JP5217145B2 - Field element and armature core, armature and motor - Google Patents
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Description
本発明は、界磁子及び電機子用磁心に関し、特にアキシャルギャップ型モータに適用される。 The present invention relates to a field element and an armature core, and is particularly applied to an axial gap type motor.
アキシャルギャップ型モータは、界磁子と電機子とを備える。界磁子は、ヨークと、当該ヨークに設けられる磁石とを有する。電機子は、ヨークと、当該ヨークに設けられるティースと、当該ティースに配置される巻線とを有する。界磁子の磁石と、電機子のティースとは、エアギャップを介して互いに対向する。 The axial gap type motor includes a field element and an armature. The field element has a yoke and a magnet provided on the yoke. The armature includes a yoke, teeth provided on the yoke, and windings disposed on the teeth. The magnet of the field element and the tooth of the armature face each other through an air gap.
電機子のヨークに関しては、モータの軸を中心として磁性体板を巻回したものを当該ヨークに採用することが提案されている。かかる技術は、例えば特許文献1に開示されている。
With respect to the armature yoke, it has been proposed to use a yoke in which a magnetic plate is wound around the motor shaft. Such a technique is disclosed in
なお、本発明に関連するその他の技術が、特許文献2及び3に開示されている。
Other techniques related to the present invention are disclosed in
しかし、磁性体板を巻回した従来のものは円形状を呈しているため、曲げ加工による磁気特性の劣化、例えば透磁率や飽和磁束密度の低下が、ヨークの至るところで生じていた。このため、電機子の効率が低下していた。 However, since the conventional one in which a magnetic plate is wound has a circular shape, deterioration of magnetic characteristics due to bending, for example, a decrease in magnetic permeability and saturation magnetic flux density has occurred throughout the yoke. For this reason, the efficiency of the armature has been reduced.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、界磁子や電機子の磁気特性の劣化を防止することが目的とされる。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to prevent the deterioration of the magnetic characteristics of the field element and the armature.
この発明の請求項1にかかる界磁子は、所定の方向(91)に沿う軸(92)の周りで周方向(93)に沿って環状に配置される複数の部材(1112;1121;113)を有するヨーク(11)と、互いに対を成す第1及び第2の磁石(1211,1212;1231,1232;1251,1252)とを備え、前記ヨークは、前記周方向において隣接する前記部材の間の位置(r11〜r16;r1〜r6;r21〜r26)において、前記部材よりも磁気特性が低く、同じ前記対に属する前記第1及び前記第2の磁石は、前記位置の両側に隣接する前記部材のそれぞれに前記所定の方向から設けられ、前記部材とは反対側の表面(1211a,1212a;1231a,1232a;1251a,1252a)に同じ極性を呈し、前記ヨーク(11)は、前記軸(92)を中心として巻回される磁性体板(111)を有し、巻回された前記磁性体板の最も内周側の側面(1111)は、前記所定の方向(91)から見て、第1の曲率を呈する第1の面(1111a)の複数と、前記第1の曲率より大きい第2の曲率を呈する第2の面(1111b)の複数とを含み、前記第1の面と前記第2の面とは、前記軸の周りで交互に配置され、前記磁性体板は、前記所定の方向から見て、前記第1の面に対して当該第1の面の曲率中心(C1)とは反対側で当該第1の面に沿う部分(1112)を、前記部材として有し、前記第2の面に対して当該第2の面の曲率中心(C2)とは反対側で当該第2の面に沿う部分(1113)を前記位置(r11〜r16)に有する。 A field element according to a first aspect of the present invention includes a plurality of members (1112; 1121; 113) arranged in an annular shape along a circumferential direction (93) around an axis (92) along a predetermined direction (91). ) And a pair of first and second magnets (1211, 1212; 1231, 1232; 1251, 1252), and the yoke is formed of the members adjacent to each other in the circumferential direction. Between the positions (r11 to r16; r1 to r6; r21 to r26), the magnetic properties are lower than the members, and the first and second magnets belonging to the same pair are adjacent to both sides of the position. Each of the members is provided from the predetermined direction and has the same polarity on the surface (1211a, 1212a; 1231a, 1232a; 1251a, 1252a) opposite to the member, Serial yoke (11), said shaft (92) possess magnetic plate which is wound around the (111), wound innermost side of said magnetic plate (1111), the A plurality of first surfaces (1111a) exhibiting a first curvature and a plurality of second surfaces (1111b) exhibiting a second curvature larger than the first curvature, as viewed from the predetermined direction (91). The first surface and the second surface are alternately arranged around the axis, and the magnetic plate is relative to the first surface when viewed from the predetermined direction. The member has a portion (1112) along the first surface opposite to the center of curvature (C1) of the first surface as the member, and the center of curvature of the second surface with respect to the second surface On the side opposite to (C2), a portion (1113) along the second surface is provided at the position (r11 to r16) .
この発明の請求項2にかかる界磁子は、請求項1に記載の界磁子であって、同じ前記対に属する前記第1の磁石(1211;1231;1251)と前記第2の磁石(1212;1232;1252)とは、互いに連結されて前記位置(r11〜r16;r1〜r6;r21〜r26)を前記所定の方向(91)から覆う。
Field element according to
この発明の請求項3にかかる界磁子は、請求項1又は請求項2に記載の界磁子であって、互いに対を成す第3及び第4の磁石(1221,1222;1241,1242;1261,1262)を更に備え、同じ前記対に属する前記第3及び前記第4の磁石は、同じ前記対に属する前記第1及び前記第2の磁石が設けられた前記部材(1112;1121;113)で挟まれる前記位置(r11〜r16;r1〜r6;r21〜r26)とは異なる前記位置の両側に隣接する前記部材のそれぞれに前記所定の方向(91)から設けられ、前記第1及び前記第2の磁石が前記表面(1211a,1212a;1231a,1232a;1251a,1252a)に呈する前記極性とは異なる極性を、前記部材とは反対側の表面(1221a,1222a;1241a,1242a;1261a,1262a)に呈する。 A field element according to a third aspect of the present invention is the field element according to the first or second aspect , wherein the third and fourth magnets (1221, 1222; 1241, 1242; 1261, 1262), and the third and fourth magnets belonging to the same pair are the members (1112; 1121; 113) provided with the first and second magnets belonging to the same pair. ) Between the positions (r11 to r16; r1 to r6; r21 to r26) that are different from the positions (r11 to r16; r21 to r26). The second magnet has a polarity different from the polarity exhibited by the surface (1211a, 1212a; 1231a, 1232a; 1251a, 1252a), and the surface (1221a, 1) opposite to the member 22a; exhibits 1261a, a 1262a); 1241a, 1242a.
この発明の請求項4にかかる界磁子は、請求項3記載の界磁子であって、同じ前記対に属する前記第3の磁石(1221;1241;1261)と前記第4の磁石(1222;1242;1262)とは、互いに連結されて前記位置(r11〜r16;r1〜r6;r21〜r26)を前記所定の方向(91)から覆う。 Field element according to the fourth aspect of the invention, according to claim 3 in the field element according the third belonging to the same said pair of magnets (1221; 1241; 1261) and the fourth magnet (1222 1242; 1262) are connected to each other to cover the positions (r11 to r16; r1 to r6; r21 to r26) from the predetermined direction (91).
この発明の請求項5にかかる界磁子は、請求項3または請求項4記載の界磁子であって、前記第1乃至前記第4の磁石(1211,1212,1221,1222;1231,1232,1241,1242;1251,1252,1261,1262)のそれぞれを複数備え、前記第1乃至前記第4の磁石は、この順に前記周方向(93)に沿って繰り返し配置される。 A field element according to a fifth aspect of the present invention is the field element according to the third or fourth aspect , wherein the first to fourth magnets (1211, 1212, 1221, 1222; 1231, 1232) are provided. , 1241, 1242; 1251, 1252, 1261, 1262), and the first to fourth magnets are repeatedly arranged in this order along the circumferential direction (93).
この発明の請求項6にかかる界磁子は、請求項5記載の界磁子であって、前記周方向(93)において、前記第1の磁石(1211;1231;1251)と前記第4の磁石(1222;1242;1262)とが連結し、前記第2の磁石(1212;1232;1252)と前記第3の磁石(1221;1241;1261)とが連結する。 A field element according to a sixth aspect of the present invention is the field element according to the fifth aspect , wherein in the circumferential direction (93), the first magnet (1211; 1231; 1251) and the fourth element are provided. Magnets (1222; 1242; 1262) are connected, and the second magnets (1212; 1232; 1252) and the third magnets (1221; 1241; 1261) are connected.
この発明の請求項7にかかるモータは、請求項1乃至請求項6のいずれか一つに記載の界磁子(1)と、前記所定の方向(91)から前記界磁子に対向して設けられる電機子とを備える。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a field element (1) according to any one of the first to sixth aspects, wherein the motor is opposed to the field element from the predetermined direction (91). And an armature provided.
この発明の請求項8にかかる電機子用磁心は、所定の方向(91)に沿う軸(92)の周りで周方向(93)に沿って環状に配置される複数の部材(1112;1121;113)を有するヨーク(211)と、第1の磁性体(2121;2123;2125)とを備え、前記ヨークは、前記周方向において隣接する前記部材の間の位置(r11〜r16;r1〜r6;r21〜r26)において、前記部材よりも磁気特性が低く、前記第1の磁性体は、前記部材に前記所定の方向から設けられ、前記ヨーク(211)は、前記軸(92)を中心として巻回される磁性体板(111)を有し、巻回された前記磁性体板の最も内周側の側面(1111)は、前記所定の方向(91)から見て、第1の曲率を呈する第1の面(1111a)の複数と、前記第1の曲率より大きい第2の曲率を呈する第2の面(1111b)の複数とを含み、前記第1の面と前記第2の面とは、前記軸の周りで交互に配置され、前記磁性体板は、前記所定の方向から見て、前記第1の面に対して当該第1の面の曲率中心(C1)とは反対側で当該第1の面に沿う部分(1112)を、前記部材として有し、前記第2の面に対して当該第2の面の曲率中心(C2)とは反対側で当該第2の面に沿う部分(1113)を前記位置(r11〜r16)に有する。 An armature magnetic core according to an eighth aspect of the present invention includes a plurality of members (1112; 1121) arranged in an annular shape along a circumferential direction (93) around an axis (92) along a predetermined direction (91). 113) and a first magnetic body (2121; 2123; 2125), and the yoke is positioned between the adjacent members in the circumferential direction (r11 to r16; r1 to r6). R21 to r26), the magnetic properties are lower than that of the member, the first magnetic body is provided on the member from the predetermined direction, and the yoke (211) is centered on the shaft (92); possess wound magnetic plate which is wound the (111), wound innermost side of said magnetic plate (1111), when viewed from the predetermined direction (91), a first curvature Plural first surfaces (1111a) to be presented A plurality of second surfaces (1111b) exhibiting a second curvature larger than the first curvature, and the first surface and the second surface are alternately arranged around the axis. The magnetic material plate has a portion (1112) along the first surface opposite to the center of curvature (C1) of the first surface with respect to the first surface when viewed from the predetermined direction. And the portion (1113) along the second surface opposite to the center of curvature (C2) of the second surface with respect to the second surface is the position (r11 to r16). ) .
この発明の請求項9にかかる電機子用磁心は、請求項8に記載の電機子用磁心であって、前記第1の磁性体(2121;2123;2125)は、自身が設けられる前記部材(1112;1121;113)に隣接する前記位置(r11〜r16;r1〜r6;r21〜r26)上に延びる。 An armature core according to a ninth aspect of the present invention is the armature magnetic core according to the eighth aspect , wherein the first magnetic body (2121; 2123; 2125) is the member ( 1112; 1121; 113) extends above the position (r11-r16; r1-r6; r21-r26).
この発明の請求項10にかかる電機子用磁心は、請求項8又は請求項9に記載の電機子用磁心であって、前記第1の磁性体(2121;2123;2125)が設けられる前記部材(1112;1121;113)に隣接する前記位置(r11〜r16;r1〜r6;r21〜r26)に対して、当該部材とは反対側から隣接する前記部材に、前記所定の方向(91)から設けられ、当該第1の磁性体と対を成す第2の磁性体(2122;2124;2126)を更に備える。 Armature core according to claim 1 0 of the present invention, in the armature for core according to claim 8 or claim 9, wherein the first magnetic body (2121; 2123; 2125) is provided above With respect to the position (r11 to r16; r1 to r6; r21 to r26) adjacent to the member (1112; 1121; 113), the predetermined direction (91) is applied to the member adjacent from the opposite side to the member. And a second magnetic body (2122; 2124; 2126) paired with the first magnetic body.
この発明の請求項11にかかる電機子用磁心は、請求項10記載の電機子用磁心であって、同じ前記対に属する前記第1の磁性体(2121;2123;2125)と前記第2の磁性体(2122;2124;2126)とは、互いに連結されて前記位置(r11〜r16;r1〜r6;r21〜r26)を前記所定の方向(91)から覆う。
Armature core according to claim 1 1 of the invention, in the armature magnetic core for
この発明の請求項12にかかる電機子用磁心は、請求項10または請求項11記載の電機子用磁心であって、前記軸(92)の周りで環状に配置される複数の前記対を備える。 Armature core according to claim 1 2 of the present invention, in the armature core according to claim 1 0 or claim 1 1, wherein a plurality of the arranged annularly around said shaft (92) Provide a pair.
この発明の請求項13にかかる電機子は、請求項10乃至請求項12のいずれか一つに記載の電機子用磁心(21)と、前記対の一を一つのティース(212)として当該ティースに配置される巻線(22)とを備える。
Armature according to claim 1 3 of the invention, according to claim 1 0 to
この発明の請求項14にかかるモータは、請求項13記載の電機子(2)と、所定の方向(91)から前記電機子に対向して設けられる界磁子とを備える。
Motor according to
この発明の請求項15にかかるモータは、請求項14記載のモータであって、前記界磁子は、請求項1乃至請求項8のいずれか一つに記載の界磁子(1)であって、当該界磁子の前記第1及び前記第2の磁石(1211,1212;1231,1232;1251,1252)は、当該界磁子の前記ヨーク(11)に対して前記電機子側に設けられる。
Motor according to
この発明の請求項1にかかる界磁子によれば、第1及び第2の磁石は、当該位置の両側に隣接する当該部材にそれぞれ設けられ、かつ当該部材とは反対側の表面に同じ極性を呈するので、界磁子内を流れる磁束は、磁気特性の低い当該位置には殆ど流れない。よって、磁気特性の低い当該位置があっても、界磁子の磁気特性は低下しにくい。しかも、磁性体板を巻回することでヨークが得られるので、界磁子の製造が容易である。しかも、第2の面に沿う部分を設けることで、第1の面に沿う部分(部材)の曲率を小さくすることができる。よって、曲げ応力によって当該部材に生じる磁気特性の劣化を、低減することができる。 According to the field element of the first aspect of the present invention, the first and second magnets are respectively provided on the member adjacent to both sides of the position, and have the same polarity on the surface opposite to the member. Therefore, the magnetic flux flowing in the field element hardly flows to the position where the magnetic characteristics are low. Therefore, even if there exists the said position with low magnetic characteristics, the magnetic characteristic of a field element does not fall easily. In addition, since the yoke is obtained by winding the magnetic plate, the field element can be easily manufactured. And the curvature of the part (member) along a 1st surface can be made small by providing the part along a 2nd surface. Therefore, it is possible to reduce the deterioration of the magnetic characteristics generated in the member due to the bending stress.
この発明の請求項2にかかる界磁子によれば、第1及び第2の磁石を含む単一の磁石を、ヨークに対して所定の方向から設けるだけで良いので、界磁子の製造が簡略化される。
According to the field element according to
この発明の請求項3にかかる界磁子によれば、第3及び第4の磁石は、当該位置の両側に隣接する当該部材にそれぞれ設けられ、かつ当該部材とは反対側の表面に同じ極性を呈するので、界磁子内を流れる磁束は、磁気特性の低い当該位置には殆ど流れず、多くは磁気特性の劣化の殆どない当該部材を介して極性の異なる第1及び第2の磁石へと流れる。よって、界磁子の磁気特性の低下がより効率良く防止される。 According to the field element according to claim 3 of the present invention, the third and fourth magnets are respectively provided on the member adjacent to both sides of the position, and have the same polarity on the surface opposite to the member. Therefore, the magnetic flux flowing in the field element hardly flows to the position where the magnetic characteristics are low, and mostly passes to the first and second magnets having different polarities through the member where the magnetic characteristics are hardly deteriorated. And flow. Therefore, the deterioration of the magnetic properties of the field element can be prevented more efficiently.
この発明の請求項4にかかる界磁子によれば、第3及び第4の磁石を含む単一の磁石を、ヨークに対して所定の方向から設けるだけで良いので、界磁子の製造が簡略化される。 According to the field element of claim 4 of the present invention, it is only necessary to provide a single magnet including the third and fourth magnets from a predetermined direction with respect to the yoke. Simplified.
この発明の請求項5にかかる界磁子によれば、界磁子を所定の方向から見た表面に、異なる極性が周方向に沿って交互に現れる。よって、当該界磁子に対向して所定の方向から電機子を設けて得たモータにおいて、電機子で生じる回転磁界によって界磁子を回転させることができる。 According to the field element of claim 5 of the present invention, different polarities appear alternately along the circumferential direction on the surface of the field element viewed from a predetermined direction. Therefore, in a motor obtained by providing an armature from a predetermined direction facing the field element, the field element can be rotated by a rotating magnetic field generated by the armature.
この発明の請求項6にかかる界磁子によれば、第1及び第2の磁石も互いに連結され、かつ第3及び第4の磁石も互いに連結される場合には、第1乃至第4の磁石を含む単一の磁石を、ヨークに設けるだけで良い。よって、界磁子の製造が簡略化される。 According to the field element of claim 6 of the present invention, when the first and second magnets are also connected to each other, and the third and fourth magnets are also connected to each other, the first to fourth A single magnet including the magnet need only be provided on the yoke. Therefore, the manufacture of the field element is simplified.
第1及び第4の磁石のみが互いに連結され、第2及び第3の磁石のみが互いに連結されている場合には、第1及び第4の磁石を含む単一の磁石と、第2及び第3の磁石を含む単一の磁石とを、部材に設けるだけで界磁子を製造できる。しかも、当該部材が殆ど曲がっていない場合には、当該単一の磁石の形状に台形形状が採用され、以って当該単一の磁石を得やすい。よって、界磁子の製造が簡略化される。 When only the first and fourth magnets are connected to each other and only the second and third magnets are connected to each other, a single magnet including the first and fourth magnets, A field element can be manufactured only by providing a member with a single magnet including three magnets. In addition, when the member is hardly bent, a trapezoidal shape is adopted as the shape of the single magnet, and thus it is easy to obtain the single magnet. Therefore, the manufacture of the field element is simplified.
この発明の請求項7にかかるモータによれば、界磁子では磁気特性が低下しにくいので、モータの効率の低下が防止される。 According to the motor of the seventh aspect of the present invention, the magnetic properties of the field element are unlikely to deteriorate, so that the efficiency of the motor is prevented from decreasing.
この発明の請求項8にかかる電機子用磁心によれば、ヨークに対して第1の磁性体側を流れる磁束は、磁気抵抗の低い第1の磁性体へと導かれ、その多くが、第1の磁性体のみを介して、磁気特性の劣化が殆どない当該部材へと流れる。よって、磁気特性の低い当該位置があっても、電機子用磁心の磁気特性は低下しにくい。しかも、磁性体板を巻回することでヨークが得られるので、電機子用磁心の製造が容易である。しかも、第2の面に沿う部分を設けることで第1の面に沿う部分(部材)の曲率を小さくすることができる。よって、曲げ応力によって生じる当該部材での磁気特性の劣化を、低減することができる。 According to the armature core according to claim 8 of the present invention, the magnetic flux flowing on the first magnetic body side with respect to the yoke is guided to the first magnetic body having a low magnetic resistance, most of which is the first Only through the magnetic material flows to the member with almost no deterioration in magnetic properties. Therefore, even if there exists the said position with a low magnetic characteristic, the magnetic characteristic of the armature core is hard to fall. In addition, since the yoke is obtained by winding the magnetic plate, it is easy to manufacture the armature core. And the curvature of the part (member) along a 1st surface can be made small by providing the part along a 2nd surface. Therefore, it is possible to reduce the deterioration of the magnetic characteristics of the member caused by bending stress.
この発明の請求項9にかかる電機子用磁心によれば、第1の磁性体が当該位置上に延びることで、より多くの磁束を第1の磁性体に導くことができる。当該延びた部分に導かれた磁束も、その多くが当該第1の磁性体のみを介して当該部材へと流れる。よって、電機子用磁心の磁気特性の低下が殆どない。 According to the armature core of claim 9 of the present invention, more magnetic flux can be guided to the first magnetic body by extending the first magnetic body on the position. Most of the magnetic flux guided to the extended portion also flows to the member only through the first magnetic body. Therefore, there is almost no deterioration of the magnetic characteristics of the armature core.
この発明の請求項10にかかる電機子用磁心によれば、当該対の一を一つのティースとして、これに巻線を配置して得た電機子においては、第1及び第2の磁性体のヨークとは反対側の表面に同じ極性が生じる。よって、磁束の多くは、磁気特性が劣化しているおそれのある当該位置には流れず、以って電機子の磁気特性の低下が防止される。
According to the armature core according to
この発明の請求項11にかかる電機子用磁心によれば、第1及び第2の磁性体を含む単一の磁性体を、ヨークに対して所定の方向から設けるだけで良いので、電機子用磁心の製造が簡略化される。
According to the armature core according to
この発明の請求項12にかかる電機子用磁心によれば、当該対の一を一つのティースとして、これに巻線を配置することで、電機子が得られる。
According to the armature core according to
この発明の請求項13にかかる電機子によれば、電機子用磁心の磁気特性の低下が防止されるので、電機子の効率の低下も防止できる。 According to the armature to claim 1 3 of the present invention, since the deterioration of the magnetic properties of the armature core is prevented, also decrease the efficiency of the armature can be prevented.
この発明の請求項14にかかるモータによれば、電機子の効率の低下が防止できるので、モータの効率の低下も防止できる。
According to the motor according to
この発明の請求項15にかかるモータによれば、界磁子の磁気特性の低下も防止されるので、モータの効率が低下しない。
According to the motor according to
1.界磁子について
図1は、本発明にかかる界磁子1を概念的に示す。界磁子1は、ヨーク11と磁石12とを備える。図1では、磁石12が単一なものとして示されているが、例えば後述するように複数の磁石で構成されても良い。
1. About Field Element FIG. 1 conceptually shows a
(1)第1の態様
図2は、本態様にかかるヨーク11を概念的に示す。ヨーク11は、所定の方向91に沿う軸92を中心として巻回される磁性体板111を有する。
(1) First Aspect FIG. 2 conceptually shows a
巻回された磁性体板111の最も内周側の側面1111は、第1の面1111aの複数と第2の面1111bの複数とを含む。第1の面1111aと第2の面1111bとは、軸92の周りで交互に配置される。
The
第1の面1111aは、所定の方向91から見て第1の曲率を呈する。第2の面1111bは、所定の方向91から見て第2の曲率を呈する。第2の曲率は第1の曲率よりも大きい。
The
磁性体板111は、部分1112,1113を有する。部分1112は、所定の方向91から見て、第1の面1111aの曲率中心C1とは反対側で当該第1の面1111aに沿う。部分1113は、所定の方向91から見て、第2の面1111bの曲率中心C2とは反対側で当該第2の面1111bに沿う。
The
部分1112をヨーク11の部材と把握すれば、次のように把握することができる。ヨーク11は、軸92の周りで周方向93に沿って環状に配置される複数の部材を有する。部分1113は、周方向93において隣接する部材の間の位置r11〜r16に配置される。
If the
第1及び第2の曲率が大きい程、部材1112,1113には大きな応力がかかるため、部分1112,1113の磁気特性は劣化しやすい。よって、第1の曲率よりも大きい第2の曲率を呈する第2の面1111bに沿う部分1113の磁気特性は、部分1112の磁気特性よりも劣化しやすい。この内容は次のように把握できる。つまり、ヨーク11は、位置r11〜r16において部分1112(部材)よりも磁気特性が低い。具体的には透磁率が低下し、鉄損が増大する。
The greater the first and second curvatures, the more stress is applied to the
かかるヨーク11によれば、磁性体板111を巻回することでヨーク11が得られるので、界磁子1の製造が容易である。しかも、部分1113を設けることで、部分1112(部材)の曲率を小さくすることができる。よって、曲げ応力によって部分1112に生じる磁気特性の劣化を、低減することができる。
According to the
図3は、ヨーク11(図2)に設けられた磁石12を概念的に示す。磁石12は、互いに対を成す磁石1211,1212と、互いに対を成す磁石1221,1222とを含む。
FIG. 3 conceptually shows the
同じ対に属する磁石1211,1212は、部分1113の両側に隣接する部分1112(部材)のそれぞれに所定の方向91から設けられ、部分1112(部材)とは反対側の表面1211a,1212aに同じ極性を呈する。
The
同じ対に属する磁石1221,1222は、同じ対に属する磁石1211,1212が設けられた部分1112で挟まれる部分1113とは異なる部分1113の両側に隣接する部分1112のそれぞれに、所定の方向91から設けられる。そして、当該磁石1221,1222は、部分1112(部材)とは反対側の表面1221a,1222aに同じ極性を呈する。
The
かかる界磁子1によれば、界磁子1内を流れる磁束は、磁気特性の低い部分1113には殆ど流れない。よって、磁気特性の低い部分1113があっても、界磁子1の磁気特性は低下しにくい。
According to the
具体的には、同じ対に属する磁石1211,1212は表面1211a,1212aに同じ極性を呈するので、当該磁石1211,1212に流出入する磁束は、所定の方向91から見て、当該磁石1211,1212に挟まれた部分1113には殆ど流れない。
Specifically, since the
後述の、磁石1221,1222が表面1221a,1222aに呈する極性と、磁石1211,1212が表面1211a,1212aに呈する極性とが互いに異なるモータ11を用いて説明する。当該モータ11では、磁石1211の磁束は、自身に対して同じ対に属する磁石1212とは反対側に隣接する磁石1222へと流れる。磁石1212の磁束は、自身に対して同じ対に属する磁石1211とは反対側に隣接する磁石1221へと流れる。
A description will be given using the
同じ対に属する磁石1221,1222についても同様である。
The same applies to the
同じ対に属する磁石1211,1212が互いに連結された磁石121によって、部分1113が所定の方向91から覆われても良い。同様に、同じ対に属する磁石1221,1222が互いに連結された磁石122によって、部分1113が所定の方向91から覆われても良い。かかる態様は、図3に示されている。なお、磁石1211,1212の境界近傍においても、着磁されていることが望ましい。
The
かかる態様によれば、磁石1211,1212を含む単一の磁石121を、ヨーク11に対して所定の方向91から設けるだけで良い。同様に、磁石1221,1222を含む単一の磁石122を、ヨーク11に対して所定の方向91から設けるだけで良い。よって、界磁子1の製造が簡略化される。磁石121と磁石122とは、互いに接触していても良い。
According to this aspect, it is only necessary to provide the
周方向93において隣接する磁石121と磁石122とは、互いに連結されることが望ましい。なぜなら、界磁子1を製造する際に、単一の磁石12をヨーク11に設けるだけで良く、以って界磁子1の製造が簡略化されるからである。
It is desirable that the
磁石1221,1222が表面1221a,1222aに呈する極性は、磁石1211,1212が表面1211a,1212aに呈する極性とは、互いに異なることが望ましい。なぜなら、界磁子1内を流れる磁束が、磁気特性の低い部分1113には殆ど流れず、その多くは磁気特性の劣化の殆どない部分1112(部材)を介して、磁石1211,1212と磁石1221,1222との間を流れるからである。よって、界磁子1の磁気特性の低下がより効率良く防止される。例えば、磁石1221,1222が表面1221a,1222aにN極(またはS極)を呈する場合には、磁石1211,1212は表面1211a,1212aにS極(またはN極)を呈する。
The polarities of the
図3に示されるように、磁石1211,1212,1221,1222は、この順に周方向93に沿って繰り返し配置されることが望ましい。なぜなら、界磁子1を所定の方向91から見た表面に、異なる極性が周方向93に沿って交互に現れるからである。当該界磁子1に対向して所定の方向91から電機子を設けて得たモータでは、電機子で生じる回転磁界によって界磁子1を回転させることができる。
As shown in FIG. 3, the
(2)第2の態様
図4は、本態様にかかるヨーク11を概念的に示す。ヨーク11は、所定の方向91に沿う軸92を中心として巻回される磁性体板112を有する。磁性体板112は、位置r1〜r6で所定の角度θだけ軸92側へと折り曲げられる。
(2) Second Mode FIG. 4 conceptually shows the
具体的に図4では、次のような態様で磁性体板112が巻回されている。位置r1〜r6がこの順に軸92の周りで60°ごとに配置されている。磁性体板112の、周方向93において隣接する位置r1,r2の間の部分1121が、直線1122に沿う。直線1122は、当該位置r1と軸92とを通る直線1123、及び当該位置r2と軸92とを通る直線1124のいずれとも、所定の方向91から見て60°の角度を成す。そして、位置r1〜r6で60°の角度だけ軸92側へと折り曲げられる(θ=60°)。
Specifically, in FIG. 4, the
なお、部分1121は湾曲していても良いが、部分1121を直線に沿わせることが磁気特性の劣化を防止する点で望ましい。
Note that the
部分1121をヨーク11の部材と把握すれば、次のように把握することができる。ヨーク11は、軸92の周りで周方向93に沿って環状に配置される複数の部材を有する。
If the
磁性体板112が折れ曲がった位置r1〜r6では曲率が著しく大きく、部分1121よりも磁気特性が劣化しやすい。この内容は次のように把握できる。つまり、ヨーク11は、位置r1〜r6において部分1121よりも磁気特性が低い。
At the positions r1 to r6 where the
かかるヨーク11によれば、磁性体板112を巻回することでヨーク11が得られるので、界磁子1の製造が容易である。しかも、折れ曲がった位置r1〜r6を設けることで、周方向において隣接する位置r1〜r6の間の部分1121(部材)において磁性体板112を湾曲させなくても、ヨーク11を製造するができる。よって、曲げ応力によって生じる磁気特性の劣化が、部分1121では殆ど生じない。
According to the
図5は、ヨーク11(図4)に設けられた磁石12を概念的に示す。磁石12は、互いに対を成す磁石1231,1232と、互いに対を成す磁石1241,1242とを含む。
FIG. 5 conceptually shows the
同じ対に属する磁石1231,1232は、位置r1の両側に隣接する部分1121(部材)のそれぞれに所定の方向91から設けられ、部分1121(部材)とは反対側の表面1231a,1232aに同じ極性を呈する。同じ対に属する磁石1231,1232は、位置r3,r5のそれぞれの両側にも同様に設けられる。
The
同じ対に属する磁石1241,1242は、位置r2の両側に隣接する部分1121(部材)のそれぞれに所定の方向91から設けられ、部分1121(部材)とは反対側の表面1241a,1242aに同じ極性を呈する。同じ対に属する磁石1241,1242は、位置r4,r6の両側にも同様に設けられる。
The
なお、この内容は、同じ対に属する磁石1241,1242は、同じ対に属する磁石1231,1232が設けられた部分1121(部材)で挟まれる位置r1,r3,r5とは異なる位置r2,r4,r6の両側に隣接する部分1121(部材)に設けられると把握することができる。
Note that the contents of the
かかる界磁子1によれば、第1の態様で説明した界磁子1と同様の効果が得られる。すなわち、界磁子1内を流れる磁束は、磁気抵抗の低い位置r1〜r6には殆ど流れないので、磁気特性の低い位置r1〜r6があっても、界磁子1の磁気特性は低下しにくい。
According to the
磁石1231,1232,1241,1242に関し、第1の態様と同様に、次のような態様が採用できる。すなわち、同じ対に属する磁石1231,1232が互いに連結された磁石123によって、位置r1,r3,r5が所定の方向91から覆われる。同じ対に属する磁石1241,1242が互いに連結された磁石124によって、位置r2,r4,r6が所定の方向91から覆われる。磁石123と磁石124とは、互いに接触していても良い。
Regarding the
周方向93において隣接する磁石123と磁石124とは、図6に示されるように互いに連結されることが望ましい。なぜなら、界磁子1を製造する際に、単一の磁石12をヨーク11に設けるだけで良く、以って界磁子1の製造が簡略化されるからである。
It is desirable that the
第1の態様と同様に、磁石1241,1242が表面1241a,1242aに呈する極性と、磁石1231,1232が表面1231a,1232aに呈する極性とは、互いに異なることが望ましい。
As in the first embodiment, it is desirable that the polarity that the
図5に示されるように、磁石1231,1232,1241,1242は、この順に周方向93に沿って繰り返し配置されることが望ましい。なぜなら、第1の態様で説明した界磁子1(図3)と同様の効果が得られるからである。
As shown in FIG. 5, the
磁石1231,1232,1241,1242のかかる配置においては、周方向93において隣接する磁石1231,1242のみが互い連結され、周方向93において隣接する磁石1232,1241のみが互いに連結されても良い。かかる態様は、図7に示されている。周方向93に隣接する磁石は、接触していても良いし、図7に示されるように離間していても良い。
In such an arrangement of the
かかる態様によれば、磁石1231,1242のみが連結された単一の磁石127と、磁石1232,1241のみが連結された単一の磁石128とをヨーク11に設けるだけで、界磁子1を製造することができる。
According to this aspect, the
しかも、部分1121(部材)が殆ど曲がっていない場合には、単一の磁石127,128の形状に台形形状が採用できる(図7)。かかる形状を採用した場合には、当該単一の磁石127,128を得やすく、以って界磁子1の製造がより簡略化される。しかも、磁石1231,1232が表面1231a,1232aに呈する極性と、磁石1241,1242が表面1241a,1242aに呈する極性とが異なる場合には、界磁子1の表面に生じる磁束密度部分は正弦波に近づく。
In addition, when the portion 1121 (member) is hardly bent, a trapezoidal shape can be adopted as the shape of the
(3)第3の態様
図8は、本態様にかかるヨーク11を概念的に示す。ヨーク11は、部材113の複数を有する。
(3) Third Mode FIG. 8 conceptually shows the
部材113は、所定の方向91に沿う軸92の周りで周方向93に沿って環状に配置される。軸92の周りの位置r21〜r26において、周方向93において隣接する部材113は互いに連結される。位置r21〜r26のそれぞれには、連結された当該部材の境界b1〜b6が形成される。
The
かかるヨーク11によれば、部材113を個々に製造することができるので、界磁子1の製造が容易である。
According to the
例えば、図8に示されるように、部材113は、磁性体板1131を内周側及び外周側の一方から他方へと積層することで、個々に製造される。かかる部材113によれば、部材113で生じる鉄損を低減することができる。しかも、部材113を連結して得たヨーク11において、部材113内を周方向93に沿って流れる磁束は、積層された磁性体板113の境界によって阻害されることが殆どない。なお、部材113は、異なる長さに切断された磁性体板1131を積層することで得ても良く、また同じ長さの磁性体板を積層した後に切断することで得ても良い。
For example, as shown in FIG. 8, the
図9は、ヨーク11(図8)に設けられた磁石12を概念的に示す。磁石12は、互いに対を成す磁石1251,1252と、互いに対を成す磁石1261,1262とを含む。
FIG. 9 conceptually shows the
同じ対に属する磁石1251,1252は、境界b1の両側に隣接する部材113のそれぞれに所定の方向91から設けられ、部材113とは反対側の表面1251a,1252aに同じ極性を呈する。同じ対に属する磁石1251,1252は、境界b3,b5の両側にも同様に設けられる。
The
同じ対に属する磁石1261,1262は、境界b2の両側に隣接する部材113のそれぞれに所定の方向91から設けられ、部材113とは反対側の表面1261a,1262aに同じ極性を呈する。同じ対に属する磁石1261,1262は、境界b4,b6のそれぞれの両側にも同様に設けられる。
The
なお、この内容は、同じ対に属する磁石1261,1262は、同じ対に属する磁石1251,1252が設けられた部材113で挟まれる境界b1,b3,b5とは異なる境界b2,b4,b6の両側に隣接する部材113に設けられると把握することができる。
In addition, this content is that
かかる界磁子1によれば、第1の態様で説明した界磁子1と同様の効果が得られる。すなわち、界磁子1内を流れる磁束は、磁気抵抗の低い境界b1〜b6には殆ど流れないので、磁気特性の低い境界b1〜b6があっても、界磁子1の磁気特性は低下しにくい。
According to the
磁石1251,1252,1261,1262に関し、第1の態様と同様に、次のような態様が採用できる。すなわち、同じ対に属する磁石1251,1252が互いに連結された磁石125によって、境界b1,b3、b5が所定の方向91から覆われる。同じ対に属する磁石1261、1262が互いに連結された磁石126によって、境界b2,b4,b6が所定の方向91から覆われる。磁石125と磁石126とは、互いに接触していても良い。
Regarding the
周方向93において隣接する磁石125と磁石126とは、互いに連結されることが望ましい。なぜなら、界磁子1を製造する際に、単一の磁石12をヨーク11に設けるだけで良く、以って界磁子の製造が簡略化されるからである。
It is desirable that the
第1の態様と同様に、磁石1251,1252が表面1251a,1252aに呈する極性と、磁石1261,1262が表面1261a,1262aに呈する極性とは、互いに異なることが望ましい。
Similar to the first embodiment, it is desirable that the polarities of the
図9に示されるように、磁石1251,1252,1261,1262は、この順に周方向93に沿って繰り返し配置されることが望ましい。なぜなら、第1の態様で説明した界磁子1(図3)と同様の効果が得られるからである。
As shown in FIG. 9, the
磁石1251,1252,1261,1262のかかる配置においては、第2の態様(図7)と同様に、周方向93において隣接する磁石1251,1262のみが互いに連結され、周方向93において隣接する磁石1252,1261のみが互いに連結されても良い。
In such an arrangement of the
この場合、次のような工程で界磁子1を製造することができるので、界磁子1の製造がより簡略化される。すなわち、個々に製造された部材113の半数のそれぞれに、連結された磁石1251,1262を設ける。部材113の残りの半数のそれぞれに、連結された磁石1252,1261を設ける。そして、前者の部材113と後者の部材113とを交互に、軸92の周りで周方向93に沿って環状に配置して、周方向92に沿って隣接するもの同士を連結する。
In this case, since the
2.電機子について
図10は、本発明にかかる電機子2を概念的に示す。電機子2は、電機子用磁心21と巻線22とを備える。電機子用磁心21は、ヨーク211とティース212とを有する。巻線22は、ティース212に配置される。
2. About Armature FIG. 10 conceptually shows an
図10では、例えば6極の界磁子に対応した電機子用磁心21がティース212を9つ有する場合が示されているが、例えばティース212の本数は、6つであっても良いし、9つよりも多くても良い。以下では、特にティース212の本数が6つである場合について説明する。
FIG. 10 shows a case where the
(1)第1の態様
図11は、本態様にかかる電機子用磁心21を概念的に示す。ヨーク211には、図2で示されるヨーク11と同じものが採用される。ティース212は、互いに対を成す磁性体2121,2122を含む。
(1) First Mode FIG. 11 conceptually shows an
同じ対を成す磁性体2121,2122は、部分1113の両側に隣接する部分1112のそれぞれに所定の方向91から設けられる。
The
かかる態様によれば、磁性体2121,2122で構成される対の一を一つのティース212として、これに巻線22を配置して得た電機子2においては、磁気特性の低い部分1113があっても磁気特性が低下しにくい。よって、電機子2の効率の低下が防止される。
According to this aspect, the
具体的には、同じ対に属する磁性体2121,2122の、ヨーク211とは反対側の表面2121a,2122aには同じ極性が生じるので、当該磁性体2121,2122に流出入する磁束は、所定の方向91から見て当該磁性体2121,2122に挟まれた部分1113には、殆ど流れない。なぜなら、磁性体2121を流れる磁束は、自身に対して同じ対に属する磁性体2122とは反対側に隣接する2122へと流れ、磁性体2122を流れる磁束は、自身に対して同じ対に属する磁性体2121とは反対側に隣接する2121へと流れるからである。
Specifically, since the same polarity is generated on the
同じ対に属する磁性体2121,2122が互いに連結されたティース212によって、部分1113が所定の方向91から覆われても良い。図11には、かかる態様が示されている。
The
かかる態様によれば、磁性体2121,2122を含む単一のティース212を、ヨーク211に対して所定の方向91から設けるだけで良いので、電機子用磁心21の製造が簡略化される。
According to such an aspect, since it is only necessary to provide the
本態様において磁性体2121,2122のいずれか一方を設けるだけでも、次のような効果が得られる。すなわち、磁性体2121(2122)は部分1112に所定の方向91から設けられているので、ヨーク211に対して磁性体2121(2122)側に流れる磁束は、磁気特性の劣化した部分1113よりも磁気抵抗の低い磁性体2121(2122)へと導かれる。当該磁束の多くは、磁性体板2121(2122)を介して磁気特性の劣化が殆どない部分1112へと流れる。よって、磁気特性の低い部分1113があっても、電機子用磁心21の磁気特性は低下しにくい。
Even if only one of the
また、磁性体2121(2122)は、自身が設けられる部分1112に隣接する部分1113上に延びることが望ましい。なぜなら、より多くの磁束を磁性体2121(2122)に導くことができるからである。すなわち、磁性体2121の延びた部分に導かれた磁束も、その多くが磁性体2121(2122)のみを介して部分1112へと流れ、以って電機子用磁心の磁気特性の低下が防止される。
The magnetic body 2121 (2122) desirably extends on a
(2)第2の態様
図12は、本態様にかかる電機子用磁心21を概念的に示す。ヨーク211には、図4に示されるヨーク11と同じものが採用される。ティース212は、互いに対を成す磁性体2123,2124を含む。
(2) Second Aspect FIG. 12 conceptually shows an
同じ対を成す磁性体2123,2124は、位置r1の両側に隣接する部分1121のそれぞれに所定の方向91から設けられる。同じ対を成す磁性体2123,2124は、位置r2〜r6のそれぞれの両側にも同様に設けられる。
The
かかる態様によれば、磁性体2123,2124で構成される対の一を一つのティース212として、これに巻線22を配置して得た電機子2においては、磁気特性の低い位置r1〜r6があっても磁気特性が低下しにくい。よって、電機子2の効率の低下が防止される。
According to this aspect, in the
具体的には、同じ対に属する磁性体2123,2124の、ヨーク211とは反対側の表面2123a,2124aには同じ極性が生じるので、当該磁性体2123,2124に流出入する磁束は、所定の方向91から見て当該磁性体2123,2124に挟まれた位置r1〜r6には、殆ど流れない。
Specifically, since the same polarity occurs on the
第1の態様と同様に、同じ対に属する磁性体2123,2124が互いに連結されたティース212によって、位置r1〜r6が所定の方向91から覆われても良い。図12には、かかる態様が示されている。
Similarly to the first aspect, the positions r1 to r6 may be covered from the
本態様において磁性体2123,2124のいずれか一方を設けるだけでも、第1の態様で説明したのと同様の効果が得られる。また、第1の態様と同様に、磁性体2123(2124)は、自身が設けられる部分1121に隣接する位置r1〜r6上に延びることが望ましい。
Even if only one of the
(3)第3の態様
図13は、本態様にかかる電機子用磁心21を概念的に示す。ヨーク211には、図8に示されるヨーク11と同じものが採用される。ティース213は、互いに対を成す磁性体2125,2126を含む。
(3) Third Mode FIG. 13 conceptually shows the
同じ対を成す磁性体2125,2126は、境界b1の両側に隣接する部材113のそれぞれに所定の方向91から設けられる。同じ対を成す磁性体2125,2126は、境界b2〜b6のそれぞれの両側にも同様に設けられる。
The
かかる態様によれば、磁性体2125,2126で構成される対の一を一つのティース212として、これに巻線22を配置して得た電機子2においては、磁気特性の低い境界b1〜b6があっても磁気特性が低下しにくい。よって、電機子2の効率の低下が防止される。
According to this aspect, in the
具体的には、同じ対に属する磁性体2125,2126の、ヨーク211とは反対側の表面2125a,2126aには同じ極性が生じるので、当該磁性体2125,2126に流出入する磁束は、所定の方向91から見て当該磁性体2125,2126に挟まれた境界b1〜b6には、殆ど流れない。
Specifically, since the same polarity occurs on the
第1の態様と同様に、同じ対に属する磁性体2125,2126が互いに連結されたティース213によって、境界b1〜b6が所定の方向91から覆われても良い。図13には、かかる態様が示されている。
Similarly to the first aspect, the boundaries b1 to b6 may be covered from the
本態様において磁性体2125,2126のいずれか一方を設けるだけでも、第1の態様で説明したのと同様の効果が得られる。また、第1の態様と同様に、磁性体2125(2126)は、自身が設けられる部材113に隣接する境界b1〜b6上に延びることが望ましい。
Even if only one of the
3.モータについて
上述した界磁子1(図1)に所定の方向91から対向して電機子を設けることで、モータを得ることができる。かかるモータによれば、界磁子1では磁気特性が低下しにくいので、モータの効率の低下が防止される。
3. About a motor A motor can be obtained by providing the armature facing the field element 1 (FIG. 1) described above from a
また、上述した電機子2(図10)に所定の方向91から対向して界磁子を設けることでも、モータを得ることができる。かかるモータによれば、電機子2では磁気特性が低下しにくいので、モータの効率の低下が防止される。
Moreover, a motor can be obtained also by providing a field element facing the armature 2 (FIG. 10) described above from a
界磁子1と電機子2とからモータを得ても良い。具体的には、電機子2は、ティース212の表面2121a〜2126aを界磁子1に対して向ける。界磁子1は、磁石12の表面1211a〜1261a,1212a〜1262aを電機子2に対して向ける。かかるモータによれば、界磁子1及び電機子2のいずれにおいても磁気特性の低下が殆どないので、モータの効率の低下が殆どない。
A motor may be obtained from the
1.界磁子について
磁石12をヨーク11に設けるに際しては、磁石12は、例えば接着剤などによってヨーク11に固定される。
1. Field Element When the
界磁子1は、例えば図1に示されるように、ヨーク11の内周側の側面1111に金属部材13が嵌合されても良い。金属部材13は、所定の方向91に沿って貫通する孔131を有する。孔131には軸が設けられる。金属部材13は、金属の焼結や鋳込みによって形成されても良いし、鋼板の積層によって形成されても良い。
In the
金属部材13は、側面1111に嵌合される部分132と、当該部分132に所定の方向から連結される部分133とを有しても良い。所定の方向91から見て、部分133の外周側の側面の少なくとも一部は、部分132の外周側の側面よりも外周側に位置する。かかる金属部材13によれば、孔131に設けられた軸にスラスト力が生じて、金属部材13に所定の方向91とは反対方向へと向う力が生じても、金属部材13がヨーク11から抜けることが部分133によって防止される。
The
また、軸の、ヨーク11に対して磁石12と同じ側の部分を、他の部分よりも太くしても良い。かかる軸によれば、軸がヨーク11から所定の方向91とは反対方向へと抜けることが防止され、また界磁子1に対して電機子を設けて得たモータにおいて、エアギャップ長が小さくなることも防止される。
Further, a portion of the shaft on the same side as the
ヨーク11は、図1に示されるように、保持部材14の孔141に嵌め込まれても良い。これにより、ヨーク11は外周側から保持部材14で保持されるので、巻回された磁性体板111,112及び積層された磁性体板1131のそれぞれの密着性が高まる。よって、界磁子1を回転させたときに生じる振動及び騒音を低減することができる。なお、保持部材14の材質には、例えば金属や樹脂が採用できる。
The
2.電機子について
図14は、ティース212が金属板213によってヨーク211に固定される場合を示す。具体的には、金属板213は、複数の孔2131を有し、ヨーク211に所定の方向91から設けられる。孔2131は、ヨーク211に設けられた金属板213を所定の方向91に貫通し、軸92の周りで環状に配置されている。ティース212は、孔2131に嵌め込まれる。
2. Regarding Armature FIG. 14 shows a case where the
金属板213によれば、ティース212をヨーク211に設ける際の位置決めに孔2131を用いることができる。なお、金属板213の所定の方向91についての厚みは小さいほうが、界磁子1の磁気特性へとの影響を小さくする点で望ましい。なお、金属板213は、樹脂で成形し、コイルとコアとの間を絶縁しても良い。
According to the
ティース212をヨーク211に設けるに際しては、界磁子1と同様に、ティース212は、例えば接着剤などによってヨーク211に固定されても良い。
When the
図10に示されるように、ヨーク211の内周側の側面1111に金属部材23を嵌合しても良い。
As shown in FIG. 10, the
また、ヨーク211は、図10や図14に示される保持部材24で保持しても良い。図10では、保持部材24は、自身を所定の方向91に沿って貫通する孔241を有し、ヨーク211は孔241に嵌め込まれる。図14では、保持部材24は、溝242を有し、ヨーク211は溝242に嵌め込まれる。かかる態様によればヨーク211を、保持部材24を介して例えば容器などに、ヤキバメ等により固定することができる。
Further, the
巻線22のティース212への巻き方には、集中巻を採用しても良いし、分布巻を採用しても良い。ただし、集中巻でティース212に巻線22を巻回したときの方が、分布巻でティース212に巻線22に巻回したときに比べて、磁気特性が低下しにくい。なぜなら、前者の方が、磁気特性が劣化しているおそれのある部分1113,位置r1〜r6または境界b1〜b6に、磁束が流れにくいからである。
Concentrated winding may be adopted as the winding method of the winding 22 around the
例えば、集中巻の採用は、界磁子1の極数が6でティース212の本数が9であるモータや、界磁子1の極数が8でティース212の本数が9であるモータなどにおいて特に望ましい。前者のモータは、回転力やスラスト力が軸92の周りで安定して発生する点で望ましい。後者のモータは、コギングトルクを低減する点で望ましく、極数とティース212の本数と差が小さいので、ヨーク211のうち磁気特性の低下した位置r11〜r16,r1〜r6,r21〜r26を通る磁束がより低減される。
For example, the concentrated winding is used in a motor in which the number of poles of the
3.磁性体板について
上述した磁性体板111〜113の厚みはいずれも、ヨーク11の製造の容易さという観点からは0.2(mm)以上であることが望ましく、磁気特性の劣化の防止という観点からは0.5(mm)以下であることが望ましい。例えば、当該厚みには0.35(mm)が採用できる。
3. Regarding the magnetic plate The thickness of each of the
ヨーク11の製造の容易さ、及び磁気特性の劣化の防止という観点からは、磁性体板111〜113には珪素鋼板(電磁鋼板)、アモルファスやパーマロイ(薄帯)などを採用することが望ましい。
From the viewpoint of ease of manufacture of the
珪素を含む鋼板によれば、透磁率が高く、当該鋼板の厚みを0.2〜0.5(mm)の範囲に収めることができる。 According to the steel plate containing silicon, the magnetic permeability is high, and the thickness of the steel plate can be within a range of 0.2 to 0.5 (mm).
アモルファス(薄帯)によれば、その厚みを0.025(mm)程度にまで小さくすることができ、以って磁性体板111,112の巻回が容易である。しかも、鉄損が小さく、透磁率が高いので、界磁子1及び電機子2において効率が高く、モータにおいて大きなトルクが生じる。
According to amorphous (thin ribbon), the thickness can be reduced to about 0.025 (mm), so that the
パーマロイを含む鋼板によれば、その厚みを0.05(mm)程度まで小さくすることができ、アモルファスを含む鋼板と同様の効果が得られる。 According to the steel plate containing permalloy, the thickness can be reduced to about 0.05 (mm), and the same effect as the steel plate containing amorphous can be obtained.
一般的に、飽和磁束密度については、珪素鋼板(電磁鋼板)のほうが、アモルファスやパーマロイ(薄帯)よりも高い。鉄損については、珪素鋼板、パーマロイ、アモルファスの順に小さくなる。透磁率については、パーマロイ、アモルファス、珪素鋼板の順に小さくなる。薄膜化の容易さは、珪素鋼板、パーマロイ、アモルファスの順に高くなる。よって、ヨーク111,211の設計仕様ごとに、最適な材料を選択することができる。
In general, with regard to the saturation magnetic flux density, a silicon steel plate (electromagnetic steel plate) is higher than an amorphous or permalloy (thin ribbon). The iron loss decreases in the order of silicon steel plate, permalloy, and amorphous. The permeability decreases in the order of permalloy, amorphous, and silicon steel plate. The ease of thinning increases in the order of silicon steel plate, permalloy, and amorphous. Therefore, an optimal material can be selected for each design specification of the
1 界磁子
2 電機子
11,211 ヨーク
21 電機子用磁心
91 所定の方向
92 軸
93 周方向
111,112,1131 磁性体板
113 部材
212 ティース
1111 側面
1111a 第1の面
1111b 第2の面
1112,1113,1121 部分
1211〜1261,1212〜1262 磁石
1211a〜1261a,1212a〜1262a 表面
2121〜2126 磁性体
r11〜r16,r1〜r6,r21〜r26 位置
C1,C2 曲率中心
θ 所定の角度
b1〜b6 境界
DESCRIPTION OF
Claims (15)
互いに対を成す第1及び第2の磁石(1211,1212;1231,1232;1251,1252)と
を備え、
前記ヨークは、前記周方向において隣接する前記部材の間の位置(r11〜r16;r1〜r6;r21〜r26)において、前記部材よりも磁気特性が低く、
同じ前記対に属する前記第1及び前記第2の磁石は、
前記位置の両側に隣接する前記部材のそれぞれに前記所定の方向から設けられ、
前記部材とは反対側の表面(1211a,1212a;1231a,1232a;1251a,1252a)に同じ極性を呈し、
前記ヨーク(11)は、前記軸(92)を中心として巻回される磁性体板(111)を有し、
巻回された前記磁性体板の最も内周側の側面(1111)は、前記所定の方向(91)から見て、第1の曲率を呈する第1の面(1111a)の複数と、前記第1の曲率より大きい第2の曲率を呈する第2の面(1111b)の複数とを含み、
前記第1の面と前記第2の面とは、前記軸の周りで交互に配置され、
前記磁性体板は、前記所定の方向から見て、
前記第1の面に対して当該第1の面の曲率中心(C1)とは反対側で当該第1の面に沿う部分(1112)を、前記部材として有し、
前記第2の面に対して当該第2の面の曲率中心(C2)とは反対側で当該第2の面に沿う部分(1113)を前記位置(r11〜r16)に有する、
界磁子。 A yoke (11) having a plurality of members (1112; 1121; 113) arranged annularly along a circumferential direction (93) around an axis (92) along a predetermined direction (91);
First and second magnets (1211, 1212; 1231, 1232; 1251, 1252) paired with each other;
The yoke has lower magnetic properties than the members at positions (r11 to r16; r1 to r6; r21 to r26) between the members adjacent in the circumferential direction,
The first and second magnets belonging to the same pair are:
Each of the members adjacent to both sides of the position is provided from the predetermined direction;
The surface opposite to the member (1211a, 1212a; 1231a, 1232a; 1251a, 1252a) exhibits the same polarity,
The yoke (11), possess the shaft magnetic plate which is wound around the (92) (111),
The innermost side surface (1111) of the wound magnetic material plate includes a plurality of first surfaces (1111a) exhibiting a first curvature as viewed from the predetermined direction (91), and the first A plurality of second surfaces (1111b) exhibiting a second curvature greater than one curvature,
The first surface and the second surface are alternately arranged around the axis,
The magnetic plate is viewed from the predetermined direction,
A portion (1112) along the first surface on the side opposite to the center of curvature (C1) of the first surface with respect to the first surface as the member,
The position (r11 to r16) has a portion (1113) along the second surface on the side opposite to the center of curvature (C2) of the second surface with respect to the second surface.
Field element.
請求項1記載の界磁子。 The first magnets (1211; 1231; 1251) and the second magnets (1212; 1232; 1252) belonging to the same pair are connected to each other to be in the positions (r11 to r16; r1 to r6; r21 to r26) is covered from the predetermined direction (91) ,
The field element according to claim 1.
を更に備え、
同じ前記対に属する前記第3及び前記第4の磁石は、
同じ前記対に属する前記第1及び前記第2の磁石が設けられた前記部材(1112;1121;113)で挟まれる前記位置(r11〜r16;r1〜r6;r21〜r26)とは異なる前記位置の両側に隣接する前記部材のそれぞれに前記所定の方向(91)から設けられ、
前記第1及び前記第2の磁石が前記表面(1211a,1212a;1231a,1232a;1251a,1252a)に呈する前記極性とは異なる極性を、前記部材とは反対側の表面(1221a,1222a;1241a,1242a;1261a,1262a)に呈する、
請求項1又は2に記載の界磁子。 Third and fourth magnets paired with each other (1221, 1222; 1241, 1242; 1261, 1262)
Further comprising
The third and fourth magnets belonging to the same pair are:
The position different from the positions (r11 to r16; r1 to r6; r21 to r26) sandwiched between the members (1112; 1121; 113) provided with the first and second magnets belonging to the same pair Each of the members adjacent to both sides of the predetermined direction (91),
The first and second magnets have a polarity different from the polarity exhibited by the surfaces (1211a, 1212a; 1231a, 1232a; 1251a, 1252a), and surfaces opposite to the member (1221a, 1222a; 1241a, 1242a; 1261a, 1262a)
The field element according to claim 1 or 2 .
前記第1乃至前記第4の磁石は、この順に前記周方向(93)に沿って繰り返し配置される、
請求項3又は4に記載の界磁子。 A plurality of each of the first to fourth magnets (1211, 1212, 1221, 1222; 1231, 1232, 1241, 1242; 1251, 1252, 1261, 1262);
The first to fourth magnets are repeatedly arranged in this order along the circumferential direction (93) .
The field element according to claim 3 or 4 .
前記第1の磁石(1211;1231;1251)と前記第4の磁石(1222;1242;1262)とが連結し、
前記第2の磁石(1212;1232;1252)と前記第3の磁石(1221;1241;1261)とが連結する、請求項5記載の界磁子。 In the circumferential direction (93),
The first magnet (1211; 1231; 1251) and the fourth magnet (1222; 1242; 1262) are coupled;
The field element according to claim 5, wherein the second magnet (1212; 1232; 1252) and the third magnet (1221; 1241; 1261) are coupled .
前記所定の方向(91)から前記界磁子に対向して設けられる電機子と
を備える、モータ。 A field element (1) according to any one of claims 1 to 6;
An armature provided to face the field element from the predetermined direction (91);
Comprising a motor .
第1の磁性体(2121;2123;2125)と
を備え、
前記ヨークは、前記周方向において隣接する前記部材の間の位置(r11〜r16;r1〜r6;r21〜r26)において、前記部材よりも磁気特性が低く、
前記第1の磁性体は、前記部材に前記所定の方向から設けられ、
前記ヨーク(211)は、前記軸(92)を中心として巻回される磁性体板(111)を有し、
巻回された前記磁性体板の最も内周側の側面(1111)は、前記所定の方向(91)から見て、第1の曲率を呈する第1の面(1111a)の複数と、前記第1の曲率より大きい第2の曲率を呈する第2の面(1111b)の複数とを含み、
前記第1の面と前記第2の面とは、前記軸の周りで交互に配置され、
前記磁性体板は、前記所定の方向から見て、
前記第1の面に対して当該第1の面の曲率中心(C1)とは反対側で当該第1の面に沿う部分(1112)を、前記部材として有し、
前記第2の面に対して当該第2の面の曲率中心(C2)とは反対側で当該第2の面に沿う部分(1113)を前記位置(r11〜r16)に有する、
電機子用磁心。 A yoke (211) having a plurality of members (1112; 1121; 113) arranged annularly along a circumferential direction (93) around an axis (92) along a predetermined direction (91);
A first magnetic body (2121; 2123; 2125) and
With
The yoke has lower magnetic properties than the members at positions (r11 to r16; r1 to r6; r21 to r26) between the members adjacent in the circumferential direction,
The first magnetic body is provided on the member from the predetermined direction,
The yoke (211) has a magnetic plate (111) wound around the axis (92),
The innermost side surface (1111) of the wound magnetic material plate includes a plurality of first surfaces (1111a) exhibiting a first curvature as viewed from the predetermined direction (91), and the first A plurality of second surfaces (1111b) exhibiting a second curvature greater than one curvature,
The first surface and the second surface are alternately arranged around the axis,
The magnetic plate is viewed from the predetermined direction,
A portion (1112) along the first surface on the side opposite to the center of curvature (C1) of the first surface with respect to the first surface as the member,
The position (r11 to r16) has a portion (1113) along the second surface on the side opposite to the center of curvature (C2) of the second surface with respect to the second surface.
Armature core .
請求項8に記載の電機子用磁心。 The first magnetic body (2121; 2123; 2125) extends on the positions (r11 to r16; r1 to r6; r21 to r26) adjacent to the member (1112; 1121; 113) on which the first magnetic body (2121; 2123; 2125) is provided.
The armature core according to claim 8 .
請求項8又は9に記載の電機子用磁心。 With respect to the positions (r11 to r16; r1 to r6; r21 to r26) adjacent to the member (1112; 1121; 113) provided with the first magnetic body (2121; 2123; 2125), Further includes a second magnetic body (2122; 2124; 2126) provided in the predetermined direction (91) and paired with the first magnetic body on the member adjacent from the opposite side .
The armature core according to claim 8 or 9 .
請求項10記載の電機子用磁心。 The first magnetic bodies (2121; 2123; 2125) and the second magnetic bodies (2122; 2124; 2126) belonging to the same pair are connected to each other and are positioned at the positions (r11 to r16; r1 to r6; r21 to r26) are covered from the predetermined direction (91) ,
The armature core according to claim 10.
請求項10又は11に記載の電機子用磁心。 Comprising a plurality of said pairs arranged annularly around said axis (92) ;
The armature core according to claim 10 or 11 .
前記対の一を一つのティース(212)として当該ティースに配置される巻線(22)と
を備える、電機子。 The armature core (21) according to any one of claims 10 to 12,
Winding (22) arranged on the teeth with one of the pair as one tooth (212);
An armature .
所定の方向(91)から前記電機子に対向して設けられる界磁子と
を備える、モータ。 An armature (2) according to claim 13,
A field element provided facing the armature from a predetermined direction (91);
Comprising a motor .
当該界磁子の前記第1及び前記第2の磁石(1211,1212;1231,1232;1251,1252)は、当該界磁子の前記ヨーク(11)に対して前記電機子側に設けられる、
請求項14記載のモータ。 The field element (1) according to any one of claims 1 to 6, wherein the field element is a field element (1).
The first and second magnets (1211, 1212; 1231, 1232; 1251, 1252) of the field element are provided on the armature side with respect to the yoke (11) of the field element.
The motor according to claim 14 .
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