magnet 54.

その結果、対峙している第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33では、その発生磁束の差が大きくなることから、先端面16,36同士が当接している場合、第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の間で磁束の逆流が発生する。これによって、N極の磁束密度が全体として小さくなり、対向するステータ2aの第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84に対して、小さな磁束密度のN極を与えることになる。   As a result, the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 and the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 facing each other have a large difference in the generated magnetic flux. A reverse flow of magnetic flux occurs between the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 and the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33. As a result, the magnetic flux density of the N pole is reduced as a whole, and the N pole having a small magnetic flux density is given to the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 of the opposing stator 2a.

同様に、第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータ側爪状磁極43においても、発生磁束の差が大きくなることから、先端面26,46同士が当接している場合、第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の間で磁束の逆流が発生する。これによって、S極の磁束密度が全体として小さくなり、対向するステータ2aの第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94に対して、小さな磁束密度のS極を与えることになる。   Similarly, in the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 and the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43, the difference in generated magnetic flux increases, so that when the tip surfaces 26 and 46 are in contact with each other, the first rotor side A backflow of magnetic flux occurs between the claw-shaped magnetic pole 13 and the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33. As a result, the magnetic flux density of the south pole is reduced as a whole, and the south pole having a small magnetic flux density is given to the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 of the opposing stator 2a.

これに対して、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端面16,36とを軸線方向に近接対向配置させ、先端面16,36間の磁気抵抗を大きくした。その結果、発生磁束に差に基づく第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の間での磁束の逆流を抑制し、N極の磁束密度を全体として大きくしている。   On the other hand, the tip surfaces 16 and 36 of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 are arranged close to each other in the axial direction to increase the magnetic resistance between the tip surfaces 16 and 36. As a result, the reverse flow of the magnetic flux between the first rotor side claw-shaped magnetic pole 33 and the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 based on the difference in the generated magnetic flux is suppressed, and the magnetic flux density of the N pole is increased as a whole.

同様に、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端面26,46とを軸線方向に近接対向配置させ、先端面26,46間の磁気抵抗を大きくし、発生磁束に差に基づく第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータ側爪状磁極43の間での磁束の逆流を抑制し、S極の磁束密度を全体として大きくしている。   Similarly, the tip surfaces 26 and 46 of the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are arranged close to each other in the axial direction to increase the magnetic resistance between the tip surfaces 26 and 46, and to generate a difference in generated magnetic flux. The reverse flow of the magnetic flux between the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 and the fourth rotor side claw-shaped magnetic pole 43 is suppressed, and the magnetic flux density of the S pole is increased as a whole.

これによって、各相のロータは磁束密度が大きな磁極を、対向するステータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
また、各相のステータ(単一のステータ2a)において、4個の第1〜第4ステータコア60,70,80,90を軸方向に順番に第1〜第4環状巻線101〜104を介在させて積層して形成した。
Thereby, the rotor of each phase can give a magnetic pole with a high magnetic flux density to the opposing stator individually, and the output can be further increased.
Further, in the stator of each phase (single stator 2a), the first to fourth annular windings 101 to 104 are interposed in the order of the four first to fourth stator cores 60, 70, 80, 90 in the axial direction. And laminated to form.

このとき、第2ステータ側爪状磁極74の回転磁界の磁束密度は、第1、第2及び第3環状巻線101,102,103からなる3つの環状巻線に基づいて決定される。また、第3ステータ側爪状磁極84の回転磁界の磁束密度は、第2、第3及び第4環状巻線102,103,104からなる3つの環状巻線に基づいて決定される。   At this time, the magnetic flux density of the rotating magnetic field of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 is determined based on the three annular windings including the first, second, and third annular windings 101, 102, 103. Further, the magnetic flux density of the rotating magnetic field of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 is determined based on the three annular windings including the second, third, and fourth annular windings 102, 103, 104.

これに対して、第1ステータ側爪状磁極64の回転磁界の磁束密度は、1つの第1環状巻線101に基づいて決定される。同様に、第4ステータ側爪状磁極94の回転磁界の磁束密度は、1つの第4環状巻線104に基づいて決定される。   On the other hand, the magnetic flux density of the rotating magnetic field of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 is determined based on one first annular winding 101. Similarly, the magnetic flux density of the rotating magnetic field of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 is determined based on one fourth annular winding 104.

その結果、対峙している第1ステータ側爪状磁極64と第3ステータ側爪状磁極84では、その回転磁界の発生磁束の差が大きくなることから、先端面67,87同士が当接している場合、第1ステータ側爪状磁極64と第3ステータ側爪状磁極84の間で磁束の逆流が発生する。これによって、回転磁界の磁束密度が全体として小さくなり、対向するロータ1aの第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33に対して、小さくなった回転磁界を与えることになる。   As a result, the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 which are opposed to each other have a large difference in magnetic flux generated by the rotating magnetic field. In this case, a reverse flow of magnetic flux occurs between the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the third stator side claw-shaped magnetic pole 84. As a result, the magnetic flux density of the rotating magnetic field is reduced as a whole, and a reduced rotating magnetic field is applied to the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 of the opposing rotor 1a.

同様に、第2ステータ側爪状磁極74と第4ステータ側爪状磁極94においても、回転磁界の発生磁束の差が大きくなることから、先端面77,97同士が当接している場合、第1ステータ側爪状磁極64と第3ステータ側爪状磁極84の間で磁束の逆流が発生する。これによって、回転磁界の磁束密度が全体として小さくなり、対向するロータ1aの第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43に対して、小さくなった回転磁界を与えることになる。   Similarly, in the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94, since the difference in magnetic flux generated by the rotating magnetic field is large, when the tip surfaces 77 and 97 are in contact with each other, A backflow of magnetic flux occurs between the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the third stator side claw-shaped magnetic pole 84. As a result, the magnetic flux density of the rotating magnetic field is reduced as a whole, and a reduced rotating magnetic field is applied to the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 of the opposing rotor 1a.

これに対して、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端面67,87とを軸線方向に近接対向配置離間させ、先端面67,87間の磁気抵抗を大きくした。その結果、発生磁束に差に基づく第1ステータ側爪状磁極64と第3ステータ側爪状磁極84の間での磁束の逆流を抑制し、回転磁界の磁束密度を全体として大きくしている。   On the other hand, the tip surfaces 67 and 87 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are closely arranged opposite to each other in the axial direction to increase the magnetic resistance between the tip surfaces 67 and 87. As a result, the reverse flow of the magnetic flux between the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 based on the difference in the generated magnetic flux is suppressed, and the magnetic flux density of the rotating magnetic field is increased as a whole.

同様に、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端面77,97とを軸線方向に近接対向配置させ、先端面77,97間の磁気抵抗を大きくし、発生磁束に差に基づく第2ステータ側爪状磁極74と第4ステータ側爪状磁極94の間での磁束の逆流を抑制し、回転磁界の磁束密度を全体として大きくしている。   Similarly, the tip surfaces 77 and 97 of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are arranged close to each other in the axial direction, the magnetic resistance between the tip surfaces 77 and 97 is increased, and the difference in generated magnetic flux is caused. The backflow of the magnetic flux between the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 is suppressed, and the magnetic flux density of the rotating magnetic field is increased as a whole.

これによって、各相のステータは磁束密度が大きな回転磁界を、対向するロータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
ちなみに、図21は、第1実施形態と第2実施形態のブラシレスモータMのトルク特性を比較した特性曲線を示す。
As a result, the stator of each phase can individually apply a rotating magnetic field having a high magnetic flux density to the opposing rotor, and the output can be further increased.
Incidentally, FIG. 21 shows a characteristic curve comparing the torque characteristics of the brushless motor M of the first embodiment and the second embodiment.

特性曲線L1は、第1実施形態のブラシレスモータMのトルク特性を示し、特性曲線L2は、第2実施形態のブラシレスモータMのトルク特性を示す。なお、実験条件として、ロータの各対向する先端面間、及び、ステータの各対向する先端面間が、当接しているか離間しているかを除いて全て同じ条件で行った。   The characteristic curve L1 shows the torque characteristic of the brushless motor M of the first embodiment, and the characteristic curve L2 shows the torque characteristic of the brushless motor M of the second embodiment. The experiment was performed under the same conditions except that the opposing tip surfaces of the rotor and the opposing tip surfaces of the stator were in contact with or separated from each other.

この実験結果から、上記理由に基づいてより高トルクのブラシレスモータMを得られることが理解できる。
以上詳述したように、第2実施形態は上記第1実施形態の効果に加えて以下の効果を有する。
From this experimental result, it can be understood that a higher torque brushless motor M can be obtained based on the above reason.
As described above in detail, the second embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment.

(1)上記実施形態によれば、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端面16,36とを軸線方向に近接対向配置させて、発生磁束の差に基づく第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の間での磁束の逆流を抑制し、N極の磁束密度を全体として大きくした。   (1) According to the above embodiment, the front end surfaces 16 and 36 of the first and third rotor-side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 are disposed close to and opposed to each other in the axial direction, and the first rotor side based on the difference in generated magnetic flux The reverse flow of the magnetic flux between the claw-shaped magnetic pole 13 and the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 was suppressed, and the magnetic flux density of the N pole was increased as a whole.

同様に、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端面26,46とを軸線方向に近接対向配置させ、発生磁束の差に基づく第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータ側爪状磁極43の間での磁束の逆流を抑制し、S極の磁束密度を全体として大きくした。   Similarly, the tip surfaces 26 and 46 of the second and fourth rotor-side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are arranged close to each other in the axial direction so that the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 and the fourth rotor are based on the difference in generated magnetic flux. The reverse flow of the magnetic flux between the side claw-shaped magnetic poles 43 was suppressed, and the magnetic flux density of the S pole was increased as a whole.

これによって、各相のロータは磁束密度が大きな磁極を、対向するステータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
(2)上記実施形態によれば、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端面67,87とを軸線方向に近接対向配置させ、発生磁束の差に基づく第1ステータ側爪状磁極64と第3ステータ側爪状磁極84の間での磁束の逆流を抑制し、回転磁界の磁束密度を全体として大きくした。
Thereby, the rotor of each phase can give a magnetic pole with a high magnetic flux density to the opposing stator individually, and the output can be further increased.
(2) According to the above-described embodiment, the first and third stator side claws based on the difference in generated magnetic flux are arranged such that the tip surfaces 67 and 87 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are disposed close to each other in the axial direction. The reverse flow of the magnetic flux between the magnetic pole 64 and the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 is suppressed, and the magnetic flux density of the rotating magnetic field is increased as a whole.

同様に、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端面77,97とを軸線方向に近接対向配置させ、発生磁束の差に基づく第2ステータ側爪状磁極74と第4ステータ側爪状磁極94の間での磁束の逆流を抑制し、回転磁界の磁束密度を全体として大きくした。   Similarly, the tip surfaces 77 and 97 of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are arranged close to each other in the axial direction so that the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the fourth stator are based on the difference in generated magnetic flux. The reverse flow of the magnetic flux between the side claw-shaped magnetic poles 94 was suppressed, and the magnetic flux density of the rotating magnetic field was increased as a whole.

これによって、各相のステータは磁束密度が大きな回転磁界を、対向するロータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
(3)上記実施形態によれば、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端面16,36とを軸線方向に近接対向配置させたので、軸方向において磁束密度分の変動を小さく抑えることができる。
As a result, the stator of each phase can individually apply a rotating magnetic field having a high magnetic flux density to the opposing rotor, and the output can be further increased.
(3) According to the above embodiment, the tip surfaces 16 and 36 of the first and third rotor-side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 are disposed close to and opposed to each other in the axial direction. It can be kept small.

同様に、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端面26,46とを軸線方向に近接対向配置させたので、軸方向において磁束密度分の変動を小さく抑えることができる。   Similarly, since the tip surfaces 26 and 46 of the second and fourth rotor-side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are disposed close to each other in the axial direction, fluctuations in the magnetic flux density in the axial direction can be reduced.

これによって、各相のロータは軸方向に変動が小さい磁束密度分布の磁束を、対向するステータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
(4)上記実施形態によれば、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端面67,87とを軸線方向に近接対向配置させたので、軸方向において磁束密度分の変動を小さく抑えることができる。
As a result, each phase of the rotor can provide magnetic fluxes having a small magnetic flux density distribution in the axial direction to the opposing stators, thereby further increasing the output.
(4) According to the above embodiment, the tip surfaces 67 and 87 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are disposed close to each other in the axial direction. It can be kept small.

同様に、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端面77,97とを軸線方向に近接対向配置させたので、軸方向において磁束密度分の変動を小さく抑えることができる。   Similarly, since the tip surfaces 77 and 97 of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are arranged close to each other in the axial direction, fluctuations in the magnetic flux density in the axial direction can be reduced.

その結果、各相のステータは軸方向に変動が小さい磁束密度分布の磁束(回転磁界)を、対向するロータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
(第3実施形態)
以下、モータの第3実施形態を図22〜図28に従って説明する。
As a result, the stator of each phase can individually apply a magnetic flux (rotating magnetic field) having a magnetic flux density distribution with a small variation in the axial direction to the opposing rotor, thereby further increasing the output.
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the motor will be described with reference to FIGS.

第3実施形態では、第1実施形態と相異して、第2ロータコア20と第3ロータコア30との間に1つの界磁磁石を配置した点と、第2ステータコア70と第3ステータコア80との間に1つの環状巻線を配置した点に特徴を有する。   In the third embodiment, unlike the first embodiment, a single field magnet is disposed between the second rotor core 20 and the third rotor core 30, and the second stator core 70 and the third stator core 80. This is characterized in that one annular winding is arranged between the two.

従って、第3実施形態では、説明の便宜上、その特徴部分を詳細に説明し、共通部分は各部材の符号を第1実施形態と同じにしてその詳細な説明を省略する。
図22に示すように、3相のブラシレスモータMを構成する各相の単一のモータMaは、単一のロータ1aと単一のステータ2aとからなる。
Therefore, in the third embodiment, for the sake of convenience of explanation, the characteristic portions will be described in detail, and the common portions will be denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 22, the single motor Ma of each phase constituting the three-phase brushless motor M includes a single rotor 1a and a single stator 2a.

(単一のロータ1a)
図23(a)に示すように、第2ロータコア20(第2ロータコアベース21)と第3ロータコア30(第3ロータコアベース31)の間に、1つの界磁磁石(以下、中央部界磁磁石52Aという)が配置されている。この中央部界磁磁石52Aは、形状、材質、機能が第1界磁磁石51及び第4界磁磁石54と同じ条件で形成されている。
(Single rotor 1a)
As shown in FIG. 23A, one field magnet (hereinafter referred to as a central field magnet) is provided between the second rotor core 20 (second rotor core base 21) and the third rotor core 30 (third rotor core base 31). 52A) is arranged. The central field magnet 52A is formed under the same conditions as the first field magnet 51 and the fourth field magnet 54 in shape, material, and function.

すなわち、中央部界磁磁石52Aの板厚(軸方向の長さ)を、第1界磁磁石51及び第4界磁磁石54の板厚と同じ長さにしている。また、中央部界磁磁石52Aの直径を、第1界磁磁石51及び第4界磁磁石54の直径と同じ長さにしている。さらに、中央部界磁磁石52Aの磁力の強さを、第1界磁磁石51及び第4界磁磁石54の磁力の強さと同じ長さにしている。   That is, the plate thickness (length in the axial direction) of the central field magnet 52A is set to the same length as the plate thickness of the first field magnet 51 and the fourth field magnet 54. In addition, the diameter of the central field magnet 52 </ b> A is set to the same length as the diameters of the first field magnet 51 and the fourth field magnet 54. Further, the strength of the magnetic field of the central field magnet 52 </ b> A is set to the same length as the strength of the magnetic force of the first field magnet 51 and the fourth field magnet 54.

従って、中央部界磁磁石52Aは、その板厚が第1及び第4界磁磁石51,54と同じ板厚で形成されることから、第2及び第3ロータコアベース21,31間の間隔は、第1及び第2ロータコアベース11,21間の間隔、及び、第3及び第4ロータコアベース31,41間の間隔と同じ間隔となる。   Accordingly, the central field magnet 52A is formed with the same thickness as the first and fourth field magnets 51 and 54, and therefore the distance between the second and third rotor core bases 21 and 31 is as follows. The distance between the first and second rotor core bases 11 and 21 and the distance between the third and fourth rotor core bases 31 and 41 are the same.

そして、中央部界磁磁石52Aは、軸方向に磁化されていて、第2ロータコア20側をS極、第3ロータコア30側をN極となるように磁化されている。従って、中央部界磁磁石52Aによって、第2ロータコア20の第2ロータ側爪状磁極23は、S極(第2の磁極)として機能し、第3ロータコア30の第3ロータ側爪状磁極33は、N極(第1の磁極)として機能する。   The central field magnet 52A is magnetized in the axial direction, and is magnetized so that the second rotor core 20 side becomes the S pole and the third rotor core 30 side becomes the N pole. Accordingly, the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 of the second rotor core 20 functions as the S pole (second magnetic pole) by the central field magnet 52 </ b> A, and the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 of the third rotor core 30. Functions as an N pole (first magnetic pole).

第2ロータコアベース21と第3ロータコアベース31の間に中央部界磁磁石52Aが配置されることに伴って、第1〜第4ロータ側爪状磁極13,23,33,43は、先端面16,36同士、及び、先端面26,46同士がそれぞれ当接するように、その軸方向の長さが短く形成されている。   As the central field magnet 52A is arranged between the second rotor core base 21 and the third rotor core base 31, the first to fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 13, 23, 33, 43 The length in the axial direction is short so that 16, 36 and tip surfaces 26, 46 abut each other.

詳述すると、第1ロータ側爪状磁極13に軸方向の長さ(第1ロータコアベース11の反第2ロータコア20側の面から先端面16までの長さ)は、第1ロータコアベース11の板厚(軸方向の長さ)の2.5倍としている。   More specifically, the axial length of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 (the length from the surface on the side opposite to the second rotor core 20 to the tip surface 16 of the first rotor core base 11) of the first rotor core base 11 is determined. The plate thickness (axial length) is 2.5 times.

また、第2ロータ側爪状磁極23に軸方向の長さ(第2ロータコアベース21の第1ロータコア10側の面から先端面26までの長さ)は、第2ロータコアベース21の板厚(軸方向の長さ)の2.5倍としている。   The length in the axial direction of the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 (the length from the surface on the first rotor core 10 side of the second rotor core base 21 to the tip surface 26) is the thickness of the second rotor core base 21 ( (Length in the axial direction) is 2.5 times.

さらに、第3ロータ側爪状磁極33に軸方向の長さ(第3ロータコアベース31の第4ロータコア40側の面から先端面36までの長さ)は、第3ロータコアベース31の板厚(軸方向の長さ)の2.5倍としている。   Further, the axial length of the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 (the length from the surface of the third rotor core base 31 on the fourth rotor core 40 side to the tip surface 36) is the thickness of the third rotor core base 31 (the length of the third rotor core base 31). (Length in the axial direction) is 2.5 times.

さらにまた、第4ロータ側爪状磁極43に軸方向の長さ(第4ロータコアベース41の反第3ロータコア30側の面から先端面46までの長さ)は、第4ロータコアベース41の板厚(軸方向の長さ)の2.5倍としている。   Furthermore, the axial length of the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 (the length from the surface on the side opposite to the third rotor core 30 to the tip surface 46 of the fourth rotor core base 41) is the plate of the fourth rotor core base 41. It is 2.5 times the thickness (length in the axial direction).

つまり、本実施形態の単一のロータ1aは、第1界磁磁石51、中央部界磁磁石52A及び第4界磁磁石54について、その板厚を共に同じにした。換言すれば、第1ロータコアベース11と第2ロータコアベース21との間隔、第2ロータコアベース21と第3ロータコアベース31との間隔、第3ロータコアベース31と第4ロータコアベース41との間隔を、共に同じにした。   That is, the single rotor 1a of the present embodiment has the same plate thickness for the first field magnet 51, the central field magnet 52A, and the fourth field magnet 54. In other words, the distance between the first rotor core base 11 and the second rotor core base 21, the distance between the second rotor core base 21 and the third rotor core base 31, and the distance between the third rotor core base 31 and the fourth rotor core base 41 are as follows. Both were the same.

従って、図23(a)に示すように、軸方向の長さが短くなった第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端面16,36間、及び、軸方向の長さが短くなった第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端面26,46間が当接したランデル型構造のロータ1aとなる。   Accordingly, as shown in FIG. 23 (a), the length between the tip surfaces 16, 36 of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13, 33 whose length in the axial direction is short, and the length in the axial direction are as follows. The rotor 1a has a Landel structure in which the tip surfaces 26 and 46 of the shortened second and fourth rotor-side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are in contact with each other.

図24及び図25に示すように、この単一のロータ1aは、第1実施形態と同様に、U相、V相、W相ロータ1u,1v,1wとして使用され、それらが軸方向に積層されて3相用のブラシレスモータMのロータ1が形成される。   As shown in FIGS. 24 and 25, this single rotor 1a is used as the U-phase, V-phase, and W-phase rotors 1u, 1v, and 1w as in the first embodiment, and they are laminated in the axial direction. Thus, the rotor 1 of the brushless motor M for three phases is formed.

このとき、第1実施形態と同様に、U相ロータ1uとW相ロータ1wは、第1〜第4ロータコア10,20,30,40の配置方向が同じ向きとなるように配置される。一方、U相ロータ1uとW相ロータ1wの間に積層配置されるV相ロータ1vは、その第1〜第4ロータコア10,20,30,40の配置方向が逆向きとなるように配置される。   At this time, similarly to the first embodiment, the U-phase rotor 1u and the W-phase rotor 1w are arranged such that the arrangement directions of the first to fourth rotor cores 10, 20, 30, 40 are the same. On the other hand, the V-phase rotor 1v stacked between the U-phase rotor 1u and the W-phase rotor 1w is arranged such that the arrangement directions of the first to fourth rotor cores 10, 20, 30, 40 are opposite. The

さらに、図25に示すように、U相、V相、W相ロータ1u,1v,1wからなる3相用のロータ1は、第1実施形態と同様に、U相ロータ1u、V相ロータ1v及びW相ロータ1wを機械角で5度(電気角で60度)ずつずらして積層している。   Furthermore, as shown in FIG. 25, the three-phase rotor 1 including the U-phase, V-phase, and W-phase rotors 1u, 1v, and 1w is similar to the first embodiment in that the U-phase rotor 1u and the V-phase rotor 1v The W-phase rotor 1w is laminated with a mechanical angle shifted by 5 degrees (electrical angle 60 degrees).

(単一のステータ2a)
図23(b)に示すように、第2ステータコア70(第2ステータコアベース71)と第3ステータコア80(第3ステータコアベース81)の間に、1つの環状巻線(以下、中央部環状巻線102Aという)が配置されている。
(Single stator 2a)
As shown in FIG. 23B, one annular winding (hereinafter referred to as a central annular winding) is provided between the second stator core 70 (second stator core base 71) and the third stator core 80 (third stator core base 81). 102A) is arranged.

中央部環状巻線102Aは、第1ステータコアベース61と第2ステータコアベース71の間に配置された第1環状巻線101、及び、第3ステータコアベース81と第4ステータコアベース91の間に配置された第4環状巻線104と、同一材質、同一形状で形成されている。   The central annular winding 102A is disposed between the first annular winding 101 disposed between the first stator core base 61 and the second stator core base 71, and between the third stator core base 81 and the fourth stator core base 91. The fourth annular winding 104 is made of the same material and the same shape.

すなわち、中央部環状巻線102Aのコイル長(軸方向の長さ)を、第1環状巻線101及び第4環状巻線104のコイル長と同じ長さにしている。また、中央部環状巻線102Aのコイル径を、第1環状巻線101及び第4環状巻線104のコイル径と同じ長さにしている。さらに、中央部環状巻線102Aの巻き数を、第1環状巻線101及び第4環状巻線104の巻き数と同じ巻き数にしている。   That is, the coil length (axial length) of the central annular winding 102 </ b> A is the same as the coil lengths of the first annular winding 101 and the fourth annular winding 104. Further, the coil diameter of the central annular winding 102A is set to the same length as the coil diameters of the first annular winding 101 and the fourth annular winding 104. Further, the number of turns of the central annular winding 102A is set to be the same as the number of turns of the first annular winding 101 and the fourth annular winding 104.

従って、中央部環状巻線102Aは、そのコイル長が第1及び第4環状巻線101,104と同じコイル長で形成されることから、第2及び第3ステータコアベース71,81間の間隔は、第1及び第2ステータコアベース61,71間の間隔、及び、第3及び第4ステータコアベース81,91間の間隔と同じ間隔となる。   Accordingly, the central annular winding 102A is formed with the same coil length as that of the first and fourth annular windings 101 and 104, and therefore the interval between the second and third stator core bases 71 and 81 is as follows. The distance between the first and second stator core bases 61 and 71 and the distance between the third and fourth stator core bases 81 and 91 are the same.

つまり、第2ステータコア70の円筒状の第2円筒壁72は、第2ステータコアベース71の第3ステータコア80側の面から軸方向第3ステータコア80側に向かって第2ステータコアベース71の板厚の半分だけ延出形成されている。同様に、第3ステータコア80の円筒状の第3円筒壁82は、第3ステータコアベース81の第2ステータコア70側の面から軸方向第2ステータコア70側に向かって第3ステータコアベース81の板厚の半分だけ延出形成されている。   That is, the cylindrical second cylindrical wall 72 of the second stator core 70 has a plate thickness of the second stator core base 71 from the surface of the second stator core base 71 on the third stator core 80 side toward the third stator core 80 in the axial direction. Only half of it is extended. Similarly, the cylindrical third cylindrical wall 82 of the third stator core 80 has a plate thickness of the third stator core base 81 from the second stator core 70 side surface of the third stator core base 81 toward the second stator core 70 side in the axial direction. It is formed to extend only half of.

これによって、第2円筒壁72の環状先端面73と第3円筒壁82の環状先端面83が当接すると、第2ステータコアベース71と第3ステータコアベース81との間隔は、第1及び第2ステータコアベース61,71間の間隔、及び、第3及び第4ステータコアベース81,91間の間隔と同じ間隔となる。   As a result, when the annular front end surface 73 of the second cylindrical wall 72 and the annular front end surface 83 of the third cylindrical wall 82 abut, the distance between the second stator core base 71 and the third stator core base 81 is the first and second. The interval is the same as the interval between the stator core bases 61 and 71 and the interval between the third and fourth stator core bases 81 and 91.

そして、第2及び第3ステータコアベース71,81の間に中央部環状巻線102Aが配置されることに伴って、第1〜第4ステータ側爪状磁極64,74,84,94は、先端面67,87同士、及び、先端面77,97同士がそれぞれ当接するように、その軸方向の長さが短く形成されている。   As the central annular winding 102A is disposed between the second and third stator core bases 71 and 81, the first to fourth stator side claw-shaped magnetic poles 64, 74, 84, and 94 The length in the axial direction is short so that the surfaces 67 and 87 and the tip surfaces 77 and 97 abut each other.

詳述すると、第1ステータ側爪状磁極64に軸方向の長さ(第1ステータコアベース61の反第2ステータコア70側の面から先端面67までの長さ)は、第1ステータコアベース61の板厚(軸方向の長さ)の2.5倍としている。   More specifically, the axial length of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 (the length from the surface of the first stator core base 61 on the side opposite to the second stator core 70 to the front end surface 67) is the length of the first stator core base 61. The plate thickness (axial length) is 2.5 times.

また、第2ステータ側爪状磁極74に軸方向の長さ(第2ステータコアベース71の第1ステータコア60側の面から先端面77までの長さ)は、第2ステータコアベース71の板厚(軸方向の長さ)の2.5倍としている。   Further, the axial length of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 (the length from the surface of the second stator core base 71 on the first stator core 60 side to the tip surface 77) is the thickness of the second stator core base 71 ( (Length in the axial direction) is 2.5 times.

さらに、第3ステータ側爪状磁極84に軸方向の長さ(第3ステータコアベース81の第4ステータコア90側の面から先端面87までの長さ)は、第3ステータコアベース81の板厚(軸方向の長さ)の2.5倍としている。   Further, the axial length of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 (the length from the surface of the third stator core base 81 on the fourth stator core 90 side to the tip surface 87) is the thickness of the third stator core base 81 ( (Length in the axial direction) is 2.5 times.

さらにまた、第4ステータ側爪状磁極94に軸方向の長さ(第4ステータコアベース91の反第3ステータコア80側の面から先端面97までの長さ)は、第4ステータコアベース91の板厚(軸方向の長さ)の2.5倍としている。   Furthermore, the length of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 in the axial direction (the length from the surface of the fourth stator core base 91 on the side opposite to the third stator core 80 to the tip surface 97) is the plate of the fourth stator core base 91. It is 2.5 times the thickness (length in the axial direction).

つまり、本実施形態の単一のロータ1aは、第1環状巻線101、中央部環状巻線102A及び第4環状巻線104について、そのコイル長を共に同じした。換言すれば、第1ステータコアベース61と第2ステータコアベース71との間隔、第2ステータコアベース71と第3ステータコアベース81との間隔、第3ステータコアベース81と第4ステータコアベース91との間隔を、共に同じにした。   That is, the single rotor 1a of the present embodiment has the same coil length for the first annular winding 101, the central annular winding 102A, and the fourth annular winding 104. In other words, the distance between the first stator core base 61 and the second stator core base 71, the distance between the second stator core base 71 and the third stator core base 81, the distance between the third stator core base 81 and the fourth stator core base 91, Both were the same.

従って、図23(a)に示すように、軸方向の長さが短くなった第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端面67,87間、及び、軸方向の長さが短くなった第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端面77,97間がそれぞれ当接したランデル型構造のステータ2aとなる。   Therefore, as shown in FIG. 23 (a), the length between the tip surfaces 67 and 87 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 whose axial length is shortened and the axial length is short. The stator 2a has a Landel structure in which the tip surfaces 77 and 97 of the shortened second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are in contact with each other.

図26及び図27に示すように、この単一のステータ2aは、第1実施形態と同様に、U相、V相、W相ステータ2u,2v,2wとして使用され、それらが軸方向に積層されて3相用のブラシレスモータMのステータ2が形成される。   As shown in FIGS. 26 and 27, this single stator 2a is used as the U-phase, V-phase, and W-phase stators 2u, 2v, and 2w as in the first embodiment, and they are laminated in the axial direction. Thus, the stator 2 of the brushless motor M for three phases is formed.

このとき、第1実施形態と同様に、U相、V相、W相ステータ2u,2v,2wからなる3相用のステータ2について、U相ステータ2u、V相ステータ2v及びW相ステータ2wを機械角で5度(電気角で60度)ずつずらして積層している。   At this time, similarly to the first embodiment, the U-phase stator 2u, the V-phase stator 2v, and the W-phase stator 2w are arranged for the three-phase stator 2 including the U-phase, V-phase, and W-phase stators 2u, 2v, and 2w. They are stacked with a mechanical angle shifted by 5 degrees (electrical angle 60 degrees).

そして、U相ステータ2uには、3相交流電源のU相交流電流Iuが流れる。また、V相ステータ2vには、3相交流電源のV相交流電流Ivが流れる。さらに、W相ステータ2wには、3相交流電源のW相交流電流Iwが流れる。   And U phase alternating current Iu of a three phase alternating current power supply flows into U phase stator 2u. Further, a V-phase AC current Iv of a three-phase AC power source flows through the V-phase stator 2v. Furthermore, a W-phase AC current Iw of a three-phase AC power source flows through the W-phase stator 2w.

次に、上記のように構成したブラシレスモータMの作用について説明する。
各相のロータにおいて、4個の第1〜第4ロータコア10,20,30,40を軸方向に順番に第1、中央部及び第4界磁磁石51、52A,54を介在させて積層して形成した。そして、第1、中央部及び第4界磁磁石51、52A,54によって第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33はN極に、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43はS極になる。
Next, the operation of the brushless motor M configured as described above will be described.
In each phase of the rotor, four first to fourth rotor cores 10, 20, 30, 40 are stacked in order in the axial direction with the first, center and fourth field magnets 51, 52A, 54 interposed therebetween. Formed. The first and third rotor-side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 are turned to the N pole, and the second and fourth rotor-side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 by the first and center portions and the fourth field magnets 51, 52A, and 54. Becomes the S pole.

このとき、第2ロータ側爪状磁極23の磁束密度は、第1界磁磁石51と中央部界磁磁石52Aからなる2つの界磁磁石に基づいて決定される。また、第3ロータ側爪状磁極33の磁束密度は、中央部界磁磁石52Aと第4界磁磁石54からなる2つの界磁磁石に基づいて決定される。   At this time, the magnetic flux density of the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 is determined based on two field magnets including the first field magnet 51 and the central field magnet 52A. Further, the magnetic flux density of the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 is determined based on two field magnets including the central field magnet 52 </ b> A and the fourth field magnet 54.

これに対して、第1ロータ側爪状磁極13の磁束密度は、1つの第1界磁磁石51に基づいて決定される。同様に、第4ロータ側爪状磁極43の磁束密度は、1つの第4界磁磁石54に基づいて決定される。   On the other hand, the magnetic flux density of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 is determined based on one first field magnet 51. Similarly, the magnetic flux density of the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 is determined based on one fourth field magnet 54.

その結果、対峙している第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33とにおいて、その発生磁束の差が第1実施形態の場合に比べて小さくなる。つまり、先端面16,36同士が当接している第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の間で発生する磁束の逆流が第1実施形態の場合に比べて小さく抑えられる。これによって、N極の磁束密度が、全体として第1実施形態の場合に比べて大きくなり、対向するステータ2aの第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84に対して、第1実施形態の場合に比べて大きな磁束密度のN極を与えることになる。   As a result, the difference in generated magnetic flux between the opposed first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 and third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 is smaller than that in the first embodiment. That is, the backflow of the magnetic flux generated between the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 and the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 in which the tip surfaces 16 and 36 are in contact with each other is suppressed to be smaller than that in the first embodiment. It is done. As a result, the magnetic flux density of the N pole is increased as a whole as compared with the case of the first embodiment, and the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 of the opposing stator 2a are the first embodiment. As compared with the case of the above, an N pole having a larger magnetic flux density is given.

同様に、第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータ側爪状磁極43においても、発生磁束の差が第1実施形態に比べて小さくなる。つまり、先端面26,46同士が当接している第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の間で発生する磁束の逆流が第1実施形態に比べて小さく抑えられる。これによって、S極の磁束密度が全体として第1実施形態に比べて大きくなり、対向するステータ2aの第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94に対して、第1実施形態の場合に比べて大きな磁束密度のS極を与えることになる。   Similarly, in the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 and the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43, the difference in generated magnetic flux is smaller than that in the first embodiment. That is, the reverse flow of the magnetic flux generated between the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 and the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 with which the tip surfaces 26 and 46 are in contact with each other is suppressed to be smaller than that in the first embodiment. As a result, the magnetic flux density of the S pole as a whole is larger than that of the first embodiment, and the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 of the opposing stator 2a are compared with the case of the first embodiment. Compared to this, an S pole having a larger magnetic flux density is provided.

これによって、各相のロータは磁束密度が大きな磁極を、対向するステータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
一方、各相のステータ(単一のステータ2a)において、4個の第1〜第4ステータコア60,70,80,90を軸方向に順番に第1、中央部及び第4環状巻線101,102A,104を介在させて積層して形成した。
Thereby, the rotor of each phase can give a magnetic pole with a high magnetic flux density to the opposing stator individually, and the output can be further increased.
On the other hand, in the stator of each phase (single stator 2a), the four first to fourth stator cores 60, 70, 80, 90 are arranged in the axial direction in the order of the first, center portion, and fourth annular winding 101, It was formed by laminating 102A and 104.

このとき、第2ステータ側爪状磁極74の回転磁界の磁束密度は、第1環状巻線101及び中央部環状巻線102Aからなる2つの環状巻線に基づいて決定される。また、第3ステータ側爪状磁極84の回転磁界の磁束密度は、中央部環状巻線102A及び第4環状巻線104からなる2つの環状巻線に基づいて決定される。   At this time, the magnetic flux density of the rotating magnetic field of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 is determined based on the two annular windings including the first annular winding 101 and the central annular winding 102A. The magnetic flux density of the rotating magnetic field of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 is determined based on the two annular windings including the central annular winding 102A and the fourth annular winding 104.

これに対して、第1ステータ側爪状磁極64の回転磁界の磁束密度は、1つの第1環状巻線101に基づいて決定される。同様に、第4ステータ側爪状磁極94の回転磁界の磁束密度は、1つの第4環状巻線104に基づいて決定される。   On the other hand, the magnetic flux density of the rotating magnetic field of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 is determined based on one first annular winding 101. Similarly, the magnetic flux density of the rotating magnetic field of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 is determined based on one fourth annular winding 104.

その結果、対峙している第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84において、その回転磁界の発生磁束の差が第1実施形態の場合に比べて小さくなる。つまり、先端面67,87同士が当接している第1ステータ側爪状磁極64と第3ステータ側爪状磁極84の間で発生する磁束の逆流が第1実施形態の場合に比べて小さく抑えられる。   As a result, in the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 facing each other, the difference in magnetic flux generated by the rotating magnetic field is smaller than in the case of the first embodiment. That is, the backflow of the magnetic flux generated between the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 in which the tip surfaces 67 and 87 are in contact with each other is suppressed to be smaller than that in the first embodiment. It is done.

これによって、回転磁界の磁束密度が第1実施形態に比べて大きくなり、対向するロータ1aの第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33に対して、大きくなった回転磁界を与えることになる。   As a result, the magnetic flux density of the rotating magnetic field becomes larger than that in the first embodiment, and an increased rotating magnetic field is applied to the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 of the opposing rotor 1a. Become.

同様に、対峙している第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94において、その回転磁界の発生磁束の差が第1実施形態の場合に比べて小さくなる。つまり、先端面77,97同士が当接している第2ステータ側爪状磁極74と第4ステータ側爪状磁極94の間で発生する磁束の逆流が第1実施形態の場合に比べて小さく抑えられる。   Similarly, in the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 facing each other, the difference in magnetic flux generated by the rotating magnetic field is smaller than in the case of the first embodiment. That is, the reverse flow of the magnetic flux generated between the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 in which the tip surfaces 77 and 97 are in contact with each other is suppressed to be smaller than that in the first embodiment. It is done.

これによって、回転磁界の磁束密度が第1実施形態に比べて大きくなり、対向するロータ1aの第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43に対して、大きくなった回転磁界を与えることになる。   As a result, the magnetic flux density of the rotating magnetic field becomes larger than that in the first embodiment, and an increased rotating magnetic field is applied to the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 of the opposing rotor 1a. Become.

以上のことから、各相のステータは磁束密度が大きな回転磁界を、対向するロータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
ちなみに、図28は、第1実施形態と第3実施形態のブラシレスモータMのトルク特性を比較した特性曲線を示す。
From the above, the stator of each phase can individually apply a rotating magnetic field having a high magnetic flux density to the opposing rotor, and the output can be further increased.
Incidentally, FIG. 28 shows a characteristic curve comparing the torque characteristics of the brushless motor M of the first embodiment and the third embodiment.

特性曲線L1は、第1実施形態のブラシレスモータMのトルク特性を示し、特性曲線L3は、第3実施形態のブラシレスモータMのトルク特性を示す。なお、実験条件として、界磁磁石の数と環状巻線の数を除いて全て同じ条件で行った。   The characteristic curve L1 shows the torque characteristic of the brushless motor M of the first embodiment, and the characteristic curve L3 shows the torque characteristic of the brushless motor M of the third embodiment. The experimental conditions were the same except for the number of field magnets and the number of annular windings.

この実験結果から、上記理由に基づいてより高トルクのブラシレスモータMを得られることが理解できる。
以上詳述したように、第3実施形態は上記第1実施形態の効果に加えて以下の効果を有する。
From this experimental result, it can be understood that a higher torque brushless motor M can be obtained based on the above reason.
As described above in detail, the third embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment.

(1)上記実施形態によれば、第2ロータコア20と第3ロータコア30との間に、第1界磁磁石51及び第4界磁磁石54と同じ1つの中央部界磁磁石52Aを配置した。
そして、発生磁束の差に基づく第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の間での磁束の逆流、及び、第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータ側爪状磁極43の間での磁束の逆流を抑制した。
(1) According to the above embodiment, one central field magnet 52 </ b> A that is the same as the first field magnet 51 and the fourth field magnet 54 is disposed between the second rotor core 20 and the third rotor core 30. .
And the reverse flow of the magnetic flux between the 1st rotor side claw-shaped magnetic pole 33 and the 3rd rotor side claw-shaped magnetic pole 33 based on the difference of generated magnetic flux, and the 2nd rotor side claw-shaped magnetic pole 23 and the 4th rotor side claw-shaped. The backflow of the magnetic flux between the magnetic poles 43 was suppressed.

従って、各相のロータは磁束密度が大きな磁極を、対向するステータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
(2)上記実施形態によれば、第2ステータコア70と第3ステータコア80との間に、第1環状巻線101、及び、第4環状巻線104と同じ1つの中央部環状巻線102Aを配置した。
Therefore, the rotor of each phase can give a magnetic pole with a high magnetic flux density to the opposing stator individually, and the output can be further increased.
(2) According to the above embodiment, between the second stator core 70 and the third stator core 80, the same central annular winding 102A as the first annular winding 101 and the fourth annular winding 104 is provided. Arranged.

そして、発生磁束の差に基づく第1ステータ側爪状磁極64と第3ステータ側爪状磁極84の間での磁束の逆流、及び、第2ステータ側爪状磁極74と第4ステータ側爪状磁極94の間での磁束の逆流を抑制した。   And the reverse flow of the magnetic flux between the 1st stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the 3rd stator side claw-shaped magnetic pole 84 based on the difference of generated magnetic flux, and the 2nd stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the 4th stator side claw-shaped. The backflow of the magnetic flux between the magnetic poles 94 was suppressed.

従って、各相のステータは磁束密度が大きな回転磁界を、対向するロータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
(第4実施形態)
以下、モータの第4実施形態を図29〜図34に従って説明する。
Therefore, the stator of each phase can individually apply a rotating magnetic field having a high magnetic flux density to the opposing rotors, and the output can be further increased.
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment of the motor will be described with reference to FIGS.

第4実施形態は、第3実施形態に対して、第1ロータ側爪状磁極13の先端面16と第3ロータ側爪状磁極33の先端面36、及び、第2ロータ側爪状磁極23の先端面26と第4ロータ側爪状磁極43の先端面46を当接させないでそれぞれ近接対向配置させた点に特徴を有する。   The fourth embodiment is different from the third embodiment in that the tip surface 16 of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13, the tip surface 36 of the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33, and the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23. The front end surface 26 and the front end surface 46 of the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 are arranged in close proximity to each other without being brought into contact with each other.

また、第1ステータ側爪状磁極64の先端面67と第3ステータ側爪状磁極84の先端面87、及び、第2ステータ側爪状磁極74の先端面77と第4ステータ側爪状磁極94の先端面97を当接させないでそれぞれ近接対向配置させた点に特徴を有する。   Also, the tip surface 67 of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the tip surface 87 of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84, and the tip surface 77 of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the fourth stator side claw-shaped magnetic pole. It has a feature in that the tip end surfaces 97 of 94 are arranged in close proximity to each other without contacting.

そのため、第4実施形態では、説明の便宜上、その特徴部分を詳細に説明し、共通部分は各部材の符号を第3実施形態と同じにしてその詳細な説明を省略する。
図29に示すように、3相のブラシレスモータMを構成する各相の単一のモータMaは、単一のロータ1aと単一のステータ2aとからなる。
Therefore, in the fourth embodiment, for the sake of convenience of explanation, the characteristic portions will be described in detail, and the common portions have the same reference numerals as those of the third embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 29, the single motor Ma of each phase constituting the three-phase brushless motor M includes a single rotor 1a and a single stator 2a.

(単一のロータ1a)
図30(a)に示すように、3つの第1、中央部及び第4界磁磁石51,52A,54の板厚は、第3実施形態と同じ厚さで形成されている。これに対して、第1〜第4ロータ側爪状磁極13,23,33,43は、その軸方向の長さを、第1〜第4ロータコアベース11,21,31,41の板厚(軸方向の長さ)の2.5倍未満としている。
(Single rotor 1a)
As shown in FIG. 30 (a), the plate thicknesses of the three first, center and fourth field magnets 51, 52A, 54 are the same as those in the third embodiment. On the other hand, the first to fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 13, 23, 33, 43 have the axial lengths corresponding to the plate thicknesses of the first to fourth rotor core bases 11, 21, 31, 41 ( (Length in the axial direction) is less than 2.5 times.

従って、図29及び図30(a)に示すように、第1ロータ側爪状磁極13の先端面16と第3ロータ側爪状磁極33の先端面36は、軸線方向において互いに近接対向配置、即ち、軸線方向に一定間隔のギャップGを有して対向配置されている。同様に、第2ロータ側爪状磁極23の先端面26と第4ロータ側爪状磁極43の先端面46は、軸線方向において互いに近接対向配置、即ち、軸線方向に一定間隔のギャップGを有して対向配置されている。   Accordingly, as shown in FIGS. 29 and 30A, the tip surface 16 of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 and the tip surface 36 of the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 are disposed close to each other in the axial direction. That is, they are opposed to each other with a gap G at a constant interval in the axial direction. Similarly, the tip surface 26 of the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 and the tip surface 46 of the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 are disposed in close proximity to each other in the axial direction, that is, have a gap G at a constant interval in the axial direction. And are arranged opposite to each other.

つまり、本実施形態の単一のロータ1aは、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端面16,36間、並びに、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端面26,46間にギャップGを有したランデル型構造のロータである。   That is, the single rotor 1a of the present embodiment includes the tip surfaces 16 and 36 of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 and the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43. This is a Landel type rotor having a gap G between the front end surfaces 26 and 46.

図31及び図32に示すように、この単一のロータ1aは、第3実施形態と同様に、U相、V相、W相ロータ1u,1v,1wとして使用され、それらが軸方向に積層されて3相用のブラシレスモータMのロータ1が形成される。   As shown in FIGS. 31 and 32, this single rotor 1a is used as U-phase, V-phase, and W-phase rotors 1u, 1v, and 1w as in the third embodiment, and they are laminated in the axial direction. Thus, the rotor 1 of the brushless motor M for three phases is formed.

このとき、第3実施形態と同様に、U相ロータ1uとW相ロータ1wは、第1〜第4ロータコア10,20,30,40の配置方向が同じ向きとなるように配置される。一方、U相ロータ1uとW相ロータ1wの間に積層配置されるV相ロータ1vは、その第1〜第4ロータコア10,20,30,40の配置方向が逆向きとなるように配置される。   At this time, similarly to the third embodiment, the U-phase rotor 1u and the W-phase rotor 1w are arranged such that the arrangement directions of the first to fourth rotor cores 10, 20, 30, 40 are the same. On the other hand, the V-phase rotor 1v stacked between the U-phase rotor 1u and the W-phase rotor 1w is arranged such that the arrangement directions of the first to fourth rotor cores 10, 20, 30, 40 are opposite. The

さらに、図32に示すように、U相、V相、W相ロータ1u,1v,1wからなる3相用のロータ1は、第3実施形態と同様に、U相ロータ1u、V相ロータ1v及びW相ロータ1wを機械角で5度(電気角で60度)ずつずらして積層している。   Further, as shown in FIG. 32, the three-phase rotor 1 including the U-phase, V-phase, and W-phase rotors 1u, 1v, and 1w is similar to the third embodiment in that a U-phase rotor 1u and a V-phase rotor 1v are used. The W-phase rotor 1w is laminated with a mechanical angle shifted by 5 degrees (electrical angle 60 degrees).

(単一のステータ2a)
図30(b)に示すように、第1、中央部及び第4環状巻線101,102A,104のコイル長(軸線方向の長さ)は、第3実施形態と同じ長さで形成されている。
(Single stator 2a)
As shown in FIG. 30 (b), the coil lengths (lengths in the axial direction) of the first, center and fourth annular windings 101, 102A, 104 are the same as those in the third embodiment. Yes.

これに対して、第1〜第4ステータ側爪状磁極64,74,84,94は、その軸方向の長さを、第1〜第4ステータコアベース61,71,81,91の板厚(軸方向の長さ)の2.5倍未満としている。   On the other hand, the first to fourth stator side claw-shaped magnetic poles 64, 74, 84, 94 have their axial lengths set to the plate thicknesses of the first to fourth stator core bases 61, 71, 81, 91 ( (Length in the axial direction) is less than 2.5 times.

従って、図29及び図30(b)に示すように、第1ステータ側爪状磁極64の先端面67と第3ステータ側爪状磁極84の先端面87は、軸線方向において互いに近接対向配置、即ち、軸線方向に一定間隔のギャップGを有して対向配置されている。同様に、第2ステータ側爪状磁極74の先端面77と第4ステータ側爪状磁極94の先端面97は、軸線方向において互いに近接対向配置、即ち、軸線方向に一定間隔のギャップGを有して対向配置されている。   Therefore, as shown in FIG. 29 and FIG. 30B, the tip surface 67 of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the tip surface 87 of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 are disposed close to each other in the axial direction. That is, they are opposed to each other with a gap G at a constant interval in the axial direction. Similarly, the front end surface 77 of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the front end surface 97 of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 are arranged in close proximity to each other in the axial direction, that is, have a gap G at a constant interval in the axial direction. And are arranged opposite to each other.

つまり、本実施形態の単一のステータ2aは、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端面67,87間、並びに、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端面77,97間にギャップGを有したランデル型構造のステータとなる。   That is, the single stator 2a of the present embodiment includes the tip surfaces 67 and 87 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84, and the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94. The stator has a Landel structure having a gap G between the front end surfaces 77 and 97.

図33及び図34に示すように、この単一のステータ2aは、第3実施形態と同様に、U相、V相、W相ステータ2u,2v,2wとして使用され、それらが軸方向に積層されて3相用のブラシレスモータMのステータ2が形成される。   As shown in FIGS. 33 and 34, this single stator 2a is used as U-phase, V-phase, and W-phase stators 2u, 2v, and 2w as in the third embodiment, and they are laminated in the axial direction. Thus, the stator 2 of the brushless motor M for three phases is formed.

このとき、第3実施形態と同様に、U相、V相、W相ステータ2u,2v,2wからなる3相用のステータ2について、U相ステータ2u、V相ステータ2v及びW相ステータ2wを機械角で5度(電気角で60度)ずつずらして積層している。   At this time, as in the third embodiment, the U-phase stator 2u, the V-phase stator 2v, and the W-phase stator 2w are arranged for the three-phase stator 2 including the U-phase, V-phase, and W-phase stators 2u, 2v, and 2w. They are stacked with a mechanical angle shifted by 5 degrees (electrical angle 60 degrees).

そして、U相ステータ2uには、3相交流電源のU相交流電流Iuが流れる。また、V相ステータ2vには、3相交流電源のV相交流電流Ivが流れる。さらに、W相ステータ2wには、3相交流電源のW相交流電流Iwが流れる。   And U phase alternating current Iu of a three phase alternating current power supply flows into U phase stator 2u. Further, a V-phase AC current Iv of a three-phase AC power source flows through the V-phase stator 2v. Furthermore, a W-phase AC current Iw of a three-phase AC power source flows through the W-phase stator 2w.

次に、上記のように構成したブラシレスモータMの作用について説明する。
第2ロータ側爪状磁極23の磁束密度は、第1界磁磁石51と中央部界磁磁石52Aからなる2つの界磁磁石に基づいて決定される。また、第3ロータ側爪状磁極33の磁束密度は、中央部界磁磁石52Aと第4界磁磁石54からなる2つの界磁磁石に基づいて決定される。
Next, the operation of the brushless motor M configured as described above will be described.
The magnetic flux density of the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 is determined based on two field magnets including the first field magnet 51 and the central field magnet 52A. Further, the magnetic flux density of the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 is determined based on two field magnets including the central field magnet 52 </ b> A and the fourth field magnet 54.

これに対して、第1ロータ側爪状磁極13の磁束密度は、1つの第1界磁磁石51に基づいて決定される。同様に、第4ロータ側爪状磁極43の磁束密度は、1つの第4界磁磁石54に基づいて決定される。   On the other hand, the magnetic flux density of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 is determined based on one first field magnet 51. Similarly, the magnetic flux density of the fourth rotor-side claw-shaped magnetic pole 43 is determined based on one fourth field magnet 54.

その結果、対峙している第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33とにおいて、その発生磁束の差が小さくなる。しかも、先端面16,36が近接対向配置されていることから、先端面16,36同士が当接している場合に比べ第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の間で発生する磁束の逆流がさらに小さく抑えられる。   As a result, the difference in generated magnetic flux between the opposed first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 and third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 is reduced. In addition, since the tip surfaces 16 and 36 are arranged close to each other, the gap between the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 and the third rotor-side claw-shaped magnetic pole 33 is smaller than when the tip surfaces 16 and 36 are in contact with each other. The backflow of the magnetic flux generated by the is further reduced.

これによって、磁束の逆流がさらに小さく抑えられるため、N極の磁束密度を大きくすることができる。
同様に、第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータ側爪状磁極43においても、発生磁束の差が小さくなる。しかも、先端面26,46が近接対向配置されていることから、先端面26,46同士が当接している第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の間で発生する磁束の逆流が小さく抑えられる。
As a result, the reverse flow of the magnetic flux can be further reduced, so that the magnetic flux density of the N pole can be increased.
Similarly, in the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 and the fourth rotor side claw-shaped magnetic pole 43, the difference in generated magnetic flux becomes small. In addition, since the tip surfaces 26 and 46 are arranged close to each other, the tip surfaces 26 and 46 are generated between the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 and the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 in contact with each other. The backflow of magnetic flux is kept small.

これによって、磁束の逆流がさらに小さく抑えられるため、S極の磁束密度を大きくすることができる。
以上のことから、各相のロータは大きな磁極を、対向するステータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
As a result, the backflow of the magnetic flux can be further reduced, so that the magnetic flux density of the S pole can be increased.
From the above, the rotor of each phase can give a large magnetic pole individually to the opposing stator, and the output can be further increased.

一方、第2ステータ側爪状磁極74の回転磁界の磁束密度は、第1環状巻線101及び中央部環状巻線102Aからなる2つの環状巻線に基づいて決定される。また、第3ステータ側爪状磁極84の回転磁界の磁束密度は、中央部環状巻線102A及び第4環状巻線104からなる2つの環状巻線に基づいて決定される。   On the other hand, the magnetic flux density of the rotating magnetic field of the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 is determined based on the two annular windings including the first annular winding 101 and the central annular winding 102A. The magnetic flux density of the rotating magnetic field of the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 is determined based on the two annular windings including the central annular winding 102A and the fourth annular winding 104.

これに対して、第1ステータ側爪状磁極64の回転磁界の磁束密度は、1つの第1環状巻線101に基づいて決定される。同様に、第4ステータ側爪状磁極94の回転磁界の磁束密度は、1つの第4環状巻線104に基づいて決定される。   On the other hand, the magnetic flux density of the rotating magnetic field of the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 is determined based on one first annular winding 101. Similarly, the magnetic flux density of the rotating magnetic field of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 is determined based on one fourth annular winding 104.

その結果、対峙している第1ステータ側爪状磁極64と第3ステータ側爪状磁極84とにおいて、その発生磁束の差が小さくなる。しかも、先端面67,87が近接対向配置されていることから、先端面67,87同士が当接している場合に比べ第1ステータ側爪状磁極64と第3ステータ側爪状磁極84の間で発生する磁束の逆流がさらに小さく抑えられる。   As a result, the difference in generated magnetic flux between the opposed first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and third stator side claw-shaped magnetic pole 84 is reduced. In addition, since the front end surfaces 67 and 87 are arranged close to each other, they are located between the first stator side claw-shaped magnetic pole 64 and the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 as compared with the case where the front end surfaces 67 and 87 are in contact with each other. The backflow of the magnetic flux generated by the is further reduced.

これによって、磁束の逆流がさらに小さく抑えられるため、回転磁界を大きくすることができる。
同様に、対峙している第2ステータ側爪状磁極74と第4ステータ側爪状磁極94とにおいて、その発生磁束の差が小さくなる。しかも、先端面77,97が近接対向配置されていることから、先端面77,97同士が当接している場合に比べ第2ステータ側爪状磁極74と第4ステータ側爪状磁極94の間で発生する磁束の逆流がさらに小さく抑えられる。
As a result, the backflow of magnetic flux can be further reduced, and the rotating magnetic field can be increased.
Similarly, the difference in generated magnetic flux between the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 which face each other is reduced. In addition, since the front end surfaces 77 and 97 are arranged close to each other, the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the fourth stator side claw-shaped magnetic pole 94 are compared with the case where the front end surfaces 77 and 97 are in contact with each other. The backflow of the magnetic flux generated by the is further reduced.

これによって、磁束の逆流がさらに小さく抑えられるため、回転磁界を大きくすることができる。
以上のことから、各相のステータは大きな回転磁界を、対向するロータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
As a result, the backflow of magnetic flux can be further reduced, and the rotating magnetic field can be increased.
From the above, the stator of each phase can individually apply a large rotating magnetic field to the opposing rotor, and the output can be further increased.

ちなみに、図28に示す特性曲線L4は、第4実施形態のブラシレスモータMのトルク特性を示す。
図28から明らかなように、図21で示す第2実施形態で示すブラシレスモータMより高トルクが得られることが理解できる。
Incidentally, a characteristic curve L4 shown in FIG. 28 shows a torque characteristic of the brushless motor M of the fourth embodiment.
As apparent from FIG. 28, it can be understood that higher torque can be obtained than the brushless motor M shown in the second embodiment shown in FIG.

また、図28において、第3実施形態のブラシレスモータMより若干小さいトルク特性であるが、これは先端面16,36(先端面26,46)のギャップG、及び、先端面67,87(先端面77,97)のギャップGの大きさに起因されると考えられる。   In FIG. 28, the torque characteristics are slightly smaller than those of the brushless motor M of the third embodiment. This is because of the gap G between the tip surfaces 16 and 36 (tip surfaces 26 and 46) and the tip surfaces 67 and 87 (tip tips). This is considered to be caused by the size of the gap G between the surfaces 77 and 97).

つまり、ギャップGが大きすぎると、各爪状磁極において軸方向における磁束密度分布のばらつきが生じると考えられる。このことから、これらギャップGは、各爪状磁極において軸方向において磁束密度分布を考慮して設定する必要がある。   That is, if the gap G is too large, it is considered that the magnetic flux density distribution varies in the axial direction in each claw-shaped magnetic pole. Therefore, these gaps G need to be set in consideration of the magnetic flux density distribution in the axial direction in each claw-shaped magnetic pole.

以上詳述したように、第4実施形態は、上記第3実施形態の効果に加えて以下の効果を有する。
(1)上記実施形態によれば、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端面16,36とを軸線方向に近接対向配置させて、発生磁束の差に基づく第1ロータ側爪状磁極13と第3ロータ側爪状磁極33の間での磁束の逆流を抑制し、N極の磁束密度を全体として大きくした。同様に、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端面26,46とを軸線方向に近接対向配置させ、発生磁束の差に基づく第2ロータ側爪状磁極23と第4ロータ側爪状磁極43の間での磁束の逆流を抑制し、S極の磁束密度を全体として大きくした。
As described above in detail, the fourth embodiment has the following effects in addition to the effects of the third embodiment.
(1) According to the above embodiment, the front end surfaces 16 and 36 of the first and third rotor-side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 are disposed close to and opposed to each other in the axial direction, and the first rotor side based on the difference in generated magnetic flux The reverse flow of the magnetic flux between the claw-shaped magnetic pole 13 and the third rotor side claw-shaped magnetic pole 33 was suppressed, and the magnetic flux density of the N pole was increased as a whole. Similarly, the tip surfaces 26 and 46 of the second and fourth rotor-side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are arranged close to each other in the axial direction so that the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 and the fourth rotor are based on the difference in generated magnetic flux. The reverse flow of the magnetic flux between the side claw-shaped magnetic poles 43 was suppressed, and the magnetic flux density of the S pole was increased as a whole.

これによって、各相のロータは磁束密度が大きな磁極を、対向するステータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
(2)上記実施形態によれば、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端面67,87とを軸線方向に近接対向配置させ、発生磁束の差に基づく第1ステータ側爪状磁極64と第3ステータ側爪状磁極84の間での磁束の逆流を抑制し、回転磁界の磁束密度を全体として大きくした。同様に、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端面77,97とを軸線方向に近接対向配置させ、発生磁束の差に基づく第2ステータ側爪状磁極74と第4ステータ側爪状磁極94の間での磁束の逆流を抑制し、回転磁界の磁束密度を全体として大きくしている。
Thereby, the rotor of each phase can give a magnetic pole with a high magnetic flux density to the opposing stator individually, and the output can be further increased.
(2) According to the above-described embodiment, the first and third stator side claws based on the difference in generated magnetic flux are arranged such that the tip surfaces 67 and 87 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are disposed close to each other in the axial direction. The reverse flow of the magnetic flux between the magnetic pole 64 and the third stator side claw-shaped magnetic pole 84 is suppressed, and the magnetic flux density of the rotating magnetic field is increased as a whole. Similarly, the tip surfaces 77 and 97 of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are arranged close to each other in the axial direction so that the second stator side claw-shaped magnetic pole 74 and the fourth stator are based on the difference in generated magnetic flux. The reverse flow of the magnetic flux between the side claw-shaped magnetic poles 94 is suppressed, and the magnetic flux density of the rotating magnetic field is increased as a whole.

これによって、各相のステータは磁束密度が大きな回転磁界を、対向するロータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
(3)上記実施形態によれば、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端面16,36とを軸線方向に近接対向配置させたので、軸方向において磁束密度分の変動を小さく抑えることができる。
As a result, the stator of each phase can individually apply a rotating magnetic field having a high magnetic flux density to the opposing rotor, and the output can be further increased.
(3) According to the above embodiment, the tip surfaces 16 and 36 of the first and third rotor-side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 are disposed close to and opposed to each other in the axial direction. It can be kept small.

同様に、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端面26,46とを軸線方向に近接対向配置させたので、軸方向において磁束密度分の変動を小さく抑えることができる。   Similarly, since the tip surfaces 26 and 46 of the second and fourth rotor-side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are disposed close to each other in the axial direction, fluctuations in the magnetic flux density in the axial direction can be reduced.

これによって、各相のロータは軸方向に変動が小さい磁束密度分布の磁束を、対向するステータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
(4)上記実施形態によれば、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端面67,87とを軸線方向に近接対向配置させたので、軸方向において磁束密度分の変動を小さく抑えることができる。
As a result, each phase of the rotor can provide magnetic fluxes having a small magnetic flux density distribution in the axial direction to the opposing stators, thereby further increasing the output.
(4) According to the above embodiment, the tip surfaces 67 and 87 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are disposed close to each other in the axial direction. It can be kept small.

同様に、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端面77,97とを軸線方向に近接対向配置させたので、軸方向において磁束密度分の変動を小さく抑えることができる。   Similarly, since the tip surfaces 77 and 97 of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are arranged close to each other in the axial direction, fluctuations in the magnetic flux density in the axial direction can be reduced.

その結果、各相のステータは軸方向に変動が小さい磁束密度分布の磁束(回転磁界)を、対向するロータに個々に与えることができ、より出力アップを図ることができる。
上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
As a result, the stator of each phase can individually apply a magnetic flux (rotating magnetic field) having a magnetic flux density distribution with a small variation in the axial direction to the opposing rotor, thereby further increasing the output.
Each of the above embodiments may be modified as follows.

○上記第1及び第2実施形態では、第2界磁磁石52と第3界磁磁石53をそれぞれ別々に構成したが、第2界磁磁石52と第3界磁磁石53を一体化して1つの界磁磁石で実施してもよい。   In the first and second embodiments, the second field magnet 52 and the third field magnet 53 are separately configured. However, the second field magnet 52 and the third field magnet 53 are integrated into one. It may be implemented with two field magnets.

○上記第1及び第2実施形態では、第2環状巻線102と第3環状巻線103をそれぞれ別々に構成したが、第2環状巻線102と第3環状巻線103を一体化して1つの環状巻線で実施してもよい。   In the first and second embodiments, the second annular winding 102 and the third annular winding 103 are separately configured. However, the second annular winding 102 and the third annular winding 103 are integrated into one. It may be implemented with two annular windings.

○上記第1〜第4実施形態では、第1〜第4ロータコア10,20,30,40の板厚を、共に同じにした。これを、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端面16,36が当接又は近接対向配置するとともに、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端面26,46が当接又は近接対向配置する範囲で、第1〜第4ロータコア10,20,30,40の板厚を、それぞれ異ならして実施してもよい。   In the first to fourth embodiments, the thicknesses of the first to fourth rotor cores 10, 20, 30, and 40 are all the same. The front end surfaces 16 and 36 of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 are in contact with or in close proximity to each other, and the front end surfaces 26 and 2 of the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are disposed. The thickness of the first to fourth rotor cores 10, 20, 30, and 40 may be different from each other within a range in which 46 is in contact with or in close proximity to each other.

○上記第1及び第2実施形態では、第1〜第4界磁磁石51〜54の板厚(軸方向の長さ)を、共に同じにした。これを、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端面16,36が当接又は近接対向配置するとともに、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端面26,46が当接又は近接対向配置する範囲で、第1〜第4界磁磁石51〜54の板厚(軸方向の長さ)を、それぞれ異ならして実施してもよい。   In the first and second embodiments, the plate thicknesses (lengths in the axial direction) of the first to fourth field magnets 51 to 54 are the same. The front end surfaces 16 and 36 of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 are in contact with or in close proximity to each other, and the front end surfaces 26 and 2 of the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are disposed. As long as 46 is in contact with or in close proximity to each other, the first to fourth field magnets 51 to 54 may have different plate thicknesses (lengths in the axial direction).

また、軸方向中央位置に配置されていて外部への漏れ磁束の少ない第2及び第3界磁磁石52,53においては、その第2及び第3界磁磁石52,53の板厚を第1及び第4界磁磁石51,54の板厚よりも薄くして(磁束密度を小さくして)実施したりしてもよいことは勿論である。   Further, in the second and third field magnets 52 and 53, which are arranged at the center position in the axial direction and have little leakage magnetic flux to the outside, the plate thickness of the second and third field magnets 52 and 53 is set to the first thickness. Of course, the thickness of the fourth field magnets 51 and 54 may be made thinner (the magnetic flux density is reduced).

○上記第1及び第2実施形態では、第1〜第4ロータコア10,20,30,40の板厚と第1〜第4界磁磁石51〜54の板厚を同じにして実施した。これを、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端面16,36が当接又は近接対向配置するとともに、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端面26,46が当接又は近接対向配置する範囲で、第1〜第4ロータコア10,20,30,40の板厚と第1〜第4界磁磁石51〜54の板厚をそれぞれ異ならして実施してもよい。   In the first and second embodiments, the thicknesses of the first to fourth rotor cores 10, 20, 30, and 40 and the thicknesses of the first to fourth field magnets 51 to 54 are the same. The front end surfaces 16 and 36 of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 are in contact with or in close proximity to each other, and the front end surfaces 26 and 2 of the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are disposed. As long as 46 is in contact with or in close proximity to each other, the thickness of the first to fourth rotor cores 10, 20, 30, 40 and the thickness of the first to fourth field magnets 51 to 54 are different from each other. May be.

この場合、第1〜第4ロータ側爪状磁極13,23,33,43の軸方向の長さを変更して実施する必要がある。
○上記第1〜第4実施形態では、第1〜第4ステータコア60,70,80,90の板厚を、共に同じにした。これを、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端面67,87が当接又は近接対向配置するとともに、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端面77,97が当接又は近接対向配置する範囲で、第1〜第4ステータコア60,70,80,90の板厚を、それぞれ異ならして実施してもよい。
In this case, it is necessary to change the axial lengths of the first to fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 13, 23, 33, 43.
In the first to fourth embodiments, the thicknesses of the first to fourth stator cores 60, 70, 80, 90 are the same. The front end surfaces 67 and 87 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are in contact with or in close proximity to each other, and the front end surface 77 of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are arranged. The thickness of the first to fourth stator cores 60, 70, 80, 90 may be different from each other as long as 97 is in contact with or in close proximity to each other.

○上記第1及び第2実施形態では、第1〜第4環状巻線101〜104の軸方向の長さを、共に同じにした。これを、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端面67,87が当接又は近接対向配置するとともに、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端面77,97が当接又は近接対向配置する範囲で、第1〜第4環状巻線101〜104の軸方向の長さを、それぞれ異ならして実施してもよい。   In the first and second embodiments, the first to fourth annular windings 101 to 104 have the same axial length. The front end surfaces 67 and 87 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are in contact with or in close proximity to each other, and the front end surface 77 of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are arranged. The axial lengths of the first to fourth annular windings 101 to 104 may be different from each other within a range in which 97 is in contact with or in close proximity to each other.

また、軸方向中央位置に配置されていて外部への漏れ磁束の少ない第2及び第3環状巻線102,103においては、その第2及び第3環状巻線102,103の軸方向に長さを第1及び第4環状巻線101,104の軸方向の長さよりも短くして(巻き数を減らして)実施したりしてもよいことは勿論である。   Further, the second and third annular windings 102 and 103 which are arranged at the center in the axial direction and have little leakage magnetic flux to the outside have a length in the axial direction of the second and third annular windings 102 and 103. Of course, the length of the first and fourth annular windings 101 and 104 may be shorter than the axial length (reducing the number of turns).

○上記第1及び第2実施形態では、第1〜第4ステータコア60,70,80,90の板厚と第1〜第4環状巻線101〜104の軸方向の長さを同じにして実施した。これを、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端面67,87が当接又は近接対向配置するとともに、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端面77,97が当接又は近接対向配置する範囲で、第1〜第4ステータコア60,70,80,90の板厚と第1〜第4環状巻線101〜104の軸方向の長さをそれぞれ異ならして実施してもよい。   In the first and second embodiments, the thicknesses of the first to fourth stator cores 60, 70, 80, 90 are the same as the axial lengths of the first to fourth annular windings 101 to 104. did. The front end surfaces 67 and 87 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are in contact with or in close proximity to each other, and the front end surface 77 of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are arranged. The thickness of the first to fourth stator cores 60, 70, 80, 90 and the axial length of the first to fourth annular windings 101 to 104 are different within a range in which 97 is in contact with or in close proximity to each other. May be implemented.

この場合、第1〜第4ステータ側爪状磁極64,74,84,94の軸方向の長さを変更して実施する必要がある。
○上記各実施形態では、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の軸方向の長さは共に同じであったが、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端面16,36が当接又は近接対向配置するのであれば、同じ長さでなくてもよい。これによって、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33を流れる磁束の流れ方を調整でき、振動低減させるのに有効となる。
In this case, it is necessary to change the length of the first to fourth stator side claw-shaped magnetic poles 64, 74, 84, 94 in the axial direction.
In the above embodiments, the axial lengths of the first and third rotor-side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 are the same, but the tip surfaces of the first and third rotor-side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 are the same. As long as 16 and 36 are in contact or close to each other, they do not have to be the same length. This makes it possible to adjust the flow of magnetic flux flowing through the first and third rotor-side claw-shaped magnetic poles 13 and 33, and is effective in reducing vibration.

同様に、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の軸方向の長さは共に同じであったが、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端面26,46が当接又は近接対向配置するのであれば、同じ長さでなくてもよい。これによって、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43を流れる磁束の流れ方を調整でき、振動低減させるのに有効となる。   Similarly, the axial lengths of the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are the same, but the tip surfaces 26 and 46 of the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are the same. The lengths may not be the same as long as they are in contact or close to each other. As a result, the flow direction of the magnetic flux flowing through the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 can be adjusted, which is effective in reducing vibration.

○上記各実施形態では、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の軸方向の長さは共に同じであったが、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端面67,87が当接又は近接対向配置するのであれば、同じ長さでなくてもよい。これによって、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84を流れる磁束の流れ方を調整でき、振動低減させるのに有効となる。   In the above embodiments, the axial lengths of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are the same, but the tip surfaces of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are the same. As long as 67 and 87 are arranged in contact or close to each other, the lengths may not be the same. As a result, the flow direction of the magnetic flux flowing through the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 can be adjusted, which is effective in reducing vibration.

同様に、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の軸方向の長さは共に同じであったが、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端面77,97が当接又は近接対向配置するのであれば、同じ長さでなくてもよい。これによって、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94を流れる磁束の流れ方を調整でき、振動低減させるのに有効となる。   Similarly, the axial lengths of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are the same, but the tip surfaces 77 and 97 of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are the same. The lengths may not be the same as long as they are in contact or close to each other. As a result, the flow direction of the magnetic flux flowing through the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 can be adjusted, which is effective in reducing vibration.

○上記第1及び第2実施形態では、単一のステータ2aにおいて、第1〜第4環状巻線101〜104を直列に接続して単相の交流電流を流すようにしたが、第1〜第4環状巻線101〜104を並列に接続して、単相の交流電流を流すように実施してもよい。   In the first and second embodiments, in the single stator 2a, the first to fourth annular windings 101 to 104 are connected in series so that a single-phase alternating current flows. The fourth annular windings 101 to 104 may be connected in parallel so that a single-phase alternating current flows.

勿論、第1〜第4環状巻線101〜104を選択的に直列接続又は並列接続に切り替える切替回路を設けて、単一のモータMaの出力に応じて切り替えるようにしてもよい。
同様に、3相のブラシレスモータMの各相ステータ2u、2v、2wについても、各環状巻線を並列接続で実施したり、選択的に直列接続又は並列接続に切り替えたりして実施してもよい。
Of course, a switching circuit that selectively switches the first to fourth annular windings 101 to 104 to serial connection or parallel connection may be provided so as to switch according to the output of the single motor Ma.
Similarly, for each phase stator 2u, 2v, 2w of the three-phase brushless motor M, each annular winding may be implemented in parallel connection or selectively switched to series connection or parallel connection. Good.

○上記第3及び第4実施形態では、単一のステータ2aにおいて、第1実施形態と同様に、第1、中央部及び第4環状巻線101,102A,104を直列に接続して単相の交流電流を流すようにした。これを、第1、中央部及び第4環状巻線101,102A,104を並列に接続して、単相の交流電流を流すように実施してもよい。   In the third and fourth embodiments, in the single stator 2a, the first and center portions and the fourth annular windings 101, 102A, 104 are connected in series in the same manner as in the first embodiment. The alternating current was made to flow. This may be carried out so that the first and center portions and the fourth annular windings 101, 102A, 104 are connected in parallel so that a single-phase alternating current flows.

勿論、第1,中央部及び第4環状巻線101,102A,104を選択的に直列接続又は並列接続に切り替える切替回路を設けて、単一のモータMaの出力に応じて切り替えるようにしてもよい。   Of course, a switching circuit that selectively switches the first and center portions and the fourth annular windings 101, 102A, and 104 to the serial connection or the parallel connection may be provided so as to switch according to the output of the single motor Ma. Good.

同様に、第3及び第4実施形態において、3相のブラシレスモータMの各相ステータ2u、2v、2wについても、各環状巻線を並列接続で実施したり、選択的に直列接続又は並列接続に切り替えたりして実施してもよい。   Similarly, in the third and fourth embodiments, for each phase stator 2u, 2v, 2w of the three-phase brushless motor M, each annular winding is implemented in parallel connection, or selectively connected in series or in parallel. It may be implemented by switching to.

○上記各実施形態では、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端面16,36を、軸方向に対して正対させて当接又は近接対向配置させた。これを、先端面16と先端面36を周方向に一定の範囲だけずらして、これら先端面16,36を当接又は近接対向配置させることで磁極の中心位置を変更して実施してもよい。これによって、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33を流れる磁束の流れ方を調整でき、振動低減させるのに有効となる。   In each of the above embodiments, the tip surfaces 16 and 36 of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13 and 33 are placed in contact with each other or in close proximity to each other so as to face the axial direction. This may be carried out by shifting the tip surface 16 and the tip surface 36 by a certain range in the circumferential direction and changing the center position of the magnetic pole by placing the tip surfaces 16 and 36 in contact or close to each other. . This makes it possible to adjust the flow of magnetic flux flowing through the first and third rotor-side claw-shaped magnetic poles 13 and 33, and is effective in reducing vibration.

同様に、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端面26,46を、軸方向に対して正対させて当接近接対向配置を当接させた。これを、先端面26と先端面46を周方向に一定の範囲だけずらして、これら先端面26,46を当接又は近接対向配置させることで磁極の中心位置を変更して実施してもよい。これによって、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43を流れる磁束の流れ方を調整でき、振動低減させるのに有効となる。   Similarly, the front end surfaces 26 and 46 of the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 are opposed to each other in the abutting proximity opposed arrangement. This may be performed by shifting the tip surface 26 and the tip surface 46 by a certain range in the circumferential direction, and changing the center position of the magnetic pole by placing the tip surfaces 26 and 46 in contact or close to each other. . As a result, the flow direction of the magnetic flux flowing through the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23 and 43 can be adjusted, which is effective in reducing vibration.

○上記各実施形態では、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端面67,87を、軸方向に対して正対させて当接又は近接対向配置させた。これを、先端面67と先端面87を周方向に一定の範囲だけずらして、これら先端面67,87を当接又は近接対向配置させることで磁極の中心位置を変更して実施してもよい。これによって、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84を流れる磁束の流れ方を調整でき、振動低減させるのに有効となる。   In each of the above embodiments, the tip surfaces 67 and 87 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 are arranged in contact with each other or in close proximity to each other so as to face the axial direction. This may be carried out by shifting the tip surface 67 and the tip surface 87 by a certain range in the circumferential direction and changing the center position of the magnetic pole by placing these tip surfaces 67, 87 in contact or close to each other. . As a result, the flow direction of the magnetic flux flowing through the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84 can be adjusted, which is effective in reducing vibration.

同様に、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端面77,97を、軸方向に対して正対させて当接近接対向配置を当接させた。これを、先端面77と先端面97を周方向に一定の範囲だけずらして、これら先端面77,97を当接又は近接対向配置させることで磁極の中心位置を変更して実施してもよい。これによって、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94を流れる磁束の流れ方を調整でき、振動低減させるのに有効となる。   Similarly, the tip end faces 77 and 97 of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are brought into direct contact with each other in the axial direction so as to contact each other. This may be carried out by shifting the tip surface 77 and the tip surface 97 by a certain range in the circumferential direction and changing the center position of the magnetic pole by placing the tip surfaces 77 and 97 in contact or close to each other. . As a result, the flow direction of the magnetic flux flowing through the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 can be adjusted, which is effective in reducing vibration.

○上記各実施形態では、単一のロータ1aに対して、外側に配置されたステータは、第1及び第3ステータ側爪状磁極64,84の先端面67,87を当接又は近接対向配置させるとともに、第2及び第4ステータ側爪状磁極74,94の先端面77,97を当接又は近接対向配置を当接させるようにした単一のステータ2aであった。   In each of the above embodiments, the stator disposed outside the single rotor 1a is in contact with or in close proximity to the tip surfaces 67 and 87 of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles 64 and 84. In addition, the single stator 2a is configured such that the tip surfaces 77 and 97 of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles 74 and 94 are brought into contact with each other or in close proximity to each other.

これを、1つの環状巻線と、それを挟持する2つのステータコアを有し、それらステータコアのステータ側爪状磁極をそれぞれ周方向に交互に配置してなる従来型のランデル型のステータに対して、本実施形態の単一のロータ1aを内側に配置した単一モータに応用してもよい。勿論、ランデル型でないステータ(3相等の多相のステータでもよい)の内側に、本実施形態の単一のロータ1aを配置した単一のモータに応用してもよい。   This is a conventional Landell type stator having one annular winding and two stator cores sandwiching the annular winding, and stator side claw-shaped magnetic poles of the stator cores arranged alternately in the circumferential direction. The present invention may be applied to a single motor in which the single rotor 1a of the present embodiment is disposed inside. Of course, the present invention may be applied to a single motor in which the single rotor 1a of the present embodiment is arranged inside a non-Landel-type stator (may be a multi-phase stator such as three-phase).

また、3相モータにおいても、同様に、従来型のランデル型の3相用のステータや、ランデル型でない3相用のステータに対して、各実施形態の3相用のロータ1を内側に配置した3相モータに応用してもよい。   Similarly, in a three-phase motor, the three-phase rotor 1 of each embodiment is arranged on the inner side of a conventional Landell-type three-phase stator or a non-Landel-type three-phase stator. The three-phase motor may be applied.

○上記各実施形態では、単一のステータ2aに対して、その内側に配置されるロータは、第1及び第3ロータ側爪状磁極13,33の先端面16,36を当接又は近接対向配置させるとともに、第2及び第4ロータ側爪状磁極23,43の先端面26,46が当接又は近接対向配置させるようにした単一のロータ1aであった。   In each of the above embodiments, the rotor disposed inside the single stator 2a is in contact with or in close proximity to the tip surfaces 16, 36 of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles 13, 33. The single rotor 1a was arranged so that the tip surfaces 26, 46 of the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles 23, 43 were placed in contact with or in close proximity to each other.

これを、1つの界磁磁石と、それを挟持する2つのロータコアを有し、それらロータコアのロータ側爪状磁極をそれぞれ周方向に交互に配置してなる従来型のランデル型のロータに対して、各実施形態の単一のステータ2aを内側に配置した単一のモータに応用してもよい。勿論、ランデル型でないロータの外側に、本実施形態の単一のステータ2aを配置した単一のモータに応用してもよい。   This is compared with a conventional Landell rotor having one field magnet and two rotor cores sandwiching the field magnet, in which the rotor-side claw-shaped magnetic poles of the rotor core are alternately arranged in the circumferential direction. In addition, the present invention may be applied to a single motor in which the single stator 2a of each embodiment is disposed inside. Of course, you may apply to the single motor which has arrange | positioned the single stator 2a of this embodiment on the outer side of the rotor which is not a Landel type | mold.

また、3相モータにおいても、同様に、従来型のランデル型の3相用のロータや、ランデル型でない3相用のロータに対して、各実施形態の3相用のステータ2を外側に配置した3相モータに応用してもよい。   Similarly, in the three-phase motor, the three-phase stator 2 of each embodiment is arranged outside the conventional Landell-type three-phase rotor and the non-Landel-type three-phase rotor. The three-phase motor may be applied.

○上記各実施形態では、第1〜第4ロータコア10,20,30,40の爪状磁極の数を12個としたが、その数を適宜変更して実施してもよい。同様に、第1〜第4ステータコア60,70,80,90の爪状磁極の数を12個としたが、その数を適宜変更して実施してもよい。ことは勿論である。   In the above embodiments, the number of claw-shaped magnetic poles of the first to fourth rotor cores 10, 20, 30, and 40 is 12, but the number may be changed as appropriate. Similarly, although the number of claw-shaped magnetic poles of the first to fourth stator cores 60, 70, 80, 90 is 12, the number may be changed as appropriate. Of course.

○上記各実施形態では、第1〜第4界磁磁石51〜54をフェライト磁石で形成したが、例えばネオジム磁石等、その他の永久磁石で実施してもよい。
○上記各実施形態では、インナーロータ型の単一のモータMaと、インナーロータ型の3相のブラシレスモータMに具体化したが、アウターロータ型の単一のモータや、アウターロータ型の3相のブラシレスモータに応用してもよい。
In each of the above embodiments, the first to fourth field magnets 51 to 54 are formed of ferrite magnets, but may be implemented by other permanent magnets such as neodymium magnets.
In each of the above embodiments, the inner rotor type single motor Ma and the inner rotor type three-phase brushless motor M are embodied. However, the outer rotor type single motor and the outer rotor type three phase are implemented. The present invention may be applied to other brushless motors.

1…ロータ、1a…ロータ(単一のロータ)、1u…U相ロータ、1v…V相ロータ、1w…W相ロータ、2…ステータ、2a…ステータ(単一のステータ)、2u…U相ステータ、2v…V相ステータ、2w…W相ステータ、10…第1ロータコア、11…第1ロータコアベース、12…貫通穴、13…第1ロータ側爪状磁極、16…先端面、20…第2ロータコア、21…第2ロータコアベース、22…貫通穴、23…第2ロータ側爪状磁極、26…先端面、30…第3ロータコア、31…第3ロータコアベース、32…貫通穴、33…第3ロータ側爪状磁極、34,36…先端面、40…第4ロータコア、41…第4ロータコアベース、42…貫通穴、43…第4ロータ側爪状磁極、46…先端面、51〜54…第1〜第4界磁磁石、52A…中央部界磁磁石、56〜59…貫通穴、60…第1ステータコア、61…第1ステータコアベース、62…第1円筒壁、63…先端面、64…第1ステータ側爪状磁極、67…先端面、70…第2ステータコア、71…第2ステータコアベース、72…第2円筒壁、73…先端面、74…第2ステータ側爪状磁極、77…先端面、80…第3ステータコア、81…第3ステータコアベース、82…第3円筒壁、83…先端面、84…第3ステータ側爪状磁極、87…先端面、90…第4ステータコア、91…第4ステータコアベース、92…第4円筒壁、93…先端面、94…第4ステータ側爪状磁極、97…先端面、101〜104…第1〜第4環状巻線、102A…中央部環状巻線、M…ブラシレスモータ(3相用のモータ)、Ma…モータ(単一のモータ)、O…中心軸線、Iu…U相交流電流(単相電流)、Iv…V相交流電流(単相電流)、Iw…W相交流電流Iw(単相電流)、G…ギャップ、L1〜L4…特性曲線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotor, 1a ... Rotor (single rotor), 1u ... U-phase rotor, 1v ... V-phase rotor, 1w ... W-phase rotor, 2 ... Stator, 2a ... Stator (single stator), 2u ... U-phase Stator, 2v ... V-phase stator, 2w ... W-phase stator, 10 ... first rotor core, 11 ... first rotor core base, 12 ... through hole, 13 ... first rotor side claw-shaped magnetic pole, 16 ... tip surface, 20 ... first 2 rotor cores, 21 ... second rotor core base, 22 ... through hole, 23 ... second rotor side claw-shaped magnetic pole, 26 ... tip surface, 30 ... third rotor core, 31 ... third rotor core base, 32 ... through hole, 33 ... 3rd rotor side claw-shaped magnetic pole, 34, 36 ... tip surface, 40 ... 4th rotor core, 41 ... 4th rotor core base, 42 ... through hole, 43 ... 4th rotor side claw-shaped magnetic pole, 46 ... tip surface, 51- 54 ... 1st-4th field magnet, 2A ... Center field magnet, 56-59 ... through hole, 60 ... first stator core, 61 ... first stator core base, 62 ... first cylindrical wall, 63 ... tip surface, 64 ... first stator side claw-shaped magnetic pole, 67 ... tip surface, 70 ... second stator core, 71 ... second stator core base, 72 ... second cylindrical wall, 73 ... tip surface, 74 ... second stator side claw-shaped magnetic pole, 77 ... tip surface, 80 ... third stator core , 81 ... third stator core base, 82 ... third cylindrical wall, 83 ... tip face, 84 ... third stator side claw-shaped magnetic pole, 87 ... tip face, 90 ... fourth stator core, 91 ... fourth stator core base, 92 ... Fourth cylindrical wall, 93 ... tip surface, 94 ... fourth stator side claw-shaped magnetic pole, 97 ... tip surface, 101 to 104 ... first to fourth annular windings, 102A ... central annular winding, M ... brushless motor (3-phase motor), a ... motor (single motor), O ... center axis, Iu ... U phase AC current (single phase current), Iv ... V phase AC current (single phase current), Iw ... W phase AC current Iw (single phase current) ), G: Gap, L1 to L4: Characteristic curve.

Claims (16)

それぞれ同数のロータ側爪状磁極を等角度の間隔で延出形成した4個の第1〜第4ロータコアを軸方向に順番に界磁磁石を介在させて積層し、
第1ロータコアに形成した第1ロータ側爪状磁極の先端面と第3ロータコアに形成した第3ロータ側爪状磁極の先端面とを軸線方向で当接又は近接対向させるとともに、第2ロータコアに形成した第2ロータ側爪状磁極の先端面と第4ロータコアに形成した第4ロータ側爪状磁極の先端面とを軸線方向で当接又は近接対向させ、
第1及び第3ロータコアに形成した第1及び第3ロータ側爪状磁極を第1の磁極として機能させ、第2及び第4ロータコアに形成した第2及び第4ロータ側爪状磁極を第2の磁極として機能させるように、第1〜第4ロータコアにそれぞれ介在された各界磁磁石をそれぞれ軸方向に着磁したことを特徴とするロータ。
Four first to fourth rotor cores, each having the same number of rotor-side claw-shaped magnetic poles extending at equal angular intervals, are laminated with field magnets in order in the axial direction,
The front end surface of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole formed on the first rotor core and the front end surface of the third rotor-side claw-shaped magnetic pole formed on the third rotor core are contacted or closely opposed in the axial direction, and the second rotor core The front end surface of the formed second rotor side claw-shaped magnetic pole and the front end surface of the fourth rotor side claw-shaped magnetic pole formed on the fourth rotor core are contacted or closely opposed in the axial direction,
The first and third rotor side claw-shaped magnetic poles formed on the first and third rotor cores function as the first magnetic pole, and the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles formed on the second and fourth rotor cores are the second. A rotor, wherein each field magnet interposed in each of the first to fourth rotor cores is magnetized in the axial direction so as to function as a magnetic pole.
請求項1に記載のロータにおいて、
前記第1ロータコアと前記第2ロータコアの間に積層された界磁磁石は、軸方向第1ロータコア側に第1の磁極が着磁され、軸方向第2ロータコア側に第2の磁極が着磁されたものであり、
前記第2ロータコアと前記第3ロータコアの間に積層された界磁磁石は、軸方向第2ロータコア側に第2の磁極が着磁され、軸方向第3ロータコア側に第1の磁極が着磁されたものであり、
前記第3ロータコアと前記第4ロータコアの間に積層された界磁磁石は、軸方向第3ロータコア側に第1の磁極が着磁され、軸方向第4ロータコア側に第2の磁極が着磁されたものであることを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 1, wherein
The field magnet laminated between the first rotor core and the second rotor core has a first magnetic pole magnetized on the axial first rotor core side and a second magnetic pole magnetized on the axial second rotor core side. It has been
The field magnet laminated between the second rotor core and the third rotor core has a second magnetic pole magnetized on the second rotor core side in the axial direction and a first magnetic pole magnetized on the third rotor core side in the axial direction. It has been
The field magnet laminated between the third rotor core and the fourth rotor core has the first magnetic pole magnetized on the third rotor core side in the axial direction and the second magnetic pole magnetized on the fourth rotor core side in the axial direction. Rotor characterized by being made.
請求項1又は2に記載のロータにおいて、
前記第1及び第2ロータコアの間に積層された界磁磁石、前記第2及び第3ロータコアの間に積層された界磁磁石、及び、前記第3及び4ロータコアの間に積層された界磁磁石は、共に軸方向に長さが同じであることを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 1 or 2,
Field magnets stacked between the first and second rotor cores, field magnets stacked between the second and third rotor cores, and field magnets stacked between the third and fourth rotor cores The rotor is characterized in that both magnets have the same axial length.
請求項3に記載のロータにおいて、
軸方向に長さが同じ各界磁磁石は、その磁力が同じであることを特徴とするロータ。
The rotor according to claim 3, wherein
Each of the field magnets having the same length in the axial direction has the same magnetic force.
請求項1〜4のいずれか1つに記載のロータにおいて、
前記第1及び第3ロータ側爪状磁極の軸方向の長さは、その先端面同士が軸線方向で当接又は近接対向する範囲で、異なる長さであり、
前記第2及び第4ロータ側爪状磁極の軸方向の長さは、その先端面同士が軸線方向で当接又は近接対向する範囲で、異なる長さであることを特徴とするロータ。
The rotor according to any one of claims 1 to 4,
The lengths of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles in the axial direction are different lengths in a range in which the tip surfaces are in contact with or close to each other in the axial direction.
The lengths of the second and fourth rotor side claw-shaped magnetic poles in the axial direction are different from each other in a range in which front end surfaces thereof abut or face each other in the axial direction.
請求項1〜5のいずれか1つに記載のロータにおいて、
前記第1及び第3ロータ側爪状磁極の軸線方向で当接又は近接対向する先端面は、周方向に一定の範囲だけずらして配置され、
前記第2及び第4ロータ側爪状磁極の軸線方向で当接又は近接対向する先端面は、周方向に一定の範囲だけずらして配置されてていることを特徴とするロータ。
The rotor according to any one of claims 1 to 5,
The tip surfaces of the first and third rotor side claw-shaped magnetic poles that contact or approach each other in the axial direction are shifted by a certain range in the circumferential direction,
The rotor is characterized in that the tip surfaces of the second and fourth rotor-side claw-shaped magnetic poles that are in contact with or close to each other in the axial direction are shifted by a certain range in the circumferential direction.
それぞれ同数のステータ側爪状磁極を等角度の間隔で延出形成した4個の第1〜第4ステータコアを軸方向に順番に環状巻線を介在させて積層し、
第1ステータコアに形成した第1ステータ側爪状磁極の先端面と第3ステータコアに形成した第3ステータ側爪状磁極の先端面とを軸線方向で当接又は近接対向させるとともに、第2ステータコアに形成した第2ステータ側爪状磁極の先端面と第4ステータコアに形成した第4ステータ側爪状磁極の先端面とを軸線方向で当接又は近接対向させ、
第1及び第3ステータコアに形成した第1及び第3ステータ側爪状磁極からの磁束の変動周期と、第2及び第4ステータコアに形成した第2及び第4ステータ側爪状磁極からの磁束の変動周期とが180度位相がずれるように、第1〜第4ステータコアにそれぞれ介在された各環状巻線に流れる交流電流の向きを異ならしたことを特徴とするステータ。
Four first to fourth stator cores, each having the same number of stator side claw-shaped magnetic poles extending at equal angular intervals, are laminated with annular windings in order in the axial direction,
The tip surface of the first stator side claw-shaped magnetic pole formed on the first stator core and the tip surface of the third stator side claw-shaped magnetic pole formed on the third stator core are contacted or closely opposed in the axial direction, and the second stator core The tip surface of the formed second stator side claw-shaped magnetic pole and the tip surface of the fourth stator side claw-shaped magnetic pole formed on the fourth stator core are contacted or closely opposed in the axial direction,
The fluctuation cycle of the magnetic flux from the first and third stator side claw-shaped magnetic poles formed on the first and third stator cores, and the magnetic flux from the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles formed on the second and fourth stator cores. A stator characterized in that the direction of alternating current flowing through each annular winding interposed in each of the first to fourth stator cores is different so that the phase of the fluctuation period is 180 degrees out of phase.
請求項7に記載のステータにおいて、
前記第1ステータコアと前記第2ステータコアの間に積層された環状巻線は、正巻きで巻回され、
前記第2ステータコアと前記第3ステータコアの間に積層された環状巻線は、逆巻きで巻回され、
前記第3ステータコアと前記第4ステータコアの間に積層された環状巻線は、正巻きで巻回され、
各環状巻線に単相電流を流すことを特徴とするステータ。
The stator according to claim 7,
The annular winding laminated between the first stator core and the second stator core is wound with a positive winding,
The annular winding laminated between the second stator core and the third stator core is wound in a reverse winding,
The annular winding laminated between the third stator core and the fourth stator core is wound with a positive winding,
A stator in which a single-phase current is passed through each annular winding.
請求項7又は8に記載のステータにおいて、
前記第1及び第2ステータコアの間に積層された環状巻線、前記第2及び第3ステータコアの間に積層された環状巻線、及び、前記第3及び4ステータコアの間に積層された環状巻線は、共にコイル長が同じであることを特徴とするステータ。
The stator according to claim 7 or 8,
An annular winding laminated between the first and second stator cores, an annular winding laminated between the second and third stator cores, and an annular winding laminated between the third and fourth stator cores The stator is characterized in that the wires have the same coil length.
請求項9に記載のステータにおいて、
コイル長が同じ前記各環状巻線は、その巻き数が同じであることを特徴とするステータ。
The stator according to claim 9, wherein
Each of the annular windings having the same coil length has the same number of turns.
請求項7〜10のいずれか1つに記載のステータにおいて、
前記第1及び第3ステータ側爪状磁極の軸方向の長さは、その先端面同士が軸線方向で当接又は近接対向する範囲で、異なる長さであり、
前記第2及び第4ステータ側爪状磁極の軸方向の長さは、その先端面同士が軸線方向で当接又は近接対向する範囲で、異なる長さであることを特徴とするステータ。
In the stator according to any one of claims 7 to 10,
The lengths in the axial direction of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles are different lengths in a range in which the front end surfaces are in contact with or close to each other in the axial direction.
The stator is characterized in that the axial lengths of the claw-shaped magnetic poles on the second and fourth stator sides are different in a range in which the front end surfaces are in contact with each other or close to each other in the axial direction.
請求項7〜11のいずれか1つに記載のステータにおいて、
前記第1及び第3ステータ側爪状磁極の軸線方向で当接又は近接対向する先端面は、周方向に一定の範囲だけずらして配置され、
前記第2及び第4ステータ側爪状磁極の軸線方向で当接又は近接対向する先端面は、周方向に一定の範囲だけずらして配置されてていることを特徴とするステータ。
The stator according to any one of claims 7 to 11,
The tip surfaces of the first and third stator side claw-shaped magnetic poles that are in contact with each other or close to each other in the axial direction are shifted by a certain range in the circumferential direction,
The stator is characterized in that the tip surfaces of the second and fourth stator side claw-shaped magnetic poles that are in contact with each other or close to each other in the axial direction are shifted by a certain range in the circumferential direction.
請求項1〜6のいずれか1つに記載のロータを3個軸方向に積層して、U相ロータ、V相ロータ、及び、W相ロータを形成したことを特徴とするロータ。   A rotor, wherein the rotor according to any one of claims 1 to 6 is laminated in the axial direction to form a U-phase rotor, a V-phase rotor, and a W-phase rotor. 請求項7〜12のいずれか1つに記載のステータを3個軸方向に積層して、U相ステータ、V相ステータ、及び、W相ステータを形成したことを特徴とするステータ。   A stator in which three stators according to any one of claims 7 to 12 are laminated in the axial direction to form a U-phase stator, a V-phase stator, and a W-phase stator. 請求項1〜6のいずれか1つに記載の1つのロータと、請求項7〜12のいずれか1つに記載の1つのステータとを有したことを特徴とするモータ。   A motor comprising one rotor according to any one of claims 1 to 6 and one stator according to any one of claims 7 to 12. 請求項13に記載の3つのロータと、請求項14に記載の3つのステータとを有したことを特徴とするモータ。   A motor comprising the three rotors according to claim 13 and the three stators according to claim 14.
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