JPH09322451A - モータ - Google Patents

モータ

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JPH09322451A
JPH09322451A JP8138829A JP13882996A JPH09322451A JP H09322451 A JPH09322451 A JP H09322451A JP 8138829 A JP8138829 A JP 8138829A JP 13882996 A JP13882996 A JP 13882996A JP H09322451 A JPH09322451 A JP H09322451A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yoke
rotor
stator
axial length
auxiliary
Prior art date
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Pending
Application number
JP8138829A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadahiro Nakayama
忠弘 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP8138829A priority Critical patent/JPH09322451A/ja
Publication of JPH09322451A publication Critical patent/JPH09322451A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、空隙磁束量の増加を図り、モータ
効率を向上するようにしている。 【解決手段】 ステータ11は、ステータヨーク12に
巻線13を施して構成され、ロータ15は、回転軸18
にロータヨーク19を取着すると共に、このロータヨー
ク19の外周面にロータマグネット20を取着して構成
されている。前記ステータヨーク12およびロータヨー
ク19は珪素鋼板を同時に打ち抜きして積層して構成さ
れている。両ヨーク12および19の軸方向長さは同等
である。ロータマグネット20の内周面における上部、
下部には、補助ヨーク21,22が例えば接着によりそ
れぞれ取着されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インナーロータ形
で、ロータにロータマグネットを備えたモータに関す
る。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】従来より、この種のモ
ータとしては、図14および図15に示す構成のものが
ある。すなわち、ステータ1は、ステータヨーク2に巻
線3を施して構成されており、フレーム4に取付けられ
ている。このステータ1の内方部には、ロータ5が軸受
6,6を介してフレーム4に回転自在に支持されてい
る。このロータ5は、回転軸7にロータヨーク8を取着
すると共に、このロータヨーク8の外周面に例えば4個
の円弧板形のロータマグネット9を取着して構成されて
いる。
【0003】上記ステータヨーク2は珪素鋼板を打ち抜
き積層して構成されており、この場合、ロータヨーク8
も上記ステータヨーク2の打ち抜き時に同時に打ち抜き
加工されている。従って、ステータヨーク2の軸方向長
さとロータヨーク8の軸方向長さとは同等である。そし
て、ロータマグネット9の軸方向長さは、このロータヨ
ーク8およびステータヨーク2の軸方向長さより長くし
ている。
【0004】ところが、上記従来のものでは、ロータマ
グネット9の軸方向長さをロータヨーク8のそれより単
に長くしても、ロータマグネット9とステータ1との間
の空隙磁束量の増加があまり図られず、モータ効率の向
上がさほど期待できないというのが実情である。
【0005】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、空隙磁束量の増加を図り得てモー
タ効率を向上し得るモータを提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、ステータヨー
クに巻線を施して構成されたステータと、このステータ
ヨークの内側に同心状態に回転自在に設けられ、回転軸
に前記ステータヨークと軸方向長さが略等しいロータヨ
ークを取着すると共に、このロータヨークの外周端に、
このロータヨークより軸方向長さが長いロータマグネッ
トを取着して構成されたロータと、前記ロータマグネッ
トの内周面に取着された補助ヨークとを備えて構成され
る。
【0007】この構成においては、ロータマグネットの
内周面に補助ヨークを取着しているからロータマグネッ
トとステータとの間の磁気通路の磁気抵抗が小さくな
り、空隙磁束量の増加が図れる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施例につ
き図1ないし図4を参照しながら説明する。ステータ1
1は、ステータヨーク12に巻線13を施して構成され
ており、フレーム14に取付けられている。上記ステー
タヨーク12は、珪素鋼板を打ち抜き積層して構成され
ている。このステータ11の内方部には、ロータ15
が、フレーム14に取付けられた軸受16,17を介し
て回転自在に支持されている。このロータ15は、回転
軸18にロータヨーク19を取着すると共に、このロー
タヨーク19の外周面に、例えば4個の円弧板形のロー
タマグネット20を取着して構成されている。
【0009】この場合、ロータヨーク19も上記ステー
タヨーク12の打ち抜き時に同時に打ち抜き加工されて
いる。従って、ロータヨーク19も珪素鋼板を積層して
構成されていて、その軸方向長さとステータヨーク12
の軸方向長さとは同等である。また、ロータマグネット
20の軸方向長さ(L2、図1参照)は、このロータヨ
ーク19およびステータヨーク12の軸方向長さ(L
1、同図参照)より長くしており、この場合、ロータマ
グネット20の軸方向長さ(L2)は、このロータヨー
ク19およびステータヨーク12の軸方向長さ(L1)
の略2倍に設定されている。そして、ロータマグネット
20の軸方向の中間部(軸方向磁気中心部)と各ヨーク
12,19が対応しており、ロータマグネット20の上
端部および下端部がロータヨーク19から上下(軸方
向)にそれぞれ突出している。
【0010】ここで、ロータマグネット20の内周面、
すなわち、ロータヨーク19との非接合面における上
部、下部には、それぞれ鉄製の補助ヨーク21,22が
例えば接着によりそれぞれ取着されている。上部の補助
ヨーク21は板材をプレスにて円筒形に形成されたもの
であり、また、下部の補助ヨーク22も板材をプレスに
て円筒形に形成されたものである。但し、この補助ヨー
ク22には、図3に示すように、円周等ピッチ4箇所
に、凸部23が形成されている。この凸部23は、前記
ロータマグネット20の円周位置を位置決めするための
ものである。
【0011】すなわち、各ロータマグネット20の両端
下部には、図2に示すように凹部20aが形成されてお
り、補助ヨーク22をロータヨーク19に配置すると共
に、その凸部23にロータマグネット20の凹部20a
を嵌合する。これにて、ロータマグネット20相互の円
周位置が決められ、等ピッチ配置される。この後これら
ロータマグネット20、補助ヨーク22および21をロ
ータヨーク19に接着固定するものである。
【0012】このような本実施例によれば、ロータマグ
ネット20の内周面に補助ヨーク21,22を取着して
いるから、ロータマグネット20とステータ11との間
の磁気通路の磁気抵抗が小さくなり、空隙磁束量の増加
を図ることができる。特に、本実施例によれば、補助ヨ
ーク22に凸部23を形成して、複数のロータマグネッ
ト20の円周位置の位置決めを行なうようにしたので、
このロータマグネット20を等ピッチ間隔に配置でき
る。この結果、組立精度の向上が図ることができ、ま
た、コギングトルクの発生を低減できてモータ精度の向
上に寄与できる。
【0013】さらに、本実施例によれば、ロータマグネ
ット20の内周面に補助ヨーク21,22を取着し、こ
の構成下でのロータマグネット20の軸方向長さ(L
2)を、このロータヨーク19およびステータヨーク1
2の軸方向長さ(L1)の2倍に設定しているから、図
4から判るように、モータ効率が向上していることが判
る。なお、ロータマグネット20の軸方向長さ(L2)
は、このロータヨーク19およびステータヨーク12の
軸方向長さ(L1)より長く3倍以下であれば良い。な
お、図4でいうモータ効率の考え方は、「回転数×トル
ク×定数」を「入力電流×電圧」で除したものとする。
【0014】次に、図5および図6は本発明の第2の実
施例を示しており、この実施例では、次の点が第1の実
施例と異なる。すなわち、ロータヨーク19は、ロータ
マグネット20に対して軸方向磁気中心が上方へずれる
ように取付けられており、ロータマグネット20の内周
面において下方側のみが、ロータヨーク19との非接合
面となっている。そして、この非接合面に補助ヨーク3
1が取着されている。そして、この補助ヨーク31にも
前述の凸部23と同様の凸部32が形成されている。但
しこの凸部32は切り起こし状に形成されている。
【0015】この実施例においても第1の実施例と同様
の効果を得ることができることに加え、ロータヨーク1
9を上方へ偏倚させることで、補助ヨーク31を一つに
することができ、個数削減に寄与できる。
【0016】次に図7および図8は本発明の第3の実施
例を示し、同図においては、次の点が第2の実施例と異
なる。すなわち、補助ヨーク41の下端部には、内方側
へ突出する突起部42が所定ピッチにて形成されてお
り、この突起部42を検出するようにセンサたる光セン
サ43が設けられている。この光センサ43は、突起部
42を検出して検出信号を出力するものであり、この検
出信号はロータ15の位置検出に用いられるようになっ
ている。この第3の実施例によれば、補助ヨーク41に
所定ピッチの突起部42を形成し、この突起部42を検
出する光センサ43を設けることにより、この補助ヨー
ク41を、ロータ15の位置検出のために利用すること
ができる。また、突起部42を内向きに形成して光セン
サ43を内側に配設するようにしたので、モータの小形
化に寄与できる。なお、突起部42を検出するセンサと
しては近接センサ等でも良い。
【0017】また、突起部は、第4の実施例としての図
9および図10に示す突起部44のように、補助ヨーク
41の下端部に外方へ突出するように形成しても良い。
この場合、ロータ15が径小である場合に光センサ43
の配置に苦慮せずに済み、組立性が良い。さらに、突起
部は、第5の実施例としての図11および図12に示す
突起部45のように、補助ヨーク41の下端部に下方へ
突出するように形成しても良い。この場合、補助ヨーク
41の形状が簡単であり、工数低減に寄与できる。
【0018】図13は本発明の第6の実施例を示し、こ
の実施例においては、次の点が第1の実施例と異なる。
すなわち、補助ヨーク51,52とロータヨーク19と
の合計軸方向長さ(L3)を、ロータマグネット20の
軸方向長さ(L2)より長く設定しており、これによ
り、磁気通路面積が拡大され、よって、補助ヨーク5
1,52中の磁束密度を一定とする場合、この補助ヨー
ク51,52の肉厚を薄くでき、全体の径小化に寄与で
きる。またこの実施例においては、軸受16,17は、
補助ヨーク51,52の内方部に位置してフレーム53
に設けられており、これによれば、モータの軸方向の小
形化を図ることができる。
【0019】
【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、次の効果を得ることができる。請求項1の発明によ
れば、ロータマグネットの内周面に補助ヨークを取着し
ているから、ロータマグネットとステータとの間の磁気
通路の磁気抵抗が小さくなり、空隙磁束量の増加を図る
ことができ、よって、モータ効率の向上を図ることがで
きる。
【0020】請求項2の発明によれば、補助ヨークには
ロータマグネットの円周位置を位置決めするための凸部
が形成されているから、ロータマグネットの円周位置を
良好に位置決めできて組立精度の向上を図ることができ
ると共に、これを補助ヨークを利用してできる。請求項
3の発明によれば、ロータマグネットの軸方向長さが、
ステータヨークおよびロータヨークの軸方向長さの3倍
以下であるから、モータ効率の向上に寄与できる。
【0021】請求項4の発明によれば、補助ヨークに、
その周方向に複数の突起部を所定ピッチで形成し、この
突起部に対向してこれを検出するセンサを設けているか
ら、補助ヨークをロータの位置検出に利用できる。請求
項5の発明によれば、ロータヨークおよび補助ヨークの
合計軸方向長さを、ロータマグネットの軸方向長さより
長く設定しているから、磁気通路面積の拡大を図り得、
よって、補助ヨークの肉厚を薄くできて、全体の径小化
に寄与できる。請求項6の発明によれば、少なくとも軸
方向の一部が補助ヨークの内方部に位置するように軸受
が設けられ、この軸受にロータの回転軸が支承されてい
るから、モータの小形化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す縦断側面図
【図2】横断平面図
【図3】下部の補助ヨークの斜視図
【図4】モータ効率とL2/L1との関係を示す図
【図5】本発明の第2の実施例を示す縦断側面図
【図6】補助ヨークの斜視図
【図7】本発明の第3の実施例を示す縦断側面図
【図8】回転子部分の横断平面図
【図9】本発明の第4の実施例を示す縦断側面図
【図10】回転子部分の横断平面図
【図11】本発明の第5の実施例を示す縦断側面図
【図12】回転子部分の横断平面図
【図13】本発明の第6の実施例を示す縦断側面図
【図14】従来例を示す縦断側面図
【図15】横断平面図
【符号の説明】
11はステータ、12はステータヨーク、13は巻線、
15はロータ、18は回転軸、19はロータヨーク、2
0はロータマグネット、21,22は補助ヨーク、23
は凸部、31は補助ヨーク、32は凸部、41は補助ヨ
ーク、42は突起部、43は光センサ(センサ)、4
4,45は突起部、51,52は補助ヨークを示す。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステータヨークに巻線を施して構成され
    たステータと、 このステータヨークの内側に同心状態に回転自在に設け
    られ、回転軸に前記ステータヨークと軸方向長さが略等
    しいロータヨークを取着すると共に、このロータヨーク
    の外周端に、このロータヨークより軸方向長さが長いロ
    ータマグネットを取着して構成されたロータと、 前記ロータマグネットの内周面に取着された補助ヨーク
    とを具備してなるモータ。
  2. 【請求項2】 ロータマグネットは複数設けられ、補助
    ヨークにはロータマグネットの円周位置を位置決めする
    ための凸部が形成されていることを特徴とする請求項1
    記載のモータ。
  3. 【請求項3】 ロータマグネットの軸方向長さは、ステ
    ータヨークおよびロータヨークの軸方向長さの3倍以下
    であることを特徴とする請求項1記載のモータ。
  4. 【請求項4】 補助ヨークには、その周方向に複数の突
    起部が所定ピッチで形成され、この突起部に対向してこ
    れを検出するセンサが設けられていることを特徴とする
    請求項1記載のモータ。
  5. 【請求項5】 ロータヨークおよび補助ヨークの合計軸
    方向長さは、ロータマグネットの軸方向長さより長く設
    定されていることを特徴とする請求項1記載のモータ。
  6. 【請求項6】 少なくとも軸方向の一部が補助ヨークの
    内方部に位置するように軸受が設けられ、この軸受にロ
    ータの回転軸が支承されていることを特徴とする請求項
    1記載のモータ。
JP8138829A 1996-05-31 1996-05-31 モータ Pending JPH09322451A (ja)

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