JP6221389B2 - motor - Google Patents

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Description

本発明は、片持ちで機台に固定され、中空環状のロータであって、例えば、レーザヘッド回転型の3次元スキャナなどの光学機器、X線CT装置のガントリ回転部などの医療機器に使用可能なモータに関する。   The present invention is a cantilever fixed to a machine base and is a hollow annular rotor, for example, used for optical equipment such as a laser head rotating type three-dimensional scanner, medical equipment such as a gantry rotating part of an X-ray CT apparatus, etc. Relates to possible motors.

特許文献1には、界磁部が回転テーブルの外周端部に配設されロータとなり、対する電機子部が固定されステータとなっているため、回転テーブルは外周端部で駆動される。その結果、小推力で回転テーブルを駆動する、平面対向型(アキシャルギャップ型)のコアレス形式リニアモータ(モータ)の技術が記載されている。   In Patent Document 1, the field portion is disposed at the outer peripheral end portion of the rotary table to be a rotor, and the armature portion to be fixed is a stator, so that the rotary table is driven at the outer peripheral end portion. As a result, a technology of a coreless linear motor (motor) of a plane facing type (axial gap type) that drives the rotary table with a small thrust is described.

特許文献2には、円環形状の回転枠を連続的に回転するタイプのX線コンピュータ断層撮影装置が記載されている。   Patent Document 2 describes an X-ray computed tomography apparatus of a type that continuously rotates an annular rotating frame.

特開2006−333652号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-333651 特開2002−000598号公報JP 2002-000598 A

しかしながら、特許文献1に記載のモータは、大口径の中空穴を維持しつつも大きな推力を得ようとした場合、ロータ外径側を大径化する必要がある。つまり、特許文献1に記載のモータは、機台からの突出長を抑え難い。また特許文献1に記載のモータは、ステータを2枚のロータで挟み込むことで磁路を形成する必要があり、加えて二枚のロータ同士の磁路を連結するための磁性体からなるベースブロックを設ける必要があり、軽量化し難い。また特許文献1に記載のモータは、ロータ間のステータを挟み込む空隙において十分な磁束量を維持するには、厚い磁石を組み込む必要があるため、軽量化し難い。このため、特許文献1に記載のモータは、面倒れ方向の慣性が大きく共振周波数を上げ難いため、ロータを高速回転することが難しい。また、特許文献2に記載のように、方持ちで機台に固定される場合、モータは、面倒れ方向の慣性を考慮する必要がある。   However, in the motor described in Patent Document 1, when a large thrust is to be obtained while maintaining a large-diameter hollow hole, it is necessary to increase the rotor outer diameter side. In other words, it is difficult for the motor described in Patent Document 1 to suppress the protrusion length from the machine base. Further, the motor described in Patent Document 1 needs to form a magnetic path by sandwiching the stator between two rotors, and in addition, a base block made of a magnetic material for connecting the magnetic paths of the two rotors It is difficult to reduce the weight. Further, the motor described in Patent Document 1 is difficult to reduce in weight because it is necessary to incorporate a thick magnet in order to maintain a sufficient amount of magnetic flux in a gap that sandwiches the stator between the rotors. For this reason, the motor described in Patent Document 1 has a large inertia in the plane tilt direction and it is difficult to increase the resonance frequency, and thus it is difficult to rotate the rotor at a high speed. In addition, as described in Patent Document 2, when the motor is held and fixed to the machine base, the motor needs to take into account the inertia in the direction of surface tilt.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、片持ちで機台に固定され、面倒れ方向の慣性を抑制でき、中空環状のロータを有するモータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a motor having a hollow annular rotor that can be cantilevered and fixed to the machine base and can suppress inertia in the direction of surface tilt.

上述した課題を解決し目的を達成するために、本発明のモータは、中空円環状の中空シャフトと、前記中空シャフトの外周かつ円周方向に配列される複数のマグネットを備えるモータロータと、前記モータロータの径方向外側を囲み、一端が機台に固定されて片持ち支持されるモータベースと、前記モータベースの内壁に前記中空シャフトを回転自在に支持する軸受と、前記モータベースに取り付けられ、前記複数のマグネットの一部の極数に磁気ギャップを介して対向する、ステータコアを備える複数のモータステータと、を備え、前記モータステータの総数をSnとした場合、下記式(1)のθeで表す電気角で位相をずらして配置されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a motor of the present invention includes a hollow annular hollow shaft, a motor rotor including a plurality of magnets arranged on the outer circumference and in the circumferential direction of the hollow shaft, and the motor rotor. A motor base that is fixed to the machine base and cantilevered at one end, a bearing that rotatably supports the hollow shaft on the inner wall of the motor base, and a motor base that is attached to the motor base, When a total number of the motor stators is Sn, it is represented by θe in the following formula (1) It is characterized by being arranged with a phase shifted by an electrical angle.

θe=360°/(2×(Sn))・・・(1)   θe = 360 ° / (2 × (Sn)) (1)

上記構成により、モータは、モータステータの端部に起因するコギングトルクがモータステータの位相関係で相殺され、滑らかな回転を得ることができる。   With the above configuration, the motor can obtain a smooth rotation by canceling the cogging torque caused by the end portion of the motor stator due to the phase relationship of the motor stator.

本発明の望ましい態様として、前記複数のステータコアは、前記モータベースの同じ表面に固定され、前記機台寄りに偏って配置されていることが好ましい。   As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that the plurality of stator cores are fixed to the same surface of the motor base and are arranged to be biased toward the machine base.

上記構成により、モータは、面倒れ方向の慣性を小さくすることができる。そして、面倒れ方向の慣性が小さく、共振周波数を上げることができるので、モータは、モータロータを高速回転することができる。   With the above-described configuration, the motor can reduce the inertia in the direction of surface tilt. In addition, since the inertia in the surface tilt direction is small and the resonance frequency can be increased, the motor can rotate the motor rotor at high speed.

本発明の望ましい態様として、前記複数のモータステータは、励磁コイルを備える前記ステータコアと、励磁コイルに通電しない又は励磁コイルを備えない疑似ステータコアとを含むことが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the plurality of motor stators include the stator core including an exciting coil and a pseudo stator core that does not energize the exciting coil or does not include the exciting coil.

上記構成により、モータは、モータステータの端部に起因するコギングトルクが励磁コイルを備えるステータコアと疑似ステータコアとの位相関係で相殺され、滑らかな回転を得ることができる。   With the above configuration, the motor can obtain a smooth rotation by canceling the cogging torque caused by the end portion of the motor stator due to the phase relationship between the stator core having the exciting coil and the pseudo stator core.

本発明の望ましい態様として、前記複数のモータステータは、励磁コイルを備えるステータコアを複数含み、当該励磁コイルに電力を供給するアンプにより駆動され、前記複数のモータステータのうち1つのモータステータと、他のモータステータの少なくとも1つとは、別々の前記アンプで駆動されることが好ましい。   As a desirable aspect of the present invention, the plurality of motor stators include a plurality of stator cores including excitation coils, and are driven by an amplifier that supplies electric power to the excitation coils. It is preferable that at least one of the motor stators is driven by a separate amplifier.

上記構成により、モータは、複数のモータステータ間に電気角のずれがあっても各々のモータステータの通電タイミングに応じたモータ電流を流せるので、滑らかな回転を得ることができる。   With the above-described configuration, the motor can flow a motor current according to the energization timing of each motor stator even if there is a deviation in electrical angle between the plurality of motor stators, so that smooth rotation can be obtained.

本発明の望ましい態様として、前記複数のモータステータは、励磁コイルを備えるステータコアを複数含み、当該励磁コイルに電力を供給するアンプにより駆動され、前記複数のモータステータのうち1つのモータステータは、他のモータステータを駆動するアンプと異なる前記アンプで駆動されることが好ましい。   As a desirable aspect of the present invention, the plurality of motor stators include a plurality of stator cores including excitation coils, and are driven by an amplifier that supplies electric power to the excitation coils. It is preferable that the amplifier is driven by the amplifier different from the amplifier that drives the motor stator.

上記構成により、モータは、複数のモータステータ間に電気角のずれがあっても各々のモータステータの通電タイミングに応じたモータ電流を流せるので、滑らかな回転を得ることができる。   With the above-described configuration, the motor can flow a motor current according to the energization timing of each motor stator even if there is a deviation in electrical angle between the plurality of motor stators, so that smooth rotation can be obtained.

本発明の望ましい態様として、前記モータベースは、前記中空シャフトが貫通しており、前記中空シャフトが露出する外周に、前記マグネットが配置されていることが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferred that the motor base is penetrated by the hollow shaft, and the magnet is disposed on an outer periphery where the hollow shaft is exposed.

上記構成により、モータは、中空シャフトに大口径の中空穴を維持しつつも大きな推力を得ようとした場合、モータは、マグネットと、ステータコアとが重複する面積を拡大できる。   With the above configuration, when the motor tries to obtain a large thrust while maintaining a large-diameter hollow hole in the hollow shaft, the motor can expand the area where the magnet and the stator core overlap.

また、上記構成により、マグネットとステータコアとは平面対向ではなく周対向になる。そして、モータステータは、コアを有するので、薄い磁石を用いても磁石の動作点を維持できる。そして薄い磁石を用いているため、モータは、面倒れ方向の慣性を小さくできる。また、モータは、ギヤなどの間接的な伝達機構を介さずに直接マグネット側に回転力を与える。そして、モータはいわゆるダイレクトドライブモータとなり、直接負荷体を回転することができる。また、モータは、高精度に位置決めをすることができる。   In addition, with the above-described configuration, the magnet and the stator core are opposed to each other instead of facing each other. And since a motor stator has a core, even if it uses a thin magnet, the operating point of a magnet can be maintained. And since the thin magnet is used, the motor can reduce the inertia in the direction of the plane collapse. Further, the motor directly applies a rotational force to the magnet without using an indirect transmission mechanism such as a gear. And a motor becomes what is called a direct drive motor, and can rotate a load body directly. Further, the motor can be positioned with high accuracy.

本発明の望ましい態様として、前記マグネットは、外径側から回転中心に向けてみた形状が矩形であることが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the magnet has a rectangular shape when viewed from the outer diameter side toward the rotation center.

上記構成により、表面上に斜めに磁石を貼り付けスキューをつけなくても、モータは、ステータコア端部に起因する強大なコギングトルクを抑制できる。このため、マグネットは、平板をねじったような形状の磁石としなくてもよく、成形が容易でモータのコストを低減することができる。   With the above configuration, the motor can suppress a strong cogging torque caused by the end portion of the stator core without attaching a skew diagonally on the surface and adding a skew. For this reason, the magnet does not have to be a magnet having a shape in which a flat plate is twisted, and can be easily molded and the cost of the motor can be reduced.

本発明によれば、片持ちで機台に固定され、面倒れ方向の慣性を抑制でき、中空環状のロータを有するモータを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can fix to a machine stand by cantilever, can suppress the inertia of a surface fall direction, and can provide the motor which has a hollow annular rotor.

図1は、実施形態1に係るモータの外観を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of a motor according to the first embodiment. 図2は、実施形態1に係るモータの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the motor according to the first embodiment. 図3は、図2の側面図である。FIG. 3 is a side view of FIG. 図4は、図2に示すA−Zr−B断面で実施形態1に係るモータの構成を切って模式的に示す部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing the configuration of the motor according to the first embodiment taken along the A-Zr-B cross section shown in FIG. 2. 図5は、図2に示すC−Zr−D断面で実施形態1に係るモータの構成を切って模式的に示す部分断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view schematically showing the configuration of the motor according to the first embodiment taken along the C-Zr-D cross section shown in FIG. 2. 図6は、図2に示すモータステータを拡大して示す部分拡大図である。FIG. 6 is a partially enlarged view showing the motor stator shown in FIG. 2 in an enlarged manner. 図7は、実施形態1に係るモータのマグネットの配列を模式的に示す部分断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view schematically showing an arrangement of magnets of the motor according to the first embodiment. 図8は、実施形態1に係るモータのステータコアのティースの配列を模式的に示す部分断面図である。FIG. 8 is a partial cross-sectional view schematically showing the arrangement of the teeth of the stator core of the motor according to the first embodiment. 図9は、実施形態1に係るモータとモータ制御回路との接続を説明するための説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the connection between the motor and the motor control circuit according to the first embodiment. 図10は、モータステータのステータコア端部に起因して生ずるコギングトルクを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing cogging torque generated due to the stator core end portion of the motor stator. 図11は、複数のモータステータがステータコア端部に起因して生ずるコギングトルクを相殺する状態を説明する説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a state in which a plurality of motor stators cancels cogging torque generated due to the end portion of the stator core. 図12は、実施形態2に係るモータの平面図である。FIG. 12 is a plan view of the motor according to the second embodiment. 図13は、複数のモータステータがステータコア端部に起因して生ずるコギングトルクを相殺する状態を説明する説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a state in which a plurality of motor stators cancels cogging torque generated due to the end portion of the stator core. 図14は、実施形態3に係るモータの平面図である。FIG. 14 is a plan view of the motor according to the third embodiment. 図15は、実施形態4に係るモータの平面図である。FIG. 15 is a plan view of the motor according to the fourth embodiment. 図16は、複数のモータステータがステータコア端部に起因して生ずるコギングトルクを相殺する状態を説明する説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining a state in which a plurality of motor stators cancel out cogging torque caused by the end portion of the stator core. 図17は、実施形態5に係るモータの平面図である。FIG. 17 is a plan view of the motor according to the fifth embodiment. 図18は、実施形態5に係るモータとモータ制御回路との接続を説明するための説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining the connection between the motor and the motor control circuit according to the fifth embodiment. 図19は、複数のモータステータがステータコア端部に起因して生ずるコギングトルクを相殺する状態を説明する説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram for explaining a state in which a plurality of motor stators cancels cogging torque generated due to the end portion of the stator core. 図20は、本実施形態のモータの適用される光学機器を説明する説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram for explaining an optical apparatus to which the motor of this embodiment is applied.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined.

(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るモータの外観を示す斜視図である。図2は、実施形態1に係るモータの平面図である。図3は、図2の側面図である。図1、図2及び図3に示すように、モータ1は、静止状態に維持される固定子(以下、モータステータという)であるモータステータ30A及びモータステータ30Bと、モータステータ30A及びモータステータ30Bに対して回転可能に配置された回転子(以下、ロータという)であるモータロータ10と、モータステータ30A及びモータステータ30Bを固定するモータベース20とを備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of a motor according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view of the motor according to the first embodiment. FIG. 3 is a side view of FIG. As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the motor 1 includes a motor stator 30A and a motor stator 30B that are stators (hereinafter referred to as motor stators) that are kept stationary, and a motor stator 30A and a motor stator 30B. The motor rotor 10 is a rotor (hereinafter referred to as a rotor) that is rotatably arranged with respect to the motor, and a motor base 30 that fixes the motor stator 30A and the motor stator 30B.

モータロータ10は、中空シャフト11と、ロータヨーク41と、マグネット42とを含む。中空シャフト11は、中空穴10Hを内壁で囲む中空円環状の円筒体である。中空シャフト11の回転中心Zrは、中空シャフト11の内壁の中心又は外壁の中心と一致する。中空シャフト11は、外部へ回転を伝える出力シャフトとなっている。   The motor rotor 10 includes a hollow shaft 11, a rotor yoke 41, and a magnet 42. The hollow shaft 11 is a hollow annular cylindrical body that surrounds the hollow hole 10H with an inner wall. The rotation center Zr of the hollow shaft 11 coincides with the center of the inner wall or the center of the outer wall of the hollow shaft 11. The hollow shaft 11 is an output shaft that transmits rotation to the outside.

モータベース20は、略板状のハウジングベース21と、ハウジングベース21のY方向の一端寄りに機台取付部22があり、Y方向の他端には機台取付部22がない。実施形態1に係るモータベース20は、モータステータ30A及びモータステータ30Bがハウジングベース21の一方の表面21fに固定されている。機台取付部22は、機台に取り付けるための雌ねじ又は貫通孔による取付孔22Hを含む。   The motor base 20 has a substantially plate-shaped housing base 21, a base mounting portion 22 near one end in the Y direction of the housing base 21, and no base mounting portion 22 at the other end in the Y direction. In the motor base 20 according to the first embodiment, the motor stator 30 </ b> A and the motor stator 30 </ b> B are fixed to one surface 21 f of the housing base 21. The machine base mounting portion 22 includes a mounting hole 22H formed by a female screw or a through hole for mounting to the machine base.

図2に示すように、機台取付部22は、光学機器、医療機器等の機器の機台51の表面51fにボルトなどの固定具23で固定されている。このため、モータベース20は、ハウジングベース21のY方向における一端を固定端とし、Y方向における他端を自由端として、片持ち支持されている。このため、モータ1は、モータベース20の配置上、機台取付部22寄りにモータステータ30A及びモータステータ30Bを偏らせて配置し、機台51から離れた部位にかかるモータステータ30A及びモータステータ30Bの質量が小さくなるようにすることで、図3に示す面倒れ方向Fvの慣性を抑制することができる。   As shown in FIG. 2, the machine base mounting portion 22 is fixed to a surface 51 f of a machine base 51 of a device such as an optical device or a medical device with a fixing tool 23 such as a bolt. Therefore, the motor base 20 is cantilevered with one end in the Y direction of the housing base 21 as a fixed end and the other end in the Y direction as a free end. For this reason, in the motor 1, the motor stator 30 </ b> A and the motor stator 30 </ b> B are arranged with the motor stator 30 </ b> A and the motor stator 30 </ b> B biased near the machine base mounting portion 22 in the arrangement of the motor base 20. By reducing the mass of 30B, it is possible to suppress the inertia in the surface tilt direction Fv shown in FIG.

図4は、図2に示すA−Zr−B断面で実施形態1に係るモータの構成を切って模式的に示す部分断面図である。図5は、図2に示すC−Zr−D断面で実施形態1に係るモータの構成を切って模式的に示す部分断面図である。   FIG. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing the configuration of the motor according to the first embodiment taken along the A-Zr-B cross section shown in FIG. 2. FIG. 5 is a partial cross-sectional view schematically showing the configuration of the motor according to the first embodiment taken along the C-Zr-D cross section shown in FIG. 2.

モータベース20は、中空シャフト11が貫通している。軸受装置14は、モータベース20の内壁に中空シャフト11を回転自在に支持する。このため、モータ1は、モータロータ10をハウジングベース21、モータステータ30A及びモータステータ30Bに対して回転させることができる。   The motor base 20 is penetrated by the hollow shaft 11. The bearing device 14 rotatably supports the hollow shaft 11 on the inner wall of the motor base 20. For this reason, the motor 1 can rotate the motor rotor 10 with respect to the housing base 21, the motor stator 30A, and the motor stator 30B.

軸受装置14は、背面組み合わせのアンギュラ玉軸受であり、外輪がハウジングベース21の内壁に固定され、内輪が中空シャフト11の外周に固定されている。ロータヨーク41は、図示しないボルトで中空シャフト11に軸方向に固定することで、中空シャフト11に嵌め込まれた軸受装置14の内輪端面同士を密着させる。これにより、軸受装置14には、予圧が付加される。   The bearing device 14 is a rear combination angular contact ball bearing. The outer ring is fixed to the inner wall of the housing base 21, and the inner ring is fixed to the outer periphery of the hollow shaft 11. The rotor yoke 41 is fixed to the hollow shaft 11 in the axial direction with a bolt (not shown), thereby bringing the inner ring end surfaces of the bearing device 14 fitted into the hollow shaft 11 into close contact with each other. As a result, a preload is applied to the bearing device 14.

軸受装置14は、背面組み合わせアンギュラ玉軸受である。このため、軸受装置14が薄肉になり、中空シャフト11に大口径の中空穴10Hが確保できる。また、アンギュラ玉軸受は、予圧を与えるための機構部品をモータロータ10に搭載しなくても予圧を与えられる。このため、モータロータ10が軽量化し、面倒れ方向Fvの慣性を小さくできる。なお、軸受装置14は、薄肉の背面組み合わせアンギュラ玉軸受を用いた例で説明した。実施形態1に係るモータ1は、軸受装置14がアンギュラ玉軸受に限定されるものではなく、設置スペースや摩擦トルク、回転速度などによって適宜変更される。例えば軸受装置14は、単列の4点接触玉軸受又は深溝玉軸受を2個配置して予圧をかける構造としても良い。   The bearing device 14 is a back combination angular contact ball bearing. For this reason, the bearing device 14 becomes thin, and a hollow hole 10H having a large diameter can be secured in the hollow shaft 11. Further, the angular ball bearing can be applied with a preload without mounting a mechanical component for applying a preload on the motor rotor 10. For this reason, the motor rotor 10 can be reduced in weight, and the inertia in the surface tilt direction Fv can be reduced. The bearing device 14 has been described as an example using a thin back combination angular contact ball bearing. In the motor 1 according to the first embodiment, the bearing device 14 is not limited to the angular ball bearing, and is appropriately changed depending on the installation space, the friction torque, the rotation speed, and the like. For example, the bearing device 14 may have a structure in which two single-row four-point contact ball bearings or deep groove ball bearings are arranged to apply preload.

中空シャフト11が露出する外周に、ロータヨーク41を介して、マグネット42が配置されている。マグネット42は、ロータヨーク41の外周かつ円周方向Frに沿って複数配列される。マグネット42は、永久磁石であり、S極及びN極がロータヨーク41の円周方向Frに交互に等間隔で配置される。これにより、図2に示すモータロータ10の極数は、ロータヨーク41の外周側にN極と、S極とがロータヨーク41の円周方向に交互に配置された96極である。マグネット42の極数は、例示であり、複数あれば良い。マグネット42は、エネルギー積の高いNd−Fe−B系磁石(ネオジム系磁石)の円弧状の永久磁石である。このため、隣り合うマグネット42の間に隙間を設け、モータロータ10の質量を抑制することができる。モータ1は、マグネット42間の隙間の分、面倒れ方向Fvの慣性を小さくできる。   A magnet 42 is disposed on the outer periphery where the hollow shaft 11 is exposed via a rotor yoke 41. A plurality of magnets 42 are arranged along the outer periphery of the rotor yoke 41 and in the circumferential direction Fr. The magnet 42 is a permanent magnet, and the S pole and the N pole are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction Fr of the rotor yoke 41. As a result, the number of poles of the motor rotor 10 shown in FIG. 2 is 96 poles in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction of the rotor yoke 41 on the outer peripheral side of the rotor yoke 41. The number of poles of the magnet 42 is an example, and a plurality of poles may be used. The magnet 42 is an arc-shaped permanent magnet of an Nd—Fe—B magnet (neodymium magnet) having a high energy product. For this reason, a gap can be provided between adjacent magnets 42 to suppress the mass of the motor rotor 10. The motor 1 can reduce the inertia in the surface tilt direction Fv by the gap between the magnets 42.

ロータヨーク41は、円環状であり、ロータヨーク41の内周が中空シャフト11の外周に接し、ロータヨーク41の外周には、マグネット42が固定されている。ロータヨーク41は、例えば低炭素鋼を用いており、薄肉化したロータヨーク41においても磁路を確保することができる。また、ロータヨーク41は、薄肉化により面倒れ方向Fvの慣性を小さくできる。ロータヨーク41は、表面に無電解ニッケルめっきの表面処理が施されている。なお、ロータヨーク41として、無電解ニッケルめっきが施された円環状の低炭素鋼を用いた例で説明したが、材質及び表面処理が実施形態1に限定されるものではなく、使用環境などの理由により適宜変更される。例えば、ロータヨーク41は、磁気特性は劣るもののマルテンサイト系ステンレス鋼など他の磁性材でも良い。   The rotor yoke 41 is annular, the inner periphery of the rotor yoke 41 is in contact with the outer periphery of the hollow shaft 11, and the magnet 42 is fixed to the outer periphery of the rotor yoke 41. The rotor yoke 41 is made of, for example, low carbon steel, and a magnetic path can be secured even in the rotor yoke 41 having a reduced thickness. Further, the rotor yoke 41 can reduce the inertia in the surface tilt direction Fv by thinning. The rotor yoke 41 has a surface treated with electroless nickel plating. In addition, although the example using the cyclic | annular low carbon steel to which electroless nickel plating was given was demonstrated as the rotor yoke 41, a material and surface treatment are not limited to Embodiment 1, Reasons, such as a use environment As appropriate. For example, the rotor yoke 41 may be another magnetic material such as martensitic stainless steel, although the magnetic properties are inferior.

マグネット42は、エポキシ系の接着剤によりロータヨーク41に接着固定されている。これにより、マグネット42の材質と、ロータヨーク41の材質との線膨張係数の差により生ずる応力を緩和できる。例えば、モータロータ10が大径化して、ロータヨーク41の直径が大きくなっても、マグネット42が剥離する磁極剥がれを抑制できる。また、無電解ニッケルめっきによる表面処理されたロータヨーク41は、エポキシ系の接着剤に対して高い接着強度を得られる。また、表面がエポキシコーティングを施されたマグネット41をロータヨーク41に接着することで、マグネット42の周囲がエポキシ樹脂で覆われ、磁極剥がれを抑制できる。なお、マグネット42は、エポキシコーティングが施されたNd−Fe−B系磁石(ネオジム系磁石)を用いた例で説明したが、材質及びコーティングが実施形態1に限定されるものではなく、モータが必要なトルク、使用環境又は接着剤との相性などにより適宜変更される。例えば、マグネット42は、表面が電解ニッケルめっきを施されていても良い。   The magnet 42 is bonded and fixed to the rotor yoke 41 with an epoxy adhesive. Thereby, the stress which arises by the difference of the linear expansion coefficient of the material of the magnet 42 and the material of the rotor yoke 41 can be relieved. For example, even when the diameter of the motor rotor 10 is increased and the diameter of the rotor yoke 41 is increased, it is possible to suppress the peeling of the magnetic pole from which the magnet 42 is peeled off. Further, the rotor yoke 41 subjected to the surface treatment by electroless nickel plating can obtain high adhesive strength with respect to the epoxy adhesive. In addition, by adhering the magnet 41 having the epoxy coating on the surface to the rotor yoke 41, the periphery of the magnet 42 is covered with the epoxy resin, and the magnetic pole peeling can be suppressed. In addition, although the magnet 42 demonstrated in the example using the Nd-Fe-B type | system | group magnet (neodymium type magnet) to which the epoxy coating was given, the material and coating are not limited to Embodiment 1, and a motor is used. It is appropriately changed depending on necessary torque, use environment or compatibility with adhesive. For example, the surface of the magnet 42 may be subjected to electrolytic nickel plating.

モータベース20の中空内壁、ロータヨーク41及び中空シャフト11はいずれも環状である。ロータヨーク41及び中空シャフト11は、回転中心Zrを中心に同心状に配置されている。   The hollow inner wall of the motor base 20, the rotor yoke 41, and the hollow shaft 11 are all annular. The rotor yoke 41 and the hollow shaft 11 are disposed concentrically around the rotation center Zr.

モータステータ30A及びモータステータ30Bは、連続しておらず、セグメント状である。モータステータ30Aは、第1ステータコア31Aと、励磁コイル32とを含む。モータステータ30Bは、第2ステータコア31Bと、励磁コイル32とを含む。第2ステータコア31Bは、第1ステータコア31Aと同じ形状である。モータステータ30Aは、第1ステータコア31Aに励磁コイル32が巻きつけられる。モータステータ30Bは、第2ステータコア31Bに励磁コイル32が巻きつけられる。モータステータ30A及びモータステータ30Bには、電源からの電力を供給するための配線が接続されており、この配線を通じて励磁コイル32に対して後述するモータ制御回路90から電力が供給されるようになっている。   The motor stator 30A and the motor stator 30B are not continuous and have a segment shape. The motor stator 30A includes a first stator core 31A and an excitation coil 32. The motor stator 30B includes a second stator core 31B and an excitation coil 32. The second stator core 31B has the same shape as the first stator core 31A. In the motor stator 30A, an exciting coil 32 is wound around a first stator core 31A. In the motor stator 30B, the exciting coil 32 is wound around the second stator core 31B. The motor stator 30A and the motor stator 30B are connected to wiring for supplying power from the power source, and power is supplied from the motor control circuit 90 described later to the exciting coil 32 through this wiring. ing.

図6は、図2に示すモータステータを拡大して示す部分拡大図である。実施形態1において、モータステータ30Bは、モータステータ30Aと同じ構成であるので、説明を省略する。モータステータ30Aは、無方向性電磁鋼板の積層材を積層して複数のティース(突極)31Tが円周方向に等間隔に形成された円弧状の積層鉄心である。なお、モータステータ30Aの材質は、詳細形状や製造工程などの理由により適宜変更されるものであり、圧粉鉄心など他の電磁材を用いても良い。   FIG. 6 is a partially enlarged view showing the motor stator shown in FIG. 2 in an enlarged manner. In the first embodiment, the motor stator 30B has the same configuration as the motor stator 30A, and thus the description thereof is omitted. The motor stator 30A is an arc-shaped laminated iron core in which a plurality of teeth (saliency poles) 31T are formed at equal intervals in the circumferential direction by laminating laminated materials of non-oriented electrical steel sheets. The material of the motor stator 30A is appropriately changed for reasons such as the detailed shape and the manufacturing process, and other electromagnetic materials such as a dust core may be used.

マグネット42と第1ステータコア31Aのティース31Tとは平面対向(アキシャルギャップ型)ではなく周対向(ラジアルギャップ型)になる。そして、マグネット42に薄い磁石を用いても磁石の動作点を維持できるため、モータ1は、モータロータ10の面倒れ方向Fvの慣性を小さくできる。   The magnet 42 and the teeth 31T of the first stator core 31A are not opposed to each other in a plane (axial gap type) but are opposed to each other (radial gap type). Since the operating point of the magnet can be maintained even if a thin magnet is used as the magnet 42, the motor 1 can reduce the inertia in the surface tilt direction Fv of the motor rotor 10.

例えば、図6に示すように、第1ステータコア31Aは、図2に示す開き角θsが30°の円弧状のバックヨーク31Yの内径側に向けて突出する、図6に示す9つのティース(突極)31Tを備えている。励磁コイル32は、線状の電線である。励磁コイル32は、第1ステータコア31Aのティース31Tにインシュレータ(絶縁材料)を介して巻回される。励磁コイル32は、時計回り(円周方向Frと逆方向)に、U相正巻32Ua、U相逆巻32Ub、U相正巻32Ua、V相正巻32Va、V相逆巻32Vb、V相正巻32Va、W相正巻32Wa、W相逆巻32Wb及びW相正巻32Waの順で結線される。ティース31Tは、複数のマグネット42の一部に磁気ギャップGを介して対向する。   For example, as shown in FIG. 6, the first stator core 31A has nine teeth (protrusions) projecting toward the inner diameter side of the arcuate back yoke 31Y having an opening angle θs of 30 ° shown in FIG. Pole) 31T is provided. The exciting coil 32 is a linear electric wire. The exciting coil 32 is wound around the teeth 31T of the first stator core 31A via an insulator (insulating material). The exciting coil 32 is clockwise (in the direction opposite to the circumferential direction Fr) U-phase forward winding 32Ua, U-phase reverse winding 32Ub, U-phase forward winding 32Ua, V-phase forward winding 32Va, V-phase reverse winding 32Vb, V-phase. The normal winding 32Va, the W phase forward winding 32Wa, the W phase reverse winding 32Wb, and the W phase forward winding 32Wa are connected in this order. The teeth 31T face a part of the plurality of magnets 42 with a magnetic gap G therebetween.

上記構成により、第1ステータコア31Aが磁路として働くため、少なくともマグネット42が円周方向Frに並ぶ列が1列あれば良い。このため、モータロータ10が軽量化できる。その結果、モータ1は、面倒れ方向Fvの慣性を小さくできる。   With the above configuration, since the first stator core 31A serves as a magnetic path, it is sufficient if at least one magnet 42 is arranged in the circumferential direction Fr. For this reason, the motor rotor 10 can be reduced in weight. As a result, the motor 1 can reduce the inertia in the surface tilt direction Fv.

実施形態1に係るモータ1は、モータステータ30A又はモータステータ30Bと対向する、ロータの極数は、(96極/(360°/30°))=8極である。これに対し、モータステータ30A又はモータステータ30Bは、9つのティース31Tを備えているので、実施形態1に係るモータ1は、表面磁石型の回転型ブラシレスモータに換算して8極9スロットというスロットコンビネーション構成である。   In the motor 1 according to the first embodiment, the number of rotor poles facing the motor stator 30A or the motor stator 30B is (96 poles / (360 ° / 30 °)) = 8 poles. On the other hand, since the motor stator 30A or the motor stator 30B includes nine teeth 31T, the motor 1 according to the first embodiment is converted into a surface magnet type rotary brushless motor and has a slot of 8 poles and 9 slots. It is a combination configuration.

例えば、表面磁石型の回転型ブラシレスモータに換算した、8極9スロットのスロットコンビネーション構成は、磁極数とスロット数の関係が2:3でない分数スロットであり、コギング力は小さく、滑らかに回転する。このように磁極数とスロット数の関係が2:3でない分数スロットの構成は、磁極数とスロット数の関係が2:3である整数スロットの構成と比較して、磁極数とスロット数の最小公倍数が大きな値となるため、スロットコンビネーション起因のコギングトルクを抑えることができる。このように、磁極数とスロット数の最小公倍数は、モータが本来有するスロットコンビネーション起因のコギングトルクの山数であり、コギングトルクの山数が多いほどその振幅は相殺され分散されるため、結果的にコギングトルクの振幅は小さくなる。なお、磁極数とスロット数の関係は、全体形状や磁極形状により適宜変更される。磁極数とスロット数の関係は、例えば、10極9スロット、10極12スロット又は14極12スロットなど、他の分数スロット構成としても良い。また、モータが本来有するスロットコンビネーション起因のコギングトルクが問題とならない用途においては、整数スロット構成としても良い。   For example, an 8-pole 9-slot slot combination configuration converted to a surface magnet type rotary brushless motor is a fractional slot in which the relationship between the number of magnetic poles and the number of slots is not 2: 3, and the cogging force is small and it rotates smoothly. . In this way, the fractional slot configuration in which the relationship between the number of magnetic poles and the number of slots is not 2: 3 is the smallest in the number of magnetic poles and the number of slots compared to the configuration of integer slots in which the relationship between the number of magnetic poles and the number of slots is 2: 3. Since the common multiple is a large value, the cogging torque caused by the slot combination can be suppressed. Thus, the least common multiple of the number of magnetic poles and the number of slots is the number of cogging torque peaks due to the slot combination inherent in the motor, and the larger the number of cogging torque peaks, the more the amplitude is offset and distributed. In addition, the amplitude of the cogging torque becomes small. Note that the relationship between the number of magnetic poles and the number of slots is appropriately changed depending on the overall shape and the magnetic pole shape. The relationship between the number of magnetic poles and the number of slots may be other fractional slot configurations such as 10 poles, 9 slots, 10 poles, 12 slots, or 14 poles, 12 slots. In applications where the cogging torque due to the slot combination inherent in the motor is not a problem, an integer slot configuration may be used.

実施形態1に係るモータ1は、中空シャフト11に大口径の中空穴10Hを維持しつつも大きな推力を得ようとした場合、中空シャフト11は、モータベース20に貫通しているので、中空シャフト11の外径方向を大径化することなく軸方向(回転中心Zrの軸方向)に伸ばすことができる。このため、モータ1は、マグネット42と、第1ステータコア31Aのティース31Tとが対向する面積を拡大できる。その結果、モータ1は、機台51からの突出長さの増加を小さく抑えることができる。   When the motor 1 according to the first embodiment tries to obtain a large thrust while maintaining the hollow hole 10H having a large diameter in the hollow shaft 11, the hollow shaft 11 penetrates the motor base 20, and thus the hollow shaft 11 11 can be extended in the axial direction (axial direction of the rotation center Zr) without increasing the outer diameter direction. For this reason, the motor 1 can expand the area where the magnet 42 and the teeth 31T of the first stator core 31A face each other. As a result, the motor 1 can suppress an increase in the protruding length from the machine base 51.

図7は、実施形態1に係るモータのマグネットの配列を模式的に示す部分断面図である。図8は、実施形態1に係るモータのステータコアのティースの配列を模式的に示す部分断面図である。マグネット42は、例えば、回転中心Zrの軸方向の長さ42zと円周方向Frの幅42wを有している場合、回転中心Zrの軸方向の長さ42zを伸ばすことで推力を増加させることができる。同様に、ティース31Tは、回転中心Zrの軸方向の長さ31Tzと円周方向Frの幅31Twを有している場合、回転中心Zrの軸方向の長さ31Tzを伸ばすことで推力を増加させることができる。   FIG. 7 is a partial cross-sectional view schematically showing an arrangement of magnets of the motor according to the first embodiment. FIG. 8 is a partial cross-sectional view schematically showing the arrangement of the teeth of the stator core of the motor according to the first embodiment. For example, when the magnet 42 has a length 42z in the axial direction of the rotation center Zr and a width 42w in the circumferential direction Fr, the thrust is increased by extending the length 42z in the axial direction of the rotation center Zr. Can do. Similarly, when the tooth 31T has the axial length 31Tz of the rotation center Zr and the width 31Tw in the circumferential direction Fr, the thrust is increased by extending the axial length 31Tz of the rotation center Zr. be able to.

図9は、実施形態1に係るモータとモータ制御回路との接続を説明するための説明図である。図9に示すように、外部のコンピュータからモータ回転指令iが入力されたとき、モータ制御回路90は、CPU(Central Processing Unit)91から3相アンプ(AMP:Amplifier)92に駆動信号を出力し、AMP92からモータ1に駆動電流Miが供給される。モータ1は、3相正弦波状の駆動電流Miによりモータステータ30Aの励磁コイル32が励磁され、直接マグネット42側に回転力を与える。同様に、複数のモータステータ30A及び30Bは、励磁コイル32を備えるステータコア31A、31Bを複数含み、当該励磁コイル32のそれぞれに電力を供給する2つのAMP92により、複数のモータステータ30A及び30Bのそれぞれが異なるAMP92に駆動される。このため、モータ1は、複数のモータステータ30A、30B間に電気角のずれがあっても各々のモータステータ30A、30Bの通電タイミングに応じたモータ電流を流せるので、滑らかな回転を得ることができる。そして、回転力を受けて、モータロータ10が回転すると、モータロータ10の回転角度を検出した円環状のエンコーダ94等の角度検出器から検出信号Srが出力される。モータ制御回路90は、検出信号Srのデジタル情報に基づいて、CPU91はモータロータ10が指令位置に到達したか否かを判断し、指令位置に到達する場合、AMP92への駆動信号を停止する。このように、速度指令又は位置指令などのモータ回転指令iが入力されたとき、モータ制御回路90は、モータロータ10の回転速度又は位置がモータ回転指令i通りとなるように演算し、モータステータ30Aに駆動電流Miを出力する。   FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the connection between the motor and the motor control circuit according to the first embodiment. As shown in FIG. 9, when a motor rotation command i is input from an external computer, the motor control circuit 90 outputs a drive signal from a CPU (Central Processing Unit) 91 to a three-phase amplifier (AMP) 92. The drive current Mi is supplied from the AMP 92 to the motor 1. In the motor 1, the excitation coil 32 of the motor stator 30 </ b> A is excited by the three-phase sinusoidal drive current Mi, and directly applies a rotational force to the magnet 42 side. Similarly, the plurality of motor stators 30 </ b> A and 30 </ b> B include a plurality of stator cores 31 </ b> A and 31 </ b> B including excitation coils 32, and each of the plurality of motor stators 30 </ b> A and 30 </ b> B by two AMPs 92 that supply power to each of the excitation coils 32. Are driven by different AMPs 92. For this reason, the motor 1 can flow a motor current according to the energization timing of each of the motor stators 30A and 30B even if there is a deviation of the electrical angle between the plurality of motor stators 30A and 30B, so that smooth rotation can be obtained. it can. When the motor rotor 10 is rotated by receiving the rotational force, a detection signal Sr is output from an angle detector such as an annular encoder 94 that detects the rotation angle of the motor rotor 10. Based on the digital information of the detection signal Sr, the motor control circuit 90 determines whether or not the motor rotor 10 has reached the command position, and when it reaches the command position, stops the drive signal to the AMP 92. As described above, when a motor rotation command i such as a speed command or a position command is input, the motor control circuit 90 performs an operation so that the rotation speed or position of the motor rotor 10 is in accordance with the motor rotation command i, and the motor stator 30A. The drive current Mi is output to.

図10は、モータステータのステータコア端部に起因して生ずるコギングトルクを示す図である。図11は、複数のモータステータがステータコア端部に起因して生ずるコギングトルクを相殺する状態を説明する説明図である。実施形態1に係るモータ1は、図2に示すように、ステータコアを備えるモータステータの総数をSnとした場合、モータステータ30Aの弧の中心とモータステータ30Bの弧の中心とが下記式(1)のθeで表す電気角で位相をずらして配置されている。   FIG. 10 is a diagram showing cogging torque generated due to the stator core end portion of the motor stator. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a state in which a plurality of motor stators cancels cogging torque generated due to the end portion of the stator core. As shown in FIG. 2, in the motor 1 according to the first embodiment, when the total number of motor stators including a stator core is Sn, the arc center of the motor stator 30A and the arc center of the motor stator 30B are expressed by the following formula (1 ) With an electrical angle represented by θe.

θe=360°/(2×(Sn))・・・(1)   θe = 360 ° / (2 × (Sn)) (1)

実施形態1において、モータステータ30Aとモータステータ30Bとを備えているので、ステータコアを備えるモータステータの総数が2である。このため、上記(1)式により、θeで表す電気角は、90°である。磁対数は、48である場合、電気角を機械角に換算すると、機械角は、電気角を磁対数で除した値、すなわち、90°/48=1.875°になる。一方、モータ1の磁極は96極であり、電気角1周期は、機械角で、360°を極対数48で除した値、つまり360°/48=7.5°になる。モータステータ30Aとモータステータ30Bとは、7.5°×n+1.875°(但し、nは自然数)又は7.5°×n−1.875°(但し、nは自然数)を満たす、任意の位相関係で配置することができる。実施形態1に係るモータ1は、回転中心Zrをできるだけ機台表面51fに近づけるように、n=12とし、モータステータ30Aから機械角で91.875°の位相関係でモータステータ30Bを離して配置している。   In the first embodiment, since the motor stator 30A and the motor stator 30B are provided, the total number of motor stators including the stator core is two. For this reason, according to the above equation (1), the electrical angle represented by θe is 90 °. When the number of magnetic pairs is 48, when the electrical angle is converted to a mechanical angle, the mechanical angle is a value obtained by dividing the electrical angle by the number of magnetic pairs, that is, 90 ° / 48 = 1.875 °. On the other hand, the magnetic pole of the motor 1 is 96 poles, and one cycle of electrical angle is a mechanical angle, which is a value obtained by dividing 360 ° by the number of pole pairs 48, that is, 360 ° / 48 = 7.5 °. The motor stator 30A and the motor stator 30B satisfy an arbitrary value satisfying 7.5 ° × n + 1.875 ° (where n is a natural number) or 7.5 ° × n−1.875 ° (where n is a natural number). They can be arranged in a phase relationship. The motor 1 according to the first embodiment is arranged so that the rotation center Zr is as close to the machine surface 51f as possible, n = 12, and the motor stator 30B is separated from the motor stator 30A by a phase relationship of 91.875 ° in mechanical angle. doing.

このため、モータステータ30Aとモータステータ30Bとは、図10に示す電気角1周期内に2周期生じるステータコア端部に起因して生ずるコギングトルクがある。モータステータ30Aとモータステータ30Bとは、7.5°×n+1.875°(但し、nは自然数)又は7.5°×n−1.875°(但し、nは自然数)を満たす、任意の位相関係で配置することにより、ステータコア31A端部に起因して生じるコギングトルク30Aと、ステータコア31B端部に起因して生じるコギングトルク30Bとを相殺し、図11に示す合成トルクWSが低減することで、滑らかな回転を得ることができる。   For this reason, the motor stator 30A and the motor stator 30B have cogging torque generated due to the stator core end portion generated in two cycles within one cycle of the electrical angle shown in FIG. The motor stator 30A and the motor stator 30B satisfy an arbitrary value satisfying 7.5 ° × n + 1.875 ° (where n is a natural number) or 7.5 ° × n−1.875 ° (where n is a natural number). By arranging in phase relation, the cogging torque 30A generated due to the end of the stator core 31A and the cogging torque 30B generated due to the end of the stator core 31B are offset, and the combined torque WS shown in FIG. 11 is reduced. Thus, a smooth rotation can be obtained.

そして、マグネット42と第1ステータコア31A又は第2ステータコア31Bとは平面対向(アキシャルギャップ型)ではなく周対向(ラジアルギャップ型)になる。そして、薄い磁石を用いても磁石の動作点を維持できるため、面倒れ方向Fvの慣性を小さくできる。また、モータ1は、ギヤなどの間接的な伝達機構を介さずに直接マグネット42側に回転力を与える。そして、モータ1はいわゆるダイレクトドライブモータとなり、直接負荷体を回転することができる。また、モータは、高精度に位置決めをすることができる。   The magnet 42 and the first stator core 31A or the second stator core 31B are not opposed to each other in a plane (axial gap type) but are opposed to each other (radial gap type). And even if it uses a thin magnet, since the operating point of a magnet can be maintained, the inertia of the surface fall direction Fv can be made small. Further, the motor 1 directly applies a rotational force to the magnet 42 without using an indirect transmission mechanism such as a gear. And the motor 1 becomes what is called a direct drive motor, and can rotate a load body directly. Further, the motor can be positioned with high accuracy.

図7に示すように、マグネット42は、外径側から回転中心Zrに向けてみた形状が矩形である。実施形態1に係るモータ1は、マグネット42を、平板をねじったような形状の磁石としなくても良く、成形が容易でモータのコストを低減することができる。   As shown in FIG. 7, the magnet 42 has a rectangular shape when viewed from the outer diameter side toward the rotation center Zr. In the motor 1 according to the first embodiment, the magnet 42 does not have to be a magnet having a shape like a flat plate twisted, and can be easily molded and the cost of the motor can be reduced.

(実施形態2)
図12は、実施形態2に係るモータの平面図である。図13は、複数のモータステータがステータコア端部に起因して生ずるコギングトルクを相殺する状態を説明する説明図である。なお、上述した実施形態1で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 12 is a plan view of the motor according to the second embodiment. FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a state in which a plurality of motor stators cancels cogging torque generated due to the end portion of the stator core. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as what was demonstrated in Embodiment 1 mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施形態2に係るモータ1Aは、モータステータ30A、30B、30C及び30Dと、モータステータ30A、30B、30C及び30Dに対して回転可能に配置されたモータロータ10と、モータステータ30A、30B、30C及び30Dを固定するモータベース20とを備えている。モータステータ30B、30C、30Dは、モータステータAと同じ構成である。図12に示すように、モータステータ30A、30B、30C及び30Dの総数をSnとした場合、Sn=4であり、上記式(1)のθeで表す電気角で位相をずらして配置されている。   The motor 1A according to the second embodiment includes motor stators 30A, 30B, 30C, and 30D, a motor rotor 10 that is rotatably arranged with respect to the motor stators 30A, 30B, 30C, and 30D, and motor stators 30A, 30B, 30C, and And a motor base 20 for fixing 30D. Motor stators 30B, 30C, and 30D have the same configuration as motor stator A. As shown in FIG. 12, when Sn is the total number of motor stators 30A, 30B, 30C, and 30D, Sn = 4, and the phases are shifted by the electrical angle represented by θe in the above equation (1). .

実施形態2において、Snが4であり、θeで表す電気角は、45°である。磁対数は、48である場合、電気角を機械角に換算すると、機械角は、電気角を磁対数で除した値、すなわち、45°/48=0.9375°になる。一方、モータ1の磁極は96極であり、電気角1周期は、機械角で、360°を極対数48で除した値、つまり360°/48=7.5°になる。モータステータ30A、30B、30C及び30Dのそれぞれが、7.5°×n+0.9375°(但し、nは自然数)又は7.5°×n−0.9375°(但し、nは自然数)を満たす、任意の位相関係で配置することができる。実施形態2に係るモータ1は、回転中心Zrをできるだけ機台表面51fに近づけるように、n=12とし、モータステータ30Aから機械角で90.9375°の位相関係でモータステータ30Bを離して配置している。モータステータ30Bから機械角で89.0625°の位相関係でモータステータ30Cを離して配置している。モータステータ30Cから機械角で90.9375°の位相関係でモータステータ30Dを離して配置している。モータステータ30Dから機械角で89.0625°の位相関係でモータステータ30Aを離して配置している。   In the second embodiment, Sn is 4 and the electrical angle represented by θe is 45 °. When the number of magnetic pairs is 48, when the electrical angle is converted into a mechanical angle, the mechanical angle is a value obtained by dividing the electrical angle by the number of magnetic pairs, that is, 45 ° / 48 = 0.9375 °. On the other hand, the magnetic pole of the motor 1 is 96 poles, and one cycle of electrical angle is a mechanical angle, which is a value obtained by dividing 360 ° by the number of pole pairs 48, that is, 360 ° / 48 = 7.5 °. Each of the motor stators 30A, 30B, 30C and 30D satisfies 7.5 ° × n + 0.9375 ° (where n is a natural number) or 7.5 ° × n−0.9375 ° (where n is a natural number). , Can be arranged in any phase relationship. The motor 1 according to the second embodiment is arranged so that the rotation center Zr is as close to the machine base surface 51f as possible, n = 12, and the motor stator 30B is separated from the motor stator 30A in a phase relationship of 90.9375 ° in mechanical angle. doing. The motor stator 30C is arranged away from the motor stator 30B in a phase relationship of 89.0625 ° in mechanical angle. The motor stator 30D is arranged away from the motor stator 30C in a phase relationship of 90.9375 ° in mechanical angle. The motor stator 30A is arranged away from the motor stator 30D with a phase relationship of 89.0625 ° in mechanical angle.

このため、実施形態2に係るモータ1Aは、モータステータ30A、30B、30C、30D同士は、7.5°×n+0.9375°(但し、nは自然数)又は7.5°×n−0.9375°(但し、nは自然数)を満たす、任意の位相関係で配置することにより、モータステータ30Aのステータコア端部に起因して生じるコギングトルク30Aと、モータステータ30Bのステータコア端部に起因して生じるコギングトルク30Bと、モータステータ30Cのステータコア端部に起因して生じるコギングトルク30Cと、モータステータ30Dのステータコア端部に起因して生じるコギングトルク30Dを互いに相殺し、合成トルクWSが低減することで、滑らかな回転を得ることができる。   Therefore, in the motor 1A according to the second embodiment, the motor stators 30A, 30B, 30C, and 30D are 7.5 ° × n + 0.9375 ° (where n is a natural number) or 7.5 ° × n−0. By arranging in an arbitrary phase relationship that satisfies 9375 ° (where n is a natural number), the cogging torque 30A caused by the stator core end of the motor stator 30A and the stator core end of the motor stator 30B The resultant cogging torque 30B, the cogging torque 30C caused by the end of the stator core of the motor stator 30C, and the cogging torque 30D caused by the end of the stator core of the motor stator 30D cancel each other, and the combined torque WS is reduced. Thus, a smooth rotation can be obtained.

なお、実施形態1に係るモータ1は、実施形態2に係るモータ1Aに比べて、モータベース20の配置上、機台取付部22寄りにモータステータを偏らせて配置し、機台51から離れた部位にかかるモータステータの質量が小さくなるようにすることで、図3に示す面倒れ方向Fvの慣性を抑制することができる。   Note that the motor 1 according to the first embodiment is arranged with the motor stator biased closer to the machine base mounting portion 22 and away from the machine base 51 in terms of the arrangement of the motor base 20 compared to the motor 1A according to the second embodiment. By reducing the mass of the motor stator applied to the part, the inertia in the plane tilt direction Fv shown in FIG. 3 can be suppressed.

(実施形態3)
図14は、実施形態3に係るモータの平面図である。なお、上述した実施形態1及び実施形態2で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 14 is a plan view of the motor according to the third embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as what was demonstrated in Embodiment 1 and Embodiment 2 mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施形態3に係るモータ1Bは、モータステータ30Bを通電しない疑似ステータとしている。モータステータ30Bは、実施形態1に記載のように、モータステータ30Aと同じ構成とし、励磁コイル32に通電しないようにしてもよい。これにより、モータ1Bは、モータ1と比較して、AMP92の数が少なくなる。またモータステータ30Aとモータステータ30Bとは、7.5°×n+1.875°(但し、nは自然数)又は7.5°×n−1.875°(但し、nは自然数)を満たす、任意の位相関係で配置することにより、ステータコア31A端部に起因して生じるコギングトルク30Aと、ステータコア31B端部に起因して生じるコギングトルク30Bとを相殺し合成トルクWSが低減することで、滑らかな回転を得ることができる。   The motor 1B according to the third embodiment is a pseudo stator that does not energize the motor stator 30B. As described in the first embodiment, the motor stator 30B may have the same configuration as the motor stator 30A, and the excitation coil 32 may not be energized. As a result, the number of AMPs 92 in the motor 1B is smaller than that in the motor 1. The motor stator 30A and the motor stator 30B satisfy 7.5 ° × n + 1.875 ° (where n is a natural number) or 7.5 ° × n−1.875 ° (where n is a natural number). The cogging torque 30A generated due to the end portion of the stator core 31A and the cogging torque 30B generated due to the end portion of the stator core 31B are offset and the combined torque WS is reduced. Rotation can be obtained.

また、図14に示すように、モータステータ30Bは、第1ステータコア31Aと同じ形状の第2ステータコア31Bを含むが、励磁コイル32備えない疑似ステータとしてもよい。このようなモータステータ30Bであっても、またモータステータ30Aとモータステータ30Bとは、7.5°×n+1.875°(但し、nは自然数)又は7.5°×n−1.875°(但し、nは自然数)を満たす、任意の位相関係で配置することにより、ステータコア31A端部に起因して生じるコギングトルク30Aと、ステータコア31B端部に起因して生じるコギングトルク30Bとを相殺し合成トルクWSが低減することで、滑らかな回転を得ることができる。   As shown in FIG. 14, the motor stator 30 </ b> B includes a second stator core 31 </ b> B having the same shape as the first stator core 31 </ b> A, but may be a pseudo stator that does not include the exciting coil 32. Even in such a motor stator 30B, the motor stator 30A and the motor stator 30B are 7.5 ° × n + 1.875 ° (where n is a natural number) or 7.5 ° × n−1.875 °. (Where n is a natural number), the cogging torque 30A caused by the end portion of the stator core 31A and the cogging torque 30B caused by the end portion of the stator core 31B are offset by arranging them in an arbitrary phase relationship. By reducing the combined torque WS, smooth rotation can be obtained.

以上説明したように、モータステータ30Bは、モータステータ30Aが有する第1ステータコア31Aと同じ形状の第2ステータコア31Bを、擬似ステータとして配置している。実施形態3に係るステータコアは、第1ステータコア31Aと同じ形状の第2ステータコア31Bの形状に限定されるものではなく、全体形状などの理由により適宜変更される。例えば、モータロータ10と、擬似ステータとの間に生じる磁気吸引力及びティース31Tに起因する、電気角1周期内に2周期生ずる強大なコギングトルクを相殺できるのであれば、単純円弧形状などであっても良い。   As described above, in the motor stator 30B, the second stator core 31B having the same shape as the first stator core 31A included in the motor stator 30A is arranged as a pseudo stator. The stator core according to the third embodiment is not limited to the shape of the second stator core 31B having the same shape as the first stator core 31A, and is appropriately changed for reasons such as the overall shape. For example, if the strong magnetic force generated between the motor rotor 10 and the pseudo-stator and the strong cogging torque generated in two cycles within one electrical angle cycle due to the teeth 31T can be offset, the arc shape is simple. Also good.

(実施形態4)
図15は、実施形態4に係るモータの平面図である。図16は、複数のモータステータがステータコア端部に起因して生ずるコギングトルクを相殺する状態を説明する説明図である。なお、上述した実施形態1で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 15 is a plan view of the motor according to the fourth embodiment. FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining a state in which a plurality of motor stators cancel out cogging torque caused by the end portion of the stator core. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as what was demonstrated in Embodiment 1 mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施形態4に係るモータ1Cは、モータステータ30A、30B及び30Cと、モータステータ30A、30B及び30Cに対して回転可能に配置されたモータロータ10と、モータステータ30A、30B及び30Cを固定するモータベース20とを備えている。複数のモータステータ30A、30B及び30Cは、励磁コイル31を備えるステータコア31A、31B、31Cを複数含み、当該励磁コイル32のそれぞれに電力を供給する3つのAMP92により、複数のモータステータ30A、30B及び30Cのそれぞれが異なるAMP92に駆動される。このため、モータ1は、複数のモータステータ30A、30B及び30C間に電気角のずれがあっても各々のモータステータ30A、30B及び30Cの通電タイミングに応じたモータ電流を流せるので、滑らかな回転を得ることができる。図15に示すように、モータステータ30A、30B及び30Cの総数をSnとした場合、Sn=3であり、上記式(1)のθeで表す電気角で位相をずらして配置されている。なお、θe’も上記(1)で導かれる。   A motor 1C according to the fourth embodiment includes motor stators 30A, 30B, and 30C, a motor rotor 10 that is rotatably arranged with respect to the motor stators 30A, 30B, and 30C, and a motor base that fixes the motor stators 30A, 30B, and 30C. 20. The plurality of motor stators 30A, 30B, and 30C include a plurality of stator cores 31A, 31B, and 31C including the exciting coils 31, and the three motor stators 30A, 30B, and 30C are provided by three AMPs 92 that supply power to the exciting coils 32, respectively. Each of 30C is driven by a different AMP92. For this reason, since the motor 1 can flow a motor current according to the energization timing of each of the motor stators 30A, 30B, and 30C even if there is a deviation in electrical angle between the plurality of motor stators 30A, 30B, and 30C, smooth rotation Can be obtained. As shown in FIG. 15, when Sn is the total number of motor stators 30A, 30B, and 30C, Sn = 3, and the phases are shifted by the electrical angle represented by θe in the above equation (1). Note that θe 'is also derived in (1) above.

実施形態4において、Snが3であるのでθe、θe’で表す電気角は、60°である。磁対数は、48である場合、電気角を機械角に換算すると、機械角は、電気角を磁対数で除した値、すなわち、60°/48=1.25°になる。一方、モータ1の磁極は96極であり、電気角1周期は、機械角で、360°を極対数48で除した値、つまり360°/48=7.5°になる。モータステータ30A、30B及び30Cのそれぞれが、7.5°×n+1.25°(但し、nは自然数)又は7.5°×n−1.25°(但し、nは自然数)を満たす、任意の位相関係で配置することができる。実施形態4に係るモータ1は、回転中心Zrをできるだけ機台表面51fに近づけるように、n=12とし、モータステータ30Aから機械角で91.25°の位相関係でモータステータ30Bを離して配置している。モータステータ30Bから機械角で136.25°の位相関係でモータステータ30Cを離して配置している。   In the fourth embodiment, since Sn is 3, the electrical angle represented by θe and θe ′ is 60 °. When the number of magnetic pairs is 48, when the electrical angle is converted into a mechanical angle, the mechanical angle is a value obtained by dividing the electrical angle by the number of magnetic pairs, that is, 60 ° / 48 = 1.25 °. On the other hand, the magnetic pole of the motor 1 is 96 poles, and one cycle of electrical angle is a mechanical angle, which is a value obtained by dividing 360 ° by the number of pole pairs 48, that is, 360 ° / 48 = 7.5 °. Each of motor stators 30A, 30B, and 30C satisfies 7.5 ° × n + 1.25 ° (where n is a natural number) or 7.5 ° × n−1.25 ° (where n is a natural number). Can be arranged in a phase relationship. The motor 1 according to the fourth embodiment is arranged such that n = 12 and the motor stator 30B is separated from the motor stator 30A in a phase relationship of 91.25 ° in mechanical angle so that the rotation center Zr is as close as possible to the machine surface 51f. doing. The motor stator 30C is arranged away from the motor stator 30B in a phase relationship of 136.25 ° in mechanical angle.

このため、図16に示すように、実施形態4に係るモータ1Cにおいて、モータステータ30A、30B、30C同士は、7.5°×n+1.25°(但し、nは自然数)又は7.5°×n−1.25°(但し、nは自然数)を満たす、任意の位相関係で配置することにより、モータステータ30Aのステータコア端部に起因して生じるコギングトルク30Aと、モータステータ30Bのステータコア端部に起因して生じるコギングトルク30Bと、モータステータ30Cのステータコア端部に起因して生じるコギングトルク30Cと、を互いに相殺し、合成トルクWSが低減することで、滑らかな回転を得ることができる。 Therefore, as shown in FIG. 16, in the motor 1C according to the fourth embodiment, the motor stator 30A, 30B, 30 C What happened is, 7.5 ° × n + 1.25 ° ( where, n is a natural number) or 7. The cogging torque 30A generated due to the end of the stator core of the motor stator 30A and the motor stator 30B are arranged by an arbitrary phase relationship satisfying 5 ° × n−1.25 ° (where n is a natural number). The cogging torque 30B generated due to the stator core end and the cogging torque 30C generated due to the stator core end of the motor stator 30C cancel each other, and the combined torque WS is reduced, thereby obtaining a smooth rotation. Can do.

なお、実施形態4に係るモータ1は、実施形態2に係るモータ1Aに比べて、モータベース20の配置上、機台取付部22寄りにモータステータを偏らせて配置し、機台51から離れた部位にかかるモータステータの質量が小さくなるようにすることで、図3に示す面倒れ方向Fvの慣性を抑制することができる。   Note that the motor 1 according to the fourth embodiment is arranged with the motor stator biased closer to the machine base mounting portion 22 and away from the machine base 51 in terms of the arrangement of the motor base 20 compared to the motor 1A according to the second embodiment. By reducing the mass of the motor stator applied to the part, the inertia in the plane tilt direction Fv shown in FIG. 3 can be suppressed.

(実施形態5)
図17は、実施形態5に係るモータの平面図である。図18は、実施形態5に係るモータとモータ制御回路との接続を説明するための説明図である。図19は、複数のモータステータがステータコア端部に起因して生ずるコギングトルクを相殺する状態を説明する説明図である。なお、上述した実施形態1で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 17 is a plan view of the motor according to the fifth embodiment. FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining the connection between the motor and the motor control circuit according to the fifth embodiment. FIG. 19 is an explanatory diagram for explaining a state in which a plurality of motor stators cancels cogging torque generated due to the end portion of the stator core. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as what was demonstrated in Embodiment 1 mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施形態5に係るモータ1Dは、モータステータ30A、30A、30B及び30Bと、モータステータ30A、30A、30B及び30Bに対して回転可能に配置されたモータロータ10と、モータステータ30A、30A、30B及び30Bを固定するモータベース20とを備えている。モータ1Dの磁極は96極であり、電気角1周期は、機械角で、360°を極対数48で除した値、つまり360°/48=7.5°になる。θmの機械角となるように、モータステータ30A及び30Aのそれぞれが、7.5°×n(但し、nは自然数)を満たす、任意の位相関係で配置することができる。また、θmの機械角となるように、モータステータ30B及び30Bのそれぞれが、7.5°×n(但し、nは自然数)を満たす、任意の位相関係で配置することができる。   The motor 1D according to the fifth embodiment includes motor stators 30A, 30A, 30B, and 30B, a motor rotor 10 that is rotatably arranged with respect to the motor stators 30A, 30A, 30B, and 30B, and motor stators 30A, 30A, 30B, and And a motor base 20 for fixing 30B. The magnetic pole of the motor 1D has 96 poles, and one cycle of electrical angle is a mechanical angle, which is a value obtained by dividing 360 ° by the number of pole pairs 48, that is, 360 ° / 48 = 7.5 °. Each of the motor stators 30A and 30A can be arranged with an arbitrary phase relationship satisfying 7.5 ° × n (where n is a natural number) so as to have a mechanical angle of θm. Further, each of the motor stators 30B and 30B can be arranged in an arbitrary phase relationship satisfying 7.5 ° × n (where n is a natural number) so as to have a mechanical angle of θm.

このため、モータステータ30A及び30Aは、同じ電気角で配置されることから、同じAMP92で駆動できる。また、モータステータ30B及び30Bは、同じ電気角で配置されることから、同じAMP92で駆動できる。このように複数のモータステータ30A、30A、30B及び30Bは、励磁コイル31を備えるステータコア31A、31Bを複数含み、当該励磁31コイルのそれぞれに電力を供給する複数のAMP92駆動される。複数のモータステータ30A、30A、30B及び30Bのうち、2つのモータステータ30A及び30Aは、モータステータ30B及び30Bとは異なるAMP92で駆動される。そして、モータステータ30A及び30Aが同じ電気角であり、モータステータ30B及び30Bが同じ電気角であることから、モータステータの総数をSnとした場合、Sn=2に相当し、上記式(1)のθeで表す電気角で位相をずらして配置されている。このため、モータ1は、複数のモータステータ30A、30B間に電気角のずれがあっても各々のモータステータ30A、30Bの通電タイミングに応じたモータ電流を流せるので、滑らかな回転を得ることができる。   For this reason, since the motor stators 30A and 30A are arranged at the same electrical angle, they can be driven by the same AMP92. Further, since the motor stators 30B and 30B are arranged at the same electrical angle, they can be driven by the same AMP92. As described above, the plurality of motor stators 30A, 30A, 30B, and 30B include a plurality of stator cores 31A and 31B including the excitation coils 31, and are driven by a plurality of AMPs 92 that supply electric power to the respective excitation 31 coils. Of the plurality of motor stators 30A, 30A, 30B and 30B, the two motor stators 30A and 30A are driven by an AMP 92 different from the motor stators 30B and 30B. Since the motor stators 30A and 30A have the same electrical angle and the motor stators 30B and 30B have the same electrical angle, when the total number of motor stators is Sn, it corresponds to Sn = 2, and the above formula (1) The phase is shifted by the electrical angle represented by θe. For this reason, the motor 1 can flow a motor current according to the energization timing of each of the motor stators 30A and 30B even if there is a deviation of the electrical angle between the plurality of motor stators 30A and 30B, so that smooth rotation can be obtained. it can.

実施形態5において、Snが2であり、θeで表す電気角は、90°である。磁対数は、48である場合、電気角を機械角に換算すると、機械角は、電気角を磁対数で除した値、すなわち、90°/48=1.875°になる。一方、モータ1の磁極は96極であり、電気角1周期は、機械角で、360°を極対数48で除した値、つまり360°/48=7.5°になる。モータステータ30Aとモータステータ30Bとは、7.5°×n+1.875°(但し、nは自然数)又は7.5°×n−1.875°(但し、nは自然数)を満たす、任意の位相関係で配置することができる。実施形態5に係るモータ1Dは、回転中心Zrをできるだけ機台表面51fに近づけるように、n=12とし、モータステータ30Aから機械角で91.875°の位相関係でモータステータ30Bを離して配置している。   In the fifth embodiment, Sn is 2, and the electrical angle represented by θe is 90 °. When the number of magnetic pairs is 48, when the electrical angle is converted to a mechanical angle, the mechanical angle is a value obtained by dividing the electrical angle by the number of magnetic pairs, that is, 90 ° / 48 = 1.875 °. On the other hand, the magnetic pole of the motor 1 is 96 poles, and one cycle of electrical angle is a mechanical angle, which is a value obtained by dividing 360 ° by the number of pole pairs 48, that is, 360 ° / 48 = 7.5 °. The motor stator 30A and the motor stator 30B satisfy an arbitrary value satisfying 7.5 ° × n + 1.875 ° (where n is a natural number) or 7.5 ° × n−1.875 ° (where n is a natural number). They can be arranged in a phase relationship. In the motor 1D according to the fifth embodiment, n = 12 is set so that the rotation center Zr is as close as possible to the machine base surface 51f, and the motor stator 30B is separated from the motor stator 30A in a phase relationship of 91.875 ° in mechanical angle. doing.

このため、モータステータ30Aとモータステータ30Bとは、図10に示す電気角1周期内に2周期生じるステータコア端部に起因して生ずるコギングトルクがある。モータステータ30Aとモータステータ30Bとは、7.5°×n+1.875°(但し、nは自然数)又は7.5°×n−1.875°(但し、nは自然数)を満たす、任意の位相関係で配置することにより、ステータコア31A端部に起因して生じるコギングトルク30Aと、ステータコア31B端部に起因して生じるコギングトルク30Bとを相殺し合成トルクWSが低減することで、滑らかな回転を得ることができる。   For this reason, the motor stator 30A and the motor stator 30B have cogging torque generated due to the stator core end portion generated in two cycles within one cycle of the electrical angle shown in FIG. The motor stator 30A and the motor stator 30B satisfy an arbitrary value satisfying 7.5 ° × n + 1.875 ° (where n is a natural number) or 7.5 ° × n−1.875 ° (where n is a natural number). By arranging in phase relation, the cogging torque 30A generated due to the end portion of the stator core 31A and the cogging torque 30B generated due to the end portion of the stator core 31B cancel each other and the combined torque WS is reduced. Can be obtained.

なお、実施形態5に係るモータ1Dは、実施形態5に係るモータ1Aに比べて、モータベース20の配置上、機台取付部22寄りにモータステータを偏らせて配置し、機台51から離れた部位にかかるモータステータの質量が小さくなるようにすることで、図3に示す面倒れ方向Fvの慣性を抑制することができる。   In addition, the motor 1D according to the fifth embodiment is arranged with the motor stator being biased near the machine base mounting portion 22 in terms of the arrangement of the motor base 20 as compared with the motor 1A according to the fifth embodiment, and separated from the machine base 51. By reducing the mass of the motor stator applied to the part, the inertia in the plane tilt direction Fv shown in FIG. 3 can be suppressed.

(適用例)
図20は、本実施形態のモータの適用される光学機器を説明する説明図である。実施形態1〜5に係るモータ1、1A、1B、1C及び1Dは、3次元スキャナとよばれる光学機器又は、特許文献2に記載の医療機器に適用できる。例えば、3次元スキャナ100は、被測定物の3次元形状を測定する光学機器であり、実施形態1に係るモータ1と、機台51と、機台51の昇降装置52と、モータ1の上述したモータロータ10と共に回転する光学ヘッド102とを備えている。このように、モータ1は、片持ちで機台に固定されても、面倒れ方向の慣性を抑制できる。
(Application example)
FIG. 20 is an explanatory diagram for explaining an optical apparatus to which the motor of this embodiment is applied. The motors 1, 1 </ b> A, 1 </ b> B, 1 </ b> C, and 1 </ b> D according to the first to fifth embodiments can be applied to an optical device called a three-dimensional scanner or a medical device described in Patent Literature 2. For example, the three-dimensional scanner 100 is an optical device that measures the three-dimensional shape of the object to be measured, and includes the motor 1 according to the first embodiment, the machine base 51, the lifting device 52 of the machine base 51, and the motor 1 described above. And an optical head 102 that rotates together with the motor rotor 10. Thus, even if the motor 1 is cantilevered and fixed to the machine base, it is possible to suppress the inertia in the direction of surface tilt.

1、1A、1B、1C、1D モータ
10 モータロータ
10H 中空穴
11 中空シャフト
14 軸受装置
20 モータベース
21 ハウジングベース
21f 表面
22 機台取付部
22H 取付孔
30A モータステータ
30B モータステータ
31A 第1ステータコア
31B 第2ステータコア
31T ティース
32 励磁コイル
41 ロータヨーク
42 マグネット
51 機台
51f 表面
90 モータ制御回路
G 磁気ギャップ
Zr 回転中心
1, 1A, 1B, 1C, 1D Motor 10 Motor rotor 10H Hollow hole 11 Hollow shaft 14 Bearing device 20 Motor base 21 Housing base 21f Surface 22 Machine base mounting portion 22H Mounting hole 30A Motor stator 30B Motor stator 31A First stator core 31B Second Stator core 31T Teeth 32 Excitation coil 41 Rotor yoke 42 Magnet 51 Machine base 51f Surface 90 Motor control circuit G Magnetic gap Zr Center of rotation

Claims (7)

中空円環状の中空シャフトと、前記中空シャフトの外周かつ円周方向に配列される複数のマグネットを備えるモータロータと、
前記中空シャフトが貫通しており、前記モータロータの径方向外側を囲み、一端が機台に固定されて片持ち支持されるモータベースと、
前記モータベースの内壁に前記中空シャフトを回転自在に支持する軸受と、
前記モータベースに取り付けられ、前記複数のマグネットの一部の極数に磁気ギャップを介して対向する、ステータコアを備える複数のモータステータと、を備え、
複数のモータステータは、前記モータロータの周方向の異なる位置に配置され、
全ての前記モータステータを加算した周方向の長さは、前記モータロータの周方向の長さよりも小さく
前記モータステータの総数をSnとした場合、複数のモータステータのうち、少なくとも第1モータステータと第2モータステータとが下記式(1)のθeの電気角分離れて配置されており、
前記第1モータステータ及び前記第2モータステータは、前記モータベースの同じ表面に固定され、前記機台寄りに偏って配置されている
モータ。
θe=360°/(2×(Sn))・・・(1)
A hollow annular hollow shaft, and a motor rotor comprising a plurality of magnets arranged in an outer periphery and a circumferential direction of the hollow shaft;
The hollow shaft passes through , surrounds the outside in the radial direction of the motor rotor, one end is fixed to the machine base and cantilevered, and a motor base;
A bearing that rotatably supports the hollow shaft on the inner wall of the motor base;
A plurality of motor stators having a stator core, which are attached to the motor base and are circumferentially opposed to a part of the number of poles of the plurality of magnets via a magnetic gap;
The plurality of motor stators are arranged at different positions in the circumferential direction of the motor rotor,
The circumferential length of all the motor stators is smaller than the circumferential length of the motor rotor ,
When the total number of the motor stators is Sn , among the plurality of motor stators , at least the first motor stator and the second motor stator are arranged with an electrical angle separation of θe of the following formula (1),
The first motor stator and the second motor stator are fixed to the same surface of the motor base, and are arranged biased toward the machine base .
θe = 360 ° / (2 × (Sn)) (1)
前記第1モータステータ及び前記第2モータステータは、円弧状のバックヨークと、前記バックヨークの内径側に向けて突出する、複数のティースと、前記ティースのそれぞれに巻回され、U相、V相及びW相に対応した励磁コイルとを備える請求項に記載のモータ。 The first motor stator and the second motor stator are each wound around an arc-shaped back yoke, a plurality of teeth projecting toward the inner diameter side of the back yoke, and the U-phase, V the motor according to claim 1, further comprising an excitation coil corresponding to the phase and W-phase. 前記第1モータステータは、円弧状のバックヨークと、前記バックヨークの内径側に向けて突出する、複数のティースと、前記ティースのそれぞれに巻回され、U相、V相及びW相に対応した励磁コイルとを備え、
前記第2モータステータは、円弧状のバックヨークと、前記バックヨークの内径側に向けて突出する、複数のティースと、前記ティースのそれぞれに巻回される励磁コイルに通電しない又は励磁コイルを備えない疑似ステータコアをむ請求項1に記載のモータ。
The first motor stator is wound around each of the teeth, an arc-shaped back yoke, a plurality of teeth protruding toward the inner diameter side of the back yoke, and corresponds to the U phase, the V phase, and the W phase. The excitation coil
The second motor stator includes an arcuate back yoke, a plurality of teeth projecting toward the inner diameter side of the back yoke, and an excitation coil that does not energize or is energized around each of the teeth. the motor according to no pseudo Sutetako a to including claim 1.
前記複数のモータステータは、励磁コイルを備えるステータコアを複数含み、当該励磁コイルに電力を供給するアンプにより駆動され、
記励磁コイルに電力を供給する複数のアンプを含み、
前記複数のモータステータのうち前記第1モータステータの励磁コイルは、前記第2モータステータの励磁コイルに電極を供給するアンプと異なるアンプで駆動される請求項1又は2に記載のモータ。
The plurality of motor stators includes a plurality of stator cores including excitation coils, and is driven by an amplifier that supplies power to the excitation coils.
Includes a plurality of amplifiers for supplying power to the front Ki励 magnetic coil,
Wherein the plurality of excitation coils of the first motor stator of the motor stator, the second motor stays capacitor motor according to Motomeko 1 or 2 electrodes to the excitation coil Ru is driven by an amplifier with different amplifier supplies the.
複数のモータステータは、第3モータステータを含み、前記第3モータステータよりも前記第1モータステータ及び前記第2モータステータが前記機台寄りに偏って配置されている請求項1からのいずれか1項に記載のモータ。 A plurality of motor stator includes a third motor stator, the third請 Motomeko 1 to 4 in which the motor the first motor stator and the second motor stator than the stator are arranged unevenly on the machine base nearer The motor according to any one of the above. 前記中空シャフトが露出する外周に、前記マグネットが配置されている請求項1から5のいずれか1項に記載のモータ。The motor according to any one of claims 1 to 5, wherein the magnet is disposed on an outer periphery where the hollow shaft is exposed. 前記マグネットは、外径側から回転中心に向けてみた形状が矩形である請求項1から6のいずれか1項に記載のモータ。 The magnet motor according to any one of the shapes tried toward the center of rotation from the outer diameter side from Motomeko 1 Ru rectangular der 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05227727A (en) * 1992-02-10 1993-09-03 Toyo Electric Mfg Co Ltd Driver for cableway
JPH06217418A (en) * 1993-01-18 1994-08-05 Toshiba Corp Linear motor for cableway and control method therefor
IT1306771B1 (en) * 1999-01-28 2001-10-02 Micronasa Di Patarchi Alberto ENERGY GENERATOR AS DYNAMOELECTRIC MACHINE WITH SEPARATE AND HARMONIZED USE OF INTERACTIVE FORCES WITH FOUR CYCLE
JP4686009B2 (en) * 2000-06-22 2011-05-18 株式会社東芝 X-ray computed tomography system
JP3415816B2 (en) * 2000-08-03 2003-06-09 エフ・ディ−・ケイ株式会社 Pulse motor and motor with gear
JP2003038479A (en) * 2001-07-26 2003-02-12 Hitachi Medical Corp X-ray ct device
JP3537406B2 (en) * 2001-04-16 2004-06-14 Tdk株式会社 Stepping motor
JP2006296057A (en) * 2005-04-08 2006-10-26 Nsk Ltd Motor
JP2008010033A (en) * 2006-06-27 2008-01-17 Toshiba Corp Disk device
JP2008043072A (en) * 2006-08-07 2008-02-21 Denso Corp Stepping motor and manufacturing method therefor
US8270563B2 (en) * 2010-02-09 2012-09-18 Aktiebolaget Skf Diagnostic scanning apparatus

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