JP2771062B2 - 櫛形モータ - Google Patents
櫛形モータInfo
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- JP2771062B2 JP2771062B2 JP3346445A JP34644591A JP2771062B2 JP 2771062 B2 JP2771062 B2 JP 2771062B2 JP 3346445 A JP3346445 A JP 3346445A JP 34644591 A JP34644591 A JP 34644591A JP 2771062 B2 JP2771062 B2 JP 2771062B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、同期モータの一種であ
る櫛形モータに関し、特に、電磁石の磁化作用によりロ
ータに磁極を形成するため、櫛形モータに必須に設けら
れるロータ磁化用の磁路構造の改良に関する。
る櫛形モータに関し、特に、電磁石の磁化作用によりロ
ータに磁極を形成するため、櫛形モータに必須に設けら
れるロータ磁化用の磁路構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロータの磁極を電磁石の磁化作用により
形成するタイプの同期モータは、既に知られている。こ
の同期モータは、鉄等の強磁性体からなるロータコアの
端縁部に近接して、ロータコアを磁化するための界磁巻
線を備えた磁化部材、すなわち電磁石を複数個配置し、
これらの電磁石による磁界内でロータコアを磁化するよ
うになっている。モータ内には、磁化による磁束を通す
ための閉ループ状の磁路が設けられ、この磁路に従っ
て、ロータ側に複数の磁極が形成される。ここで、ロー
タコアを複数の磁極に分割するために、ロータコア内に
は、樹脂やステンレス等の磁力線を通しにくい材料から
なる磁気遮断膜が埋設される。この磁気遮断膜の配置に
よりロータコアは複数の部分に分割され、それぞれの部
分が磁極を形成する。このときロータコアの形状は、こ
れら複数の部材が軸線方向へ櫛歯状に入り組んだ形状を
呈するため、一般にこの種の同期モータを櫛形モータと
称している。
形成するタイプの同期モータは、既に知られている。こ
の同期モータは、鉄等の強磁性体からなるロータコアの
端縁部に近接して、ロータコアを磁化するための界磁巻
線を備えた磁化部材、すなわち電磁石を複数個配置し、
これらの電磁石による磁界内でロータコアを磁化するよ
うになっている。モータ内には、磁化による磁束を通す
ための閉ループ状の磁路が設けられ、この磁路に従っ
て、ロータ側に複数の磁極が形成される。ここで、ロー
タコアを複数の磁極に分割するために、ロータコア内に
は、樹脂やステンレス等の磁力線を通しにくい材料から
なる磁気遮断膜が埋設される。この磁気遮断膜の配置に
よりロータコアは複数の部分に分割され、それぞれの部
分が磁極を形成する。このときロータコアの形状は、こ
れら複数の部材が軸線方向へ櫛歯状に入り組んだ形状を
呈するため、一般にこの種の同期モータを櫛形モータと
称している。
【０００３】従来の櫛形モータの一例を図７に断面図で
示す。この櫛形モータは、鉄等の強磁性体からなる実質
的円筒構造体のロータコア１と、ロータコア１を磁化し
てロータを形成するための複数の電磁石２と、所定間隔
を有してロータコア１を囲繞するステータコア３とを備
える。ステータコア３は、回転磁界を形成する複数の励
磁巻線４を有してステータを形成し、この回転磁界に同
期してロータコア１を回転させる。ロータコア１の内部
には、図示のようにロータコア１の軸線に斜交して前述
の磁気遮断膜５が埋設され、これによりロータコア１が
２つの部分１ａ及び１ｂに磁気的に分断される。電磁石
２は、ロータコア１を磁化するための界磁巻線６を備
え、界磁巻線６に所定方向へ電流を流すことにより磁界
を形成する。電磁石２は、ロータコア１の２つの部分１
ａ及び１ｂのそれぞれに対して所望の個数（図では２個
づつ）が配置され、所定方向を有する磁界によりロータ
コア１の各部分１ａ及び１ｂを磁化する。ロータコア１
及びステータコア３の外側には、磁化により生じた磁束
を閉ループ状に通す磁路を形成するために、電磁石２の
位置に対応してヨーク７が配置される。この閉ループ状
の磁束密度及びその方向を、例として図に鎖線で示す。
この磁化により、ロータコア１にＮ極とＳ極との１極対
の磁極が形成され、ステータコア３の回転磁界に同期し
てロータコア１が回転する。
示す。この櫛形モータは、鉄等の強磁性体からなる実質
的円筒構造体のロータコア１と、ロータコア１を磁化し
てロータを形成するための複数の電磁石２と、所定間隔
を有してロータコア１を囲繞するステータコア３とを備
える。ステータコア３は、回転磁界を形成する複数の励
磁巻線４を有してステータを形成し、この回転磁界に同
期してロータコア１を回転させる。ロータコア１の内部
には、図示のようにロータコア１の軸線に斜交して前述
の磁気遮断膜５が埋設され、これによりロータコア１が
２つの部分１ａ及び１ｂに磁気的に分断される。電磁石
２は、ロータコア１を磁化するための界磁巻線６を備
え、界磁巻線６に所定方向へ電流を流すことにより磁界
を形成する。電磁石２は、ロータコア１の２つの部分１
ａ及び１ｂのそれぞれに対して所望の個数（図では２個
づつ）が配置され、所定方向を有する磁界によりロータ
コア１の各部分１ａ及び１ｂを磁化する。ロータコア１
及びステータコア３の外側には、磁化により生じた磁束
を閉ループ状に通す磁路を形成するために、電磁石２の
位置に対応してヨーク７が配置される。この閉ループ状
の磁束密度及びその方向を、例として図に鎖線で示す。
この磁化により、ロータコア１にＮ極とＳ極との１極対
の磁極が形成され、ステータコア３の回転磁界に同期し
てロータコア１が回転する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
櫛形モータにおいては、ロータコアを磁化するために必
須に設けられる磁路を、ロータ及びステータの外側に配
置したヨークにより形成していた。したがって、磁路は
比較的長くなり、磁束の漏れや干渉を生じる危惧を有し
ていた。また、モータ外周部へのヨークの配置により、
必然的にモータ寸法が大きくなっていた。
櫛形モータにおいては、ロータコアを磁化するために必
須に設けられる磁路を、ロータ及びステータの外側に配
置したヨークにより形成していた。したがって、磁路は
比較的長くなり、磁束の漏れや干渉を生じる危惧を有し
ていた。また、モータ外周部へのヨークの配置により、
必然的にモータ寸法が大きくなっていた。
【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
に鋭意、工夫改善を施したものであり、その目的は、ロ
ータを磁化するための磁路を短くでき、かつ小型化が可
能な櫛形モータを提供することにある。
に鋭意、工夫改善を施したものであり、その目的は、ロ
ータを磁化するための磁路を短くでき、かつ小型化が可
能な櫛形モータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、回転磁界を形成するための複数の励磁巻
線をステータコアに巻設してなるステータと、ロータコ
ア、及びロータコア内に埋設され、ロータコアを複数の
部分に分断してそれらの部分間を磁気的に遮断する磁気
遮断膜を備え、ステータに対向して回転磁界に同期して
回転するロータと、ロータコアを磁化する界磁巻線を有
してロータコアに複数の磁極を形成する複数の電磁石と
を具備した櫛形モータにおいて、磁気遮断膜によって複
数の部分に分断されたロータコアは、大径部と大径部の
軸方向両端面から回転中心軸線に沿って突出する一対の
縮径部とを有した実質的円筒構造体であり、複数の部分
は、大径部にてステータコアに対向して配設され、それ
ぞれに磁極を形成する複数の磁極部分と、ロータコアの
中心部に回転中心軸線に沿って配設され、電磁石による
磁束流の磁路として作用する磁路部分とを備え、複数の
電磁石の各々は、ロータコアの一対の縮径部の周囲に縮
径部から独立して配置され、磁極部分と縮径部の外周面
に露出する磁路部分とを相互に磁気的に橋絡すること、
を特徴とする櫛形モータを提供する。
に、本発明は、回転磁界を形成するための複数の励磁巻
線をステータコアに巻設してなるステータと、ロータコ
ア、及びロータコア内に埋設され、ロータコアを複数の
部分に分断してそれらの部分間を磁気的に遮断する磁気
遮断膜を備え、ステータに対向して回転磁界に同期して
回転するロータと、ロータコアを磁化する界磁巻線を有
してロータコアに複数の磁極を形成する複数の電磁石と
を具備した櫛形モータにおいて、磁気遮断膜によって複
数の部分に分断されたロータコアは、大径部と大径部の
軸方向両端面から回転中心軸線に沿って突出する一対の
縮径部とを有した実質的円筒構造体であり、複数の部分
は、大径部にてステータコアに対向して配設され、それ
ぞれに磁極を形成する複数の磁極部分と、ロータコアの
中心部に回転中心軸線に沿って配設され、電磁石による
磁束流の磁路として作用する磁路部分とを備え、複数の
電磁石の各々は、ロータコアの一対の縮径部の周囲に縮
径部から独立して配置され、磁極部分と縮径部の外周面
に露出する磁路部分とを相互に磁気的に橋絡すること、
を特徴とする櫛形モータを提供する。
【０００７】
【０００８】
【作用】電磁石の磁界によってロータコア及びステータ
コアを通して閉ループ状に形成される磁束は、磁気遮断
膜によってロータコア内に分離形成された磁極部分及び
磁路部分を順次通過する。磁束の方向により、ロータコ
アの磁極部分にＮ極又はＳ極が形成される。磁路部分
は、ステータコアから離間した位置にあり、磁気遮断膜
の作用により磁極に影響を及ぼすことなく磁化される。
このように、磁化により生じた磁束を閉ループ状に通す
磁路をロータコア内部に形成したため、磁路は比較的短
くなり、モータ寸法の小型化が可能となる。
コアを通して閉ループ状に形成される磁束は、磁気遮断
膜によってロータコア内に分離形成された磁極部分及び
磁路部分を順次通過する。磁束の方向により、ロータコ
アの磁極部分にＮ極又はＳ極が形成される。磁路部分
は、ステータコアから離間した位置にあり、磁気遮断膜
の作用により磁極に影響を及ぼすことなく磁化される。
このように、磁化により生じた磁束を閉ループ状に通す
磁路をロータコア内部に形成したため、磁路は比較的短
くなり、モータ寸法の小型化が可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明をその実
施例に基づきさらに詳細に説明する。図１を参照すれ
ば、本発明の第１実施例による櫛形モータの概略構造が
断面で示されている。この櫛形モータは、鉄等の強磁性
体からなる実質的円筒構造のロータコア１０と、ロータ
コア１０を磁化してロータを形成するための電磁石１２
と、所定間隔を有してロータコア１０を囲繞するステー
タコア１４とを備える。
施例に基づきさらに詳細に説明する。図１を参照すれ
ば、本発明の第１実施例による櫛形モータの概略構造が
断面で示されている。この櫛形モータは、鉄等の強磁性
体からなる実質的円筒構造のロータコア１０と、ロータ
コア１０を磁化してロータを形成するための電磁石１２
と、所定間隔を有してロータコア１０を囲繞するステー
タコア１４とを備える。
【００１０】ロータコア１０は、ステータコア１４に対
向する大径部１０ａと、大径部１０ａの軸線方向両端に
突出して出力軸を構成する縮径部１０ｂとを備える。ロ
ータコア１０の内部には、前述のようにロータコア１０
を磁気的に分割するための磁気遮断膜１６及び１８が埋
設される。この実施例では、ロータコア１０の軸線に平
行に円筒状に延びる磁気遮断膜１６と、軸線に斜交して
延びる磁気遮断膜１８とがそれぞれ埋設される。ロータ
コア１０内を軸線方向へ円筒状に延びる磁気遮断膜１６
は、ロータコア両端の縮径部１０ｂに達し、縮径部１０
ｂにおいて半径方向へ屈曲してその外周面までさらに延
びる。ロータコア１０内を斜めに延びる磁気遮断膜１８
は、図７の従来の櫛形モータと同様にロータコア１０を
２つの部分に分断するが、円筒状の磁気遮断膜１６の内
部には延出しない。このようにして、ロータコア１０は
磁気遮断膜１６及び１８により、ステータコア１４に対
向してＮ極及びＳ極を形成する２つの磁極部分２０と、
ロータコア１０の中心部を軸線方向へ貫通して後述する
磁束の磁路を形成する１つの磁路部分２２とに磁気的に
分断される（図２及び図３参照）。
向する大径部１０ａと、大径部１０ａの軸線方向両端に
突出して出力軸を構成する縮径部１０ｂとを備える。ロ
ータコア１０の内部には、前述のようにロータコア１０
を磁気的に分割するための磁気遮断膜１６及び１８が埋
設される。この実施例では、ロータコア１０の軸線に平
行に円筒状に延びる磁気遮断膜１６と、軸線に斜交して
延びる磁気遮断膜１８とがそれぞれ埋設される。ロータ
コア１０内を軸線方向へ円筒状に延びる磁気遮断膜１６
は、ロータコア両端の縮径部１０ｂに達し、縮径部１０
ｂにおいて半径方向へ屈曲してその外周面までさらに延
びる。ロータコア１０内を斜めに延びる磁気遮断膜１８
は、図７の従来の櫛形モータと同様にロータコア１０を
２つの部分に分断するが、円筒状の磁気遮断膜１６の内
部には延出しない。このようにして、ロータコア１０は
磁気遮断膜１６及び１８により、ステータコア１４に対
向してＮ極及びＳ極を形成する２つの磁極部分２０と、
ロータコア１０の中心部を軸線方向へ貫通して後述する
磁束の磁路を形成する１つの磁路部分２２とに磁気的に
分断される（図２及び図３参照）。
【００１１】磁気遮断膜１６及び１８により上記の各部
分２０及び２２に分断されたロータコア１０は、接着性
を有する樹脂材料を磁気遮断膜として使用するか、又は
接着剤を併用することにより相互に固定される。あるい
は、各部分２０及び２２を軸線方向へ貫通するタイロッ
ドを用いて固定することもできるが、この場合は、タイ
ロッドに磁気を通さない材料を用いるか、タイロッド用
貫通孔を磁気遮断膜で被覆する必要がある。したがっ
て、上記構造のロータコア１０の製造工程としては、２
つの磁極部分２０と１つの磁路部分２２との間に接着性
磁気遮断膜１６及び１８を順次形成して各部分２０及び
２２を相互接着する方法、各部分２０及び２２を相互に
隙間を開けてタイロッドで固定した後、隙間に溶融した
磁気遮断膜材料を充填し冷却成形する方法等が実施でき
る。２つの磁極部分２０と１つの磁路部分２２とは、ロ
ータコア１０を切削加工により切断して形成してもよい
し、別部材として個別成形してもよい。
分２０及び２２に分断されたロータコア１０は、接着性
を有する樹脂材料を磁気遮断膜として使用するか、又は
接着剤を併用することにより相互に固定される。あるい
は、各部分２０及び２２を軸線方向へ貫通するタイロッ
ドを用いて固定することもできるが、この場合は、タイ
ロッドに磁気を通さない材料を用いるか、タイロッド用
貫通孔を磁気遮断膜で被覆する必要がある。したがっ
て、上記構造のロータコア１０の製造工程としては、２
つの磁極部分２０と１つの磁路部分２２との間に接着性
磁気遮断膜１６及び１８を順次形成して各部分２０及び
２２を相互接着する方法、各部分２０及び２２を相互に
隙間を開けてタイロッドで固定した後、隙間に溶融した
磁気遮断膜材料を充填し冷却成形する方法等が実施でき
る。２つの磁極部分２０と１つの磁路部分２２とは、ロ
ータコア１０を切削加工により切断して形成してもよい
し、別部材として個別成形してもよい。
【００１２】ステータコア１４は、複数の励磁巻線２４
を有してロータコア１０を囲繞するステータを構成し、
回転磁界を形成してロータコア１０を同期回転させる。
電磁石１２は、断面コ字状の磁化部材２６と、ロータコ
ア１０を磁化するための磁界を形成する界磁巻線２８と
を備える。この実施例では電磁石１２は、ロータコア１
０の両端の縮径部１０ｂの周囲にそれぞれ２つずつ、周
方向へ略等間隔に配置される。このとき、断面コ字状の
磁化部材２６の両端面は、縮径部１０ｂにおける磁極部
分２０と磁路部分２２とに跨がって配置され、両部分を
磁気的に橋絡する。なお、ロータコア１０を磁化するた
めには、電磁石１２を、各縮径部１０ｂの周囲に少なく
とも１つずつ、すなわち１磁極に対し１つずつ配置すれ
ばよい。電磁石１２の個数を増やすに従って磁界の強さ
は増加し、その配置は必ずしも等間隔でなくともよい
が、磁力がロータコアの回転に影響を与えないように配
置することが好ましい。また、各電磁石１２の界磁巻線
２８は、それぞれ独立して電源を有してもよいし、１つ
の電源に対し直列又は並列に接続してもよい。
を有してロータコア１０を囲繞するステータを構成し、
回転磁界を形成してロータコア１０を同期回転させる。
電磁石１２は、断面コ字状の磁化部材２６と、ロータコ
ア１０を磁化するための磁界を形成する界磁巻線２８と
を備える。この実施例では電磁石１２は、ロータコア１
０の両端の縮径部１０ｂの周囲にそれぞれ２つずつ、周
方向へ略等間隔に配置される。このとき、断面コ字状の
磁化部材２６の両端面は、縮径部１０ｂにおける磁極部
分２０と磁路部分２２とに跨がって配置され、両部分を
磁気的に橋絡する。なお、ロータコア１０を磁化するた
めには、電磁石１２を、各縮径部１０ｂの周囲に少なく
とも１つずつ、すなわち１磁極に対し１つずつ配置すれ
ばよい。電磁石１２の個数を増やすに従って磁界の強さ
は増加し、その配置は必ずしも等間隔でなくともよい
が、磁力がロータコアの回転に影響を与えないように配
置することが好ましい。また、各電磁石１２の界磁巻線
２８は、それぞれ独立して電源を有してもよいし、１つ
の電源に対し直列又は並列に接続してもよい。
【００１３】上記構成を有する櫛形モータの作用を以下
に説明する。４個の電磁石１２の界磁巻線２８に所定方
向へ電流を流し、これにより電磁石１２の周囲に所定方
向の磁界を形成して、この磁界によりロータコア１０の
３つの部分２０，２２をそれぞれ磁化する。この磁化に
より形成される閉ループ状の磁束及びその方向を、例と
して図１に鎖線及び矢印で示す。図からわかるように、
本実施例では、電磁石１２によってロータコア１０内に
通される磁束を閉じるための磁路として、ロータコア１
０内の円筒状の磁気遮断膜１６の内部、すなわち上述の
磁路部分２２を使用する。ロータコア１０の各磁極部分
２０を通る磁束は、磁化部材２６のコ字状形状に従って
ロータコア１０の両端位置で磁路部分２２内に接続さ
れ、閉ループ状の磁気回路が形成される。図１及び図３
では、ロータコア１０のＮ極からステータコア１４へ延
びる磁束が、ステータコア１４を略半周して再びロータ
コア１０のＳ極へ入る状態が略示されている。図示のよ
うな磁気遮断膜１６，１８及び電磁石１２の配置によ
り、ロータコア１０が回転する間、磁極は常にこの状態
に維持される。このように、本実施例の櫛形モータで
は、磁路を比較的短くすることができるとともに、ヨー
クを設ける必要がないためモータの小型化が可能とな
る。
に説明する。４個の電磁石１２の界磁巻線２８に所定方
向へ電流を流し、これにより電磁石１２の周囲に所定方
向の磁界を形成して、この磁界によりロータコア１０の
３つの部分２０，２２をそれぞれ磁化する。この磁化に
より形成される閉ループ状の磁束及びその方向を、例と
して図１に鎖線及び矢印で示す。図からわかるように、
本実施例では、電磁石１２によってロータコア１０内に
通される磁束を閉じるための磁路として、ロータコア１
０内の円筒状の磁気遮断膜１６の内部、すなわち上述の
磁路部分２２を使用する。ロータコア１０の各磁極部分
２０を通る磁束は、磁化部材２６のコ字状形状に従って
ロータコア１０の両端位置で磁路部分２２内に接続さ
れ、閉ループ状の磁気回路が形成される。図１及び図３
では、ロータコア１０のＮ極からステータコア１４へ延
びる磁束が、ステータコア１４を略半周して再びロータ
コア１０のＳ極へ入る状態が略示されている。図示のよ
うな磁気遮断膜１６，１８及び電磁石１２の配置によ
り、ロータコア１０が回転する間、磁極は常にこの状態
に維持される。このように、本実施例の櫛形モータで
は、磁路を比較的短くすることができるとともに、ヨー
クを設ける必要がないためモータの小型化が可能とな
る。
【００１４】図４は、本発明の第２実施例による櫛形モ
ータの概略構造を断面で示す。この櫛形モータは、電磁
石１２によって磁化されてなる４つの磁極を有してロー
タを構成するロータコア３０を備える。電磁石１２及び
ステータコア１４の構造は図１の第１実施例と同様であ
り、それらの構成要素には同一の参照符号を付して説明
する。
ータの概略構造を断面で示す。この櫛形モータは、電磁
石１２によって磁化されてなる４つの磁極を有してロー
タを構成するロータコア３０を備える。電磁石１２及び
ステータコア１４の構造は図１の第１実施例と同様であ
り、それらの構成要素には同一の参照符号を付して説明
する。
【００１５】ロータコア３０は、図１のロータコア１０
と同様に、ステータコア１４に対向する大径部３０ａ
と、大径部３０ａの軸線方向両端へ突出して出力軸を構
成する縮径部３０ｂとを備える。ロータコア３０の内部
には、ロータコア３０の軸線に平行に円筒状に延びる磁
気遮断膜３２と、軸線の周りに螺旋状に延びる磁気遮断
膜３４とがそれぞれ埋設される。ロータコア３０内を円
筒状に延びる磁気遮断膜３２は、ロータコア両端の縮径
部３０ｂに達し、縮径部３０ｂにおいて半径方向へ屈曲
してその外周面までさらに延びる。ロータコア３０内を
螺旋状に延びて大径部３０ａを４つに分断する磁気遮断
膜３４は、各縮径部３０ｂにおいて軸線に平行に延びる
平面部分３４ａと、これらの平面部分３４ａを相互に連
結する螺旋部分３４ｂとを有する。磁気遮断膜３４の平
面部分３４ａの配置は、一方の縮径部３０ｂと他方の縮
径部３０ｂとでは、ロータコア３０の周方向へ中心角９
０°ずれている。したがって、一方の縮径部３０ｂから
他方の縮径部３０ｂに至る間で、螺旋部分３４ｂは、円
筒状磁気遮断膜３２と大径部３０ａの外周面との間に拡
がりつつ周方向へ９０°捻られて延びる（図５参照）。
このような螺旋状の磁気遮断膜３４は、ロータコア３０
の周方向へ等間隔に４つ配置されて上述のようにロータ
コア３０の大径部３０ａを４つに分断するが、円筒状の
磁気遮断膜３２の内部には延出しない。このようにし
て、ロータコア３０は磁気遮断膜３２及び３４により、
２対のＮ極及びＳ極を形成する４つの磁極部分３６と、
磁路を形成する１つの磁路部分３８とに磁気的に分断さ
れる（図６参照）。なお、本実施例によるロータコア３
０の製造方法は、第１実施例のロータコア１０と同様で
ある。
と同様に、ステータコア１４に対向する大径部３０ａ
と、大径部３０ａの軸線方向両端へ突出して出力軸を構
成する縮径部３０ｂとを備える。ロータコア３０の内部
には、ロータコア３０の軸線に平行に円筒状に延びる磁
気遮断膜３２と、軸線の周りに螺旋状に延びる磁気遮断
膜３４とがそれぞれ埋設される。ロータコア３０内を円
筒状に延びる磁気遮断膜３２は、ロータコア両端の縮径
部３０ｂに達し、縮径部３０ｂにおいて半径方向へ屈曲
してその外周面までさらに延びる。ロータコア３０内を
螺旋状に延びて大径部３０ａを４つに分断する磁気遮断
膜３４は、各縮径部３０ｂにおいて軸線に平行に延びる
平面部分３４ａと、これらの平面部分３４ａを相互に連
結する螺旋部分３４ｂとを有する。磁気遮断膜３４の平
面部分３４ａの配置は、一方の縮径部３０ｂと他方の縮
径部３０ｂとでは、ロータコア３０の周方向へ中心角９
０°ずれている。したがって、一方の縮径部３０ｂから
他方の縮径部３０ｂに至る間で、螺旋部分３４ｂは、円
筒状磁気遮断膜３２と大径部３０ａの外周面との間に拡
がりつつ周方向へ９０°捻られて延びる（図５参照）。
このような螺旋状の磁気遮断膜３４は、ロータコア３０
の周方向へ等間隔に４つ配置されて上述のようにロータ
コア３０の大径部３０ａを４つに分断するが、円筒状の
磁気遮断膜３２の内部には延出しない。このようにし
て、ロータコア３０は磁気遮断膜３２及び３４により、
２対のＮ極及びＳ極を形成する４つの磁極部分３６と、
磁路を形成する１つの磁路部分３８とに磁気的に分断さ
れる（図６参照）。なお、本実施例によるロータコア３
０の製造方法は、第１実施例のロータコア１０と同様で
ある。
【００１６】第２実施例において、電磁石１２は、ロー
タコア３０の両端の縮径部３０ｂの周囲にそれぞれ４つ
ずつ、周方向へ略等間隔に配置される。このとき、断面
コ字状の磁化部材２６の両端面は、縮径部３０ｂにおけ
る磁極部分３６と磁路部分３８とに跨がって配置され
る。電磁石１２を周方向へ等間隔に４つ配置するのは、
１つには磁力がロータコアの回転に影響を及ぼさないよ
うにするためであり、また１つには、いずれかの電磁石
１２が磁気遮断膜３４の平面部分３４ａの上に位置して
ロータコア３０の磁極部分３６を磁化できない状態とな
るのを補助するためである。
タコア３０の両端の縮径部３０ｂの周囲にそれぞれ４つ
ずつ、周方向へ略等間隔に配置される。このとき、断面
コ字状の磁化部材２６の両端面は、縮径部３０ｂにおけ
る磁極部分３６と磁路部分３８とに跨がって配置され
る。電磁石１２を周方向へ等間隔に４つ配置するのは、
１つには磁力がロータコアの回転に影響を及ぼさないよ
うにするためであり、また１つには、いずれかの電磁石
１２が磁気遮断膜３４の平面部分３４ａの上に位置して
ロータコア３０の磁極部分３６を磁化できない状態とな
るのを補助するためである。
【００１７】第２実施例による櫛形モータの作用を以下
に説明する。８個の電磁石１２の界磁巻線２８に所定方
向へ電流を流し、これにより各電磁石１２の周囲に所定
方向の磁界を形成して、この磁界によりロータコア３０
の５つの部分３６，３８をそれぞれ磁化する。この磁化
により形成される閉ループ状の磁束及びその方向を、例
として図４に鎖線及び矢印で示す。図４の（ａ）及び
（ｂ）は、ロータコア３０の軸線に関して中心角９０°
だけ異なる位置での断面図である。図からわかるよう
に、この実施例では、電磁石１２によってロータコア３
０内に通される磁束を閉じるための磁路として、第１実
施例と同様にロータコア３０内の円筒状の磁気遮断膜３
２の内部、すなわち上述の磁路部分３８を使用する。ロ
ータコア３０の各磁極部分３６を通る磁束は、磁化部材
２６のコ字状形状に従ってロータコア３０の両端位置で
磁路部分３８に接続し、閉ループ状の磁気回路が形成さ
れる。図４及び図６では、ロータコア３０のＮ極からス
テータコア１４へ延びる磁束が、ステータコア１４を略
１／４周して再びロータコア３０のＳ極へ入る状態が略
示されている。
に説明する。８個の電磁石１２の界磁巻線２８に所定方
向へ電流を流し、これにより各電磁石１２の周囲に所定
方向の磁界を形成して、この磁界によりロータコア３０
の５つの部分３６，３８をそれぞれ磁化する。この磁化
により形成される閉ループ状の磁束及びその方向を、例
として図４に鎖線及び矢印で示す。図４の（ａ）及び
（ｂ）は、ロータコア３０の軸線に関して中心角９０°
だけ異なる位置での断面図である。図からわかるよう
に、この実施例では、電磁石１２によってロータコア３
０内に通される磁束を閉じるための磁路として、第１実
施例と同様にロータコア３０内の円筒状の磁気遮断膜３
２の内部、すなわち上述の磁路部分３８を使用する。ロ
ータコア３０の各磁極部分３６を通る磁束は、磁化部材
２６のコ字状形状に従ってロータコア３０の両端位置で
磁路部分３８に接続し、閉ループ状の磁気回路が形成さ
れる。図４及び図６では、ロータコア３０のＮ極からス
テータコア１４へ延びる磁束が、ステータコア１４を略
１／４周して再びロータコア３０のＳ極へ入る状態が略
示されている。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から分かるように、本発明
は、実質的に円筒構造体であるロータコアの内部に、磁
気遮断膜によって相互に磁気的に分離された磁極部分及
び磁路部分を形成し、電磁石の磁界によってロータコア
及びステータコアを通して閉ループ状に形成される磁束
を、ロータコアの磁極部分及び磁路部分に順次通過させ
る構成としたから、ロータコアを磁化する際の磁路は比
較的短くなり、磁束の漏れや干渉を生じる危惧が低減さ
れて、櫛形モータの性能及び信頼性が向上するととも
に、モータ寸法、特に径寸法の小型化が可能となり、し
たがって、種々の回転駆動源として用いる場合の櫛形モ
ータの適用範囲が拡大される。
は、実質的に円筒構造体であるロータコアの内部に、磁
気遮断膜によって相互に磁気的に分離された磁極部分及
び磁路部分を形成し、電磁石の磁界によってロータコア
及びステータコアを通して閉ループ状に形成される磁束
を、ロータコアの磁極部分及び磁路部分に順次通過させ
る構成としたから、ロータコアを磁化する際の磁路は比
較的短くなり、磁束の漏れや干渉を生じる危惧が低減さ
れて、櫛形モータの性能及び信頼性が向上するととも
に、モータ寸法、特に径寸法の小型化が可能となり、し
たがって、種々の回転駆動源として用いる場合の櫛形モ
ータの適用範囲が拡大される。
【図１】本発明の第１実施例による櫛形モータの概略図
であり、図３の線Ｉ−Ｉに沿った断面図である。
であり、図３の線Ｉ−Ｉに沿った断面図である。
【図２】図１の櫛形モータのロータコアの斜視図であ
る。
る。
【図３】図１の線 III−III に沿った断面図である。
【図４】本発明の第２実施例による櫛形モータの概略図
であり、（ａ）図６の線 IVa−IVa に沿った断面図、
（ｂ）図６の線 IVb−IVb に沿った断面図、である。
であり、（ａ）図６の線 IVa−IVa に沿った断面図、
（ｂ）図６の線 IVb−IVb に沿った断面図、である。
【図５】図４の櫛形モータのロータコアの斜視図であ
る。
る。
【図６】図４（ａ）の線VI−VIに沿った断面図である。
【図７】従来の櫛形モータの概略断面図である。
１０，３０…ロータコア １２…ステータコア １４…電磁石 １６，１８，３２，３４…磁気遮断膜 ２０，３６…磁極部分 ２２，３８…磁路部分 ２４…励磁巻線 ２６…磁化部材 ２８…界磁巻線
フロントページの続き (72)発明者 前田 尚志 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社商品開発研究 所内 (56)参考文献 特開 昭52−156312（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02K 19/00 - 19/38
Claims (1)
- 【請求項１】 回転磁界を形成するための複数の励磁巻
線をステータコアに巻設してなるステータと、ロータコ
ア、及び該ロータコア内に埋設され、該ロータコアを複
数の部分に分断してそれらの部分間を磁気的に遮断する
磁気遮断膜を備え、前記ステータに対向して前記回転磁
界に同期して回転するロータと、前記ロータコアを磁化
する界磁巻線を有して該ロータコアに複数の磁極を形成
する複数の電磁石とを具備した櫛形モータにおいて、 前記磁気遮断膜によって複数の部分に分断された前記ロ
ータコアは、大径部と該大径部の軸方向両端面から回転
中心軸線に沿って突出する一対の縮径部とを有した実質
的円筒構造体であり、 前記複数の部分は、前記大径部にて前記ステータコアに
対向して配設され、それぞれに前記磁極を形成する複数
の磁極部分と、前記ロータコアの中心部に前記回転中心
軸線に沿って配設され、前記電磁石による磁束流の磁路
として作用する磁路部分とを備え、 前記複数の電磁石の各々は、前記ロータコアの前記一対
の縮径部の周囲に該縮径部から独立して配置され、前記
磁極部分と該縮径部の外周面に露出する前記磁路部分と
を相互に磁気的に橋絡すること、 を特徴とする櫛形モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3346445A JP2771062B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 櫛形モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3346445A JP2771062B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 櫛形モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05184112A JPH05184112A (ja) | 1993-07-23 |
| JP2771062B2 true JP2771062B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=18383478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3346445A Expired - Fee Related JP2771062B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 櫛形モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2771062B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52156312A (en) * | 1976-06-23 | 1977-12-26 | Kato Hiroshi | Brushless field rotary generator |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP3346445A patent/JP2771062B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05184112A (ja) | 1993-07-23 |
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