JPH02231950A - トロイダルコイルモータ - Google Patents
トロイダルコイルモータInfo
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- JPH02231950A JPH02231950A JP4949789A JP4949789A JPH02231950A JP H02231950 A JPH02231950 A JP H02231950A JP 4949789 A JP4949789 A JP 4949789A JP 4949789 A JP4949789 A JP 4949789A JP H02231950 A JPH02231950 A JP H02231950A
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- Japan
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- fixing holes
- toroidal coil
- toroidal
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- coil motor
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- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
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Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、環状鉄心にトロイダルコイルを巻回したもの
をステータ部とし、その中央開口部でマグネットを具え
たロータ部が回転するようにされたトロイダルコイルモ
ー夕に関するものである。
をステータ部とし、その中央開口部でマグネットを具え
たロータ部が回転するようにされたトロイダルコイルモ
ー夕に関するものである。
第２図に、従来のトロイダルコイルモー夕を示す。第２
図において、１は環状鉄心、２はＮ極、３はＳ極、４は
回転軸、５ないしｌＯはトロイダルコイル、１１ないし
ｌ３は積層固定穴、Ｒはロータ部である。 これは、トロイダルコイルモー夕を軸方向から見た図で
あり、環状鉄心ｌは、紙面に垂直な方向に何枚かの珪素
鋼板が積層されて形成される。積層したものを固定する
には、積層固定穴１１〜１３に積層固定具を挿通して固
定する。なお、第２図では、説明の便宜上、積層固定具
は図示してない。 第３図に、第２図のＡ−Ａ線付近、即ち、環状鉄心の積
層固定具付近の断面図を示す。第３図では、積層固定具
も示した。１７がそれである。また、１−１は珪素鋼板
である。 珪素鋼板１−１を積層した後、予め開けてある積層固定
穴１１に積層固定具１７を挿通し、端部をかしめたりし
て積層を固定する。 第２図に戻るが、上記のようにして形成された環状鉄心
ｌに、トロイダルコイル５〜１０が巻回される。第２図
の例ではトロイダルコイルの数を６個としているが、６
個に限られるわけではない。 ただ、トロイダルコイルは、１８０’隔てた個所に自分
と接続されるトロイダルコイルを配置することになって
いるから、合計数は必ず偶数個となる。 また、ロータ部Ｒは所要対極数のマグネットを具え（第
２図では、対極数１・・・Ｎ極，Ｓ極それぞれ１つづつ
）、環状鉄心１の中央開口部に回転自在に配置される。 概略、以上のように構成されたトロイダルコイルモー夕
においては、ロータ部Ｒの磁極変化を検知する磁極位置
検出素子（図示せず）からの信号に基づき、トロイダル
コイル５〜１０に流れる電流が制御され、ロータ部Ｒに
対し所定の方向に回転する電磁力が与えられる。
図において、１は環状鉄心、２はＮ極、３はＳ極、４は
回転軸、５ないしｌＯはトロイダルコイル、１１ないし
ｌ３は積層固定穴、Ｒはロータ部である。 これは、トロイダルコイルモー夕を軸方向から見た図で
あり、環状鉄心ｌは、紙面に垂直な方向に何枚かの珪素
鋼板が積層されて形成される。積層したものを固定する
には、積層固定穴１１〜１３に積層固定具を挿通して固
定する。なお、第２図では、説明の便宜上、積層固定具
は図示してない。 第３図に、第２図のＡ−Ａ線付近、即ち、環状鉄心の積
層固定具付近の断面図を示す。第３図では、積層固定具
も示した。１７がそれである。また、１−１は珪素鋼板
である。 珪素鋼板１−１を積層した後、予め開けてある積層固定
穴１１に積層固定具１７を挿通し、端部をかしめたりし
て積層を固定する。 第２図に戻るが、上記のようにして形成された環状鉄心
ｌに、トロイダルコイル５〜１０が巻回される。第２図
の例ではトロイダルコイルの数を６個としているが、６
個に限られるわけではない。 ただ、トロイダルコイルは、１８０’隔てた個所に自分
と接続されるトロイダルコイルを配置することになって
いるから、合計数は必ず偶数個となる。 また、ロータ部Ｒは所要対極数のマグネットを具え（第
２図では、対極数１・・・Ｎ極，Ｓ極それぞれ１つづつ
）、環状鉄心１の中央開口部に回転自在に配置される。 概略、以上のように構成されたトロイダルコイルモー夕
においては、ロータ部Ｒの磁極変化を検知する磁極位置
検出素子（図示せず）からの信号に基づき、トロイダル
コイル５〜１０に流れる電流が制御され、ロータ部Ｒに
対し所定の方向に回転する電磁力が与えられる。
（問題点）
しかしながら、前記した従来のトロイダルコイルモー夕
には、環状鉄心内における磁束分布が各磁極に対し平等
になっておらず、回転が円滑に行われない（ミクロ的に
見た場合、速くなったり遅くなったりして回転している
）という問題点があった。 （問題点の説明） 上記問題点の原因は、積層固定穴の数および位置にある
。 従来、積層固定穴１１〜１３の数および位置は、トロイ
ダルコイルの数やロータ部Ｒの磁極数等との関係は考慮
することなく、専ら、積層した珪素鋼板１−１を固定す
るのに充分か否かという観点からのみで決定されていた
。その結果、数を３．４個とし、それらを対称な位置に
配置するという場合が多かった。 そうすると、次に述べるように、ロータ部Ｒの各磁極に
対し、環状鉄心１内の磁束分布が不平等になる。 第２図に点線で示した矢印は、トロイダルコイルに流す
電流によって生じる磁束の通過経路を示している。即ち
、積層固定穴１１〜１３のところは、珪素鋼板１−１の
ところに比べて磁気抵抗が大きいから、磁束はそこを避
けるようにして大きく曲がって通遇する。一方、積層固
定穴が無い部分（例えば、トロイダルコイル５．６間の
部分）では、上記のように曲がることなく周方向に沿っ
て通過する。 第２図のＢ−Ｂ線は、Ｎ極２とＳ極３との境界の延長線
である。ロータ部Ｒの回転位置が第２図の如くである時
点では、Ｎ極２が対向する環状鉄心１の部分はＢ−Ｂ線
より上方にある部分であり、Ｓ極３が対向する環状鉄心
１の部分はＢ−Ｂ線より下方にある部分である。 Ｎ極２が対向する環状鉄心１の部分における磁束分布と
、Ｓ極３が対向する環状鉄心１の部分における磁束分布
とを比べると、両者は異なっている。 それを、１つの部分を例にとって説明する．例えば、第
２図においてＮ極２の左方にある環状鉄心１の部分に注
目して見る。この部分はトロイダルコイル９と１０との
間の上半分であるが、この部分においては、磁束は積層
固定穴に邪魔されることなく、周方向に沿って通過して
いる。 一方、Ｓ極３が対向している環状鉄心１の部分の内、前
記部分に対応する部分は、回転軸４に関して対称な位置
にある部分であるから、トロイダルコイル７と６の間の
下半分である。ところが、この部分には積層固定穴１２
があるため、磁束は大きく曲がって通過している．つま
り、磁束分布は、各磁極に対し平等にはなっていない。 なお、点線の両端に矢印が付けてあるのは、前記電流の
向きによって、磁束の方向も変わるからである。 本発明は、以上のような問題点を解決することを課題と
するものである。
には、環状鉄心内における磁束分布が各磁極に対し平等
になっておらず、回転が円滑に行われない（ミクロ的に
見た場合、速くなったり遅くなったりして回転している
）という問題点があった。 （問題点の説明） 上記問題点の原因は、積層固定穴の数および位置にある
。 従来、積層固定穴１１〜１３の数および位置は、トロイ
ダルコイルの数やロータ部Ｒの磁極数等との関係は考慮
することなく、専ら、積層した珪素鋼板１−１を固定す
るのに充分か否かという観点からのみで決定されていた
。その結果、数を３．４個とし、それらを対称な位置に
配置するという場合が多かった。 そうすると、次に述べるように、ロータ部Ｒの各磁極に
対し、環状鉄心１内の磁束分布が不平等になる。 第２図に点線で示した矢印は、トロイダルコイルに流す
電流によって生じる磁束の通過経路を示している。即ち
、積層固定穴１１〜１３のところは、珪素鋼板１−１の
ところに比べて磁気抵抗が大きいから、磁束はそこを避
けるようにして大きく曲がって通遇する。一方、積層固
定穴が無い部分（例えば、トロイダルコイル５．６間の
部分）では、上記のように曲がることなく周方向に沿っ
て通過する。 第２図のＢ−Ｂ線は、Ｎ極２とＳ極３との境界の延長線
である。ロータ部Ｒの回転位置が第２図の如くである時
点では、Ｎ極２が対向する環状鉄心１の部分はＢ−Ｂ線
より上方にある部分であり、Ｓ極３が対向する環状鉄心
１の部分はＢ−Ｂ線より下方にある部分である。 Ｎ極２が対向する環状鉄心１の部分における磁束分布と
、Ｓ極３が対向する環状鉄心１の部分における磁束分布
とを比べると、両者は異なっている。 それを、１つの部分を例にとって説明する．例えば、第
２図においてＮ極２の左方にある環状鉄心１の部分に注
目して見る。この部分はトロイダルコイル９と１０との
間の上半分であるが、この部分においては、磁束は積層
固定穴に邪魔されることなく、周方向に沿って通過して
いる。 一方、Ｓ極３が対向している環状鉄心１の部分の内、前
記部分に対応する部分は、回転軸４に関して対称な位置
にある部分であるから、トロイダルコイル７と６の間の
下半分である。ところが、この部分には積層固定穴１２
があるため、磁束は大きく曲がって通過している．つま
り、磁束分布は、各磁極に対し平等にはなっていない。 なお、点線の両端に矢印が付けてあるのは、前記電流の
向きによって、磁束の方向も変わるからである。 本発明は、以上のような問題点を解決することを課題と
するものである。
前記課題を解決するため、本発明のトロイダルコイルモ
ー夕では、磁極の数とトロイダルコイル６一 の数との最小公倍数の積層固定穴を周方向に対称な位置
に設けた環状鉄心を備えることとした。
ー夕では、磁極の数とトロイダルコイル６一 の数との最小公倍数の積層固定穴を周方向に対称な位置
に設けた環状鉄心を備えることとした。
前記のように積層固定穴を設けると、各磁極に対するト
ロイダルコイルの位置，積層固定穴の位置が幾何学的に
平等なものとなる。 その結果、各磁極に対向する環状鉄心の部分における磁
束分布は平等となり、ロータ部の回転は円滑なものとな
る。
ロイダルコイルの位置，積層固定穴の位置が幾何学的に
平等なものとなる。 その結果、各磁極に対向する環状鉄心の部分における磁
束分布は平等となり、ロータ部の回転は円滑なものとな
る。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。 第１図に、本発明の実施例にかかわるトロイダルコイル
モー夕を示す。符号は、第２図のものに対応している。 そして、１４〜１６も積層固定穴である。 構成上、第２図の従来例と異なる点は、積層固定穴の数
および位置を、ロータ部Ｒの磁極数およびトロイダルコ
イルの数を考慮し、各磁極に対向する環状鉄心部分にお
ける磁束分布が平等になるようなものとした点にある。 具体的には、磁極の数と同数またはその倍数であり且つ
トロイダルコイルの数と同数またはその倍数である数の
内、最小の数だけの積層固定穴を周方向に対称な位置に
設けた。 第１図の例の場合、磁極数＝２，トロイダルコイルの数
＝６である。従って、磁極の数とトロイダルコイルの数
との最小公倍数というと、それは６である。それゆえ、
積層固定穴の数は６個とされ、環状鉄心の周方向に対称
な位置に設けられる。 第１図では、トロイダルコイル間の丁度中央部に設けた
ものが図示されているが、周方向に対称性が保たれてい
れば中央部でなくともよい。例えば、各トロイダルコイ
ルから時計回りに同じだけ進んだ位置に設けてもよい。 なお、上記の数のうちでも最小の数とした理由は、環状
鉄心の磁気抵抗を出来るだけ小さい値に保つためである
。積層固定穴を多くする程、磁気抵抗は大となってしま
う。 上記のように積層固定穴を設けると、トロイダルコイル
と積層固定穴とが、各磁極に対して常に幾何学的に対称
な位置を取る。従って、磁極の境界の延長線であるＢ−
Ｂ線で分けられた環状鉄心１における磁束分布は、ロー
タ部Ｒが回転して行っても（Ｂ−Ｂ線が回転して行って
も）、常に各磁極に対して平等なものとなる。そのため
、各磁極に対して磁気的アンバランスがなくなり、ロー
タ部Ｒの回転が円滑に行われる。 積層固定穴を開けたからといって、それら全てに積層固
定具を挿通して、挿通固定に使用しなければならないと
いうわけではない。積層固定するのに必要と思われる個
所だけに挿通すればよい。 他の積層固定穴は、そのまま放置しておいてもよいし、
第４図に示すように、他の用途に使ってもよい。 第４図は、余った積層固定穴を、基板支持具を挿通する
のに使用した例を示している。第４図において、１５は
余った積層固定穴、２０は基板支持具、２１は基板、２
２は磁極位置検出素子、２３はリード線である。 トロイダルコイルモー夕においては、各トロイダルコイ
ルに流す電流の向きおよびタイミングを制御するのに、
ロータ部Ｒの磁極変化を検出して行うが、その検出は、
ロータ部Ｒ近傍に配置された磁極位置検出素子２２によ
って行われる。そして、その磁極位置検出素子２２は、
固定された基板２１に植立されている。 第４図では、基板２１の固定を、余った積層固定穴１５
（これは１個でなく、必要に応じ適数個用いることが出
来る）に挿通した基板支持具２０により、環状鉄心１の
下面から所定の間隔をおいて行うようにしている。 基板支持具２０は、単に基板２１の支持を行うだけでな
く、珪素鋼板１−１の積層固定をも同時に行うような構
造のものとしてもよい。
。 第１図に、本発明の実施例にかかわるトロイダルコイル
モー夕を示す。符号は、第２図のものに対応している。 そして、１４〜１６も積層固定穴である。 構成上、第２図の従来例と異なる点は、積層固定穴の数
および位置を、ロータ部Ｒの磁極数およびトロイダルコ
イルの数を考慮し、各磁極に対向する環状鉄心部分にお
ける磁束分布が平等になるようなものとした点にある。 具体的には、磁極の数と同数またはその倍数であり且つ
トロイダルコイルの数と同数またはその倍数である数の
内、最小の数だけの積層固定穴を周方向に対称な位置に
設けた。 第１図の例の場合、磁極数＝２，トロイダルコイルの数
＝６である。従って、磁極の数とトロイダルコイルの数
との最小公倍数というと、それは６である。それゆえ、
積層固定穴の数は６個とされ、環状鉄心の周方向に対称
な位置に設けられる。 第１図では、トロイダルコイル間の丁度中央部に設けた
ものが図示されているが、周方向に対称性が保たれてい
れば中央部でなくともよい。例えば、各トロイダルコイ
ルから時計回りに同じだけ進んだ位置に設けてもよい。 なお、上記の数のうちでも最小の数とした理由は、環状
鉄心の磁気抵抗を出来るだけ小さい値に保つためである
。積層固定穴を多くする程、磁気抵抗は大となってしま
う。 上記のように積層固定穴を設けると、トロイダルコイル
と積層固定穴とが、各磁極に対して常に幾何学的に対称
な位置を取る。従って、磁極の境界の延長線であるＢ−
Ｂ線で分けられた環状鉄心１における磁束分布は、ロー
タ部Ｒが回転して行っても（Ｂ−Ｂ線が回転して行って
も）、常に各磁極に対して平等なものとなる。そのため
、各磁極に対して磁気的アンバランスがなくなり、ロー
タ部Ｒの回転が円滑に行われる。 積層固定穴を開けたからといって、それら全てに積層固
定具を挿通して、挿通固定に使用しなければならないと
いうわけではない。積層固定するのに必要と思われる個
所だけに挿通すればよい。 他の積層固定穴は、そのまま放置しておいてもよいし、
第４図に示すように、他の用途に使ってもよい。 第４図は、余った積層固定穴を、基板支持具を挿通する
のに使用した例を示している。第４図において、１５は
余った積層固定穴、２０は基板支持具、２１は基板、２
２は磁極位置検出素子、２３はリード線である。 トロイダルコイルモー夕においては、各トロイダルコイ
ルに流す電流の向きおよびタイミングを制御するのに、
ロータ部Ｒの磁極変化を検出して行うが、その検出は、
ロータ部Ｒ近傍に配置された磁極位置検出素子２２によ
って行われる。そして、その磁極位置検出素子２２は、
固定された基板２１に植立されている。 第４図では、基板２１の固定を、余った積層固定穴１５
（これは１個でなく、必要に応じ適数個用いることが出
来る）に挿通した基板支持具２０により、環状鉄心１の
下面から所定の間隔をおいて行うようにしている。 基板支持具２０は、単に基板２１の支持を行うだけでな
く、珪素鋼板１−１の積層固定をも同時に行うような構
造のものとしてもよい。
以上述べた如く、本発明のトロイダルコイルモータは、
磁極の数とトロイダルコイルの数との最小公倍数の積層
固定穴を周方向に対称な位置に設けた環状鉄心を備えた
ので、各磁極に対するトロイダルコイルの位置．積層固
定穴の位置が幾何学的に平等なものとなる。 そのため、各磁極に対向する環状鉄心の部分における磁
束分布は平等となり、ロータ部の回転は円滑になる。 極位置検出素子、 ２３はリード線、 Ｒはロータ部 である。 特許出願人 冨士ゼロックス株式会社代理人弁理士
本 庄 富 雄
磁極の数とトロイダルコイルの数との最小公倍数の積層
固定穴を周方向に対称な位置に設けた環状鉄心を備えた
ので、各磁極に対するトロイダルコイルの位置．積層固
定穴の位置が幾何学的に平等なものとなる。 そのため、各磁極に対向する環状鉄心の部分における磁
束分布は平等となり、ロータ部の回転は円滑になる。 極位置検出素子、 ２３はリード線、 Ｒはロータ部 である。 特許出願人 冨士ゼロックス株式会社代理人弁理士
本 庄 富 雄
第１図・・・本発明の実施例にかかわるトロイダルコイ
ルモータ 第２図・・・従来のトロイダルコイルモータ第３図・・
・環状鉄心の積層固定具付近の断面図第４図・・・余っ
た積層固定穴を、基板支持具を挿通するのに使用した例
ルモータ 第２図・・・従来のトロイダルコイルモータ第３図・・
・環状鉄心の積層固定具付近の断面図第４図・・・余っ
た積層固定穴を、基板支持具を挿通するのに使用した例
Claims (1)
- 磁極の数とトロイダルコイルの数との最小公倍数の積層
固定穴を周方向に対称な位置に設けた環状鉄心を備えた
ことを特徴とするトロイダルコイルモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4949789A JPH02231950A (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | トロイダルコイルモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4949789A JPH02231950A (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | トロイダルコイルモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02231950A true JPH02231950A (ja) | 1990-09-13 |
Family
ID=12832781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4949789A Pending JPH02231950A (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | トロイダルコイルモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02231950A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5148069A (en) * | 1991-07-05 | 1992-09-15 | Fuji Xerox Corporation Ltd. | Recessed rotation detectors for brushless motors |
| EP0598137A1 (en) * | 1992-06-08 | 1994-05-25 | Fanuc Ltd. | Rotor for synchronous motor |
| JP6243073B1 (ja) * | 2017-05-10 | 2017-12-06 | 株式会社空 | 回転電機 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63129827A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-02 | Fuji Xerox Co Ltd | トロイダルモ−タ |
-
1989
- 1989-03-01 JP JP4949789A patent/JPH02231950A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63129827A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-02 | Fuji Xerox Co Ltd | トロイダルモ−タ |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5148069A (en) * | 1991-07-05 | 1992-09-15 | Fuji Xerox Corporation Ltd. | Recessed rotation detectors for brushless motors |
| EP0598137A1 (en) * | 1992-06-08 | 1994-05-25 | Fanuc Ltd. | Rotor for synchronous motor |
| EP0598137A4 (en) * | 1992-06-08 | 1994-09-28 | Fanuc Ltd | Rotor for synchronous motor. |
| US5378953A (en) * | 1992-06-08 | 1995-01-03 | Fanuc Ltd. | Rotor for synchronous motor |
| JP6243073B1 (ja) * | 2017-05-10 | 2017-12-06 | 株式会社空 | 回転電機 |
| WO2018207496A1 (ja) * | 2017-05-10 | 2018-11-15 | 株式会社空 | 回転電機 |
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