JPH10174407A - モータ用電磁石部品および電動モータ - Google Patents
モータ用電磁石部品および電動モータInfo
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- JPH10174407A JPH10174407A JP32956096A JP32956096A JPH10174407A JP H10174407 A JPH10174407 A JP H10174407A JP 32956096 A JP32956096 A JP 32956096A JP 32956096 A JP32956096 A JP 32956096A JP H10174407 A JPH10174407 A JP H10174407A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 励磁コイルの抜止めが必要ないとともにモー
タ外径に対して大きなトルクを発生できる電動モータを
提供する。励磁コイルによる磁化効率をできるだけ損な
うことなく、ステータコアなどの環状部材の材料歩留り
を向上させる。 【解決手段】 多数の金属板を板厚方向に重ね合わせて
構成される円環形状のステータコア（環状部材）２２
を、中心線Ｏまわりにおいて凸極２０の中央部分で分割
した複数の円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗにて構成す
るとともに、それ等の円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ
の中間部分に励磁コイルｕ，ｖ，ｗをトロイダル状に巻
回した。
タ外径に対して大きなトルクを発生できる電動モータを
提供する。励磁コイルによる磁化効率をできるだけ損な
うことなく、ステータコアなどの環状部材の材料歩留り
を向上させる。 【解決手段】 多数の金属板を板厚方向に重ね合わせて
構成される円環形状のステータコア（環状部材）２２
を、中心線Ｏまわりにおいて凸極２０の中央部分で分割
した複数の円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗにて構成す
るとともに、それ等の円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ
の中間部分に励磁コイルｕ，ｖ，ｗをトロイダル状に巻
回した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円環形状を成して
いるとともに周方向に離間して複数の凸極が径方向へ突
き出すように設けられている環状部材と、その凸極をそ
れぞれ電磁気的に磁化させる複数の励磁コイルとを有す
るステータなどのモータ用電磁石部品、およびその電磁
石部品を有する電動モータに関するものである。
いるとともに周方向に離間して複数の凸極が径方向へ突
き出すように設けられている環状部材と、その凸極をそ
れぞれ電磁気的に磁化させる複数の励磁コイルとを有す
るステータなどのモータ用電磁石部品、およびその電磁
石部品を有する電動モータに関するものである。
【０００２】
(a) 円環形状を成しているとともに周方向に離間して複
数の凸極が径方向へ突き出すように設けられている環状
部材と、(b) 前記凸極をそれぞれ電磁気的に磁化させる
複数の励磁コイルとを有するモータ用電磁石部品が、例
えばブラシレスＤＣモータやステッピングモータのステ
ータとして用いられている。上記環状部材は、一般に多
数の金属板、例えば透磁率の高いケイ素鋼板を板厚方向
に重ね合わせたもので、その凸極部分に励磁コイルが巻
回されている。
数の凸極が径方向へ突き出すように設けられている環状
部材と、(b) 前記凸極をそれぞれ電磁気的に磁化させる
複数の励磁コイルとを有するモータ用電磁石部品が、例
えばブラシレスＤＣモータやステッピングモータのステ
ータとして用いられている。上記環状部材は、一般に多
数の金属板、例えば透磁率の高いケイ素鋼板を板厚方向
に重ね合わせたもので、その凸極部分に励磁コイルが巻
回されている。
【０００３】図８は、ブラシレスＤＣモータの一例を示
す断面図で、モータ用電磁石部品としてのステータ１０
０およびロータ１０２を備えており、ステータ１００
は、環状部材としてのステータコア１０４および励磁コ
イル１０６を備えている。ステータコア１０４は、図９
に示す円環形状のケイ素鋼板１０８を所定枚数だけ板厚
方向に重ね合わせたもので、図示しないハウジングに一
体的に固定されているとともに、中心線Ｏまわりにおい
て等角度間隔で内周側へ突き出すように一体に設けられ
ている３つの凸極１１０にはそれぞれ上記励磁コイル１
０６が巻回されている。一方、ロータ１０２は、鉄等の
透磁率の高いロータ軸１１２と、その外周面に一体的に
固設された永久磁石１１４とから成り、軸心（中心線Ｏ
と略一致）まわりにＮ極およびＳ極が等角度間隔で交互
に４つ設けられている。そして、上記３つの励磁コイル
１０６の通電状態が順次切り換えられ、３つの凸極１１
０の磁極が順次変化させられることにより、永久磁石１
１４との引き合いや反発によってロータ１０２が回転駆
動される。
す断面図で、モータ用電磁石部品としてのステータ１０
０およびロータ１０２を備えており、ステータ１００
は、環状部材としてのステータコア１０４および励磁コ
イル１０６を備えている。ステータコア１０４は、図９
に示す円環形状のケイ素鋼板１０８を所定枚数だけ板厚
方向に重ね合わせたもので、図示しないハウジングに一
体的に固定されているとともに、中心線Ｏまわりにおい
て等角度間隔で内周側へ突き出すように一体に設けられ
ている３つの凸極１１０にはそれぞれ上記励磁コイル１
０６が巻回されている。一方、ロータ１０２は、鉄等の
透磁率の高いロータ軸１１２と、その外周面に一体的に
固設された永久磁石１１４とから成り、軸心（中心線Ｏ
と略一致）まわりにＮ極およびＳ極が等角度間隔で交互
に４つ設けられている。そして、上記３つの励磁コイル
１０６の通電状態が順次切り換えられ、３つの凸極１１
０の磁極が順次変化させられることにより、永久磁石１
１４との引き合いや反発によってロータ１０２が回転駆
動される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにステータコア１０４の凸極１１０に励磁コイル１０
６を巻回する場合、凸極１１０からの励磁コイル１０６
の抜止めが必要であるばかりでなく、比較的大きな凸極
１１０を設ける必要があるため、モータ外径（ステータ
１００の外径）に比べてロータ１０２の径寸法が小さく
なり、トルク的に不利である。
うにステータコア１０４の凸極１１０に励磁コイル１０
６を巻回する場合、凸極１１０からの励磁コイル１０６
の抜止めが必要であるばかりでなく、比較的大きな凸極
１１０を設ける必要があるため、モータ外径（ステータ
１００の外径）に比べてロータ１０２の径寸法が小さく
なり、トルク的に不利である。
【０００５】一方、ステータコア１０４を構成している
ケイ素鋼板１０８は一般にプレスによる打ち抜き加工に
よって製造されるため、中央部分をスクラップとして廃
棄することになり、材料の歩留りが悪くてコスト高にな
る。これに対し、例えば図８に点線Ｃで示すように複数
の凸極１１０の間の円弧形状の中間位置で分割すれば、
スクラップが少なくなって歩留りが向上するが、その分
割部分（突合せ部分）を通って磁気回路が形成されるた
め、磁気抵抗が高くなって励磁コイル１０６による磁化
効率が悪くなる。
ケイ素鋼板１０８は一般にプレスによる打ち抜き加工に
よって製造されるため、中央部分をスクラップとして廃
棄することになり、材料の歩留りが悪くてコスト高にな
る。これに対し、例えば図８に点線Ｃで示すように複数
の凸極１１０の間の円弧形状の中間位置で分割すれば、
スクラップが少なくなって歩留りが向上するが、その分
割部分（突合せ部分）を通って磁気回路が形成されるた
め、磁気抵抗が高くなって励磁コイル１０６による磁化
効率が悪くなる。
【０００６】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、励磁コイルの抜止め
が必要ないとともにモータ外径に対して大きなトルクを
発生できる電動モータを提供することにある。また、別
の目的は、励磁コイルによる磁化効率をできるだけ損な
うことなく、ステータコアなどの環状部材の材料歩留り
を向上させることにある。
もので、その目的とするところは、励磁コイルの抜止め
が必要ないとともにモータ外径に対して大きなトルクを
発生できる電動モータを提供することにある。また、別
の目的は、励磁コイルによる磁化効率をできるだけ損な
うことなく、ステータコアなどの環状部材の材料歩留り
を向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第１発明は、(a) 円環形状を成しているとともに
周方向に離間して複数の凸極が径方向へ突き出すように
設けられている環状部材と、(b) 前記凸極をそれぞれ電
磁気的に磁化させる複数の励磁コイルとを有するモータ
用電磁石部品であって、(c) 前記複数の励磁コイルが、
それぞれ前記環状部材のうち前記複数の凸極の間に位置
する円弧形状の部分にトロイダル状に巻回されているこ
とを特徴とする。
めに、第１発明は、(a) 円環形状を成しているとともに
周方向に離間して複数の凸極が径方向へ突き出すように
設けられている環状部材と、(b) 前記凸極をそれぞれ電
磁気的に磁化させる複数の励磁コイルとを有するモータ
用電磁石部品であって、(c) 前記複数の励磁コイルが、
それぞれ前記環状部材のうち前記複数の凸極の間に位置
する円弧形状の部分にトロイダル状に巻回されているこ
とを特徴とする。
【０００８】第２発明は、第１発明において、前記環状
部材は、中心線まわりにおいて前記凸極の中央部分で分
割された複数の円弧部材から構成されているとともに、
その円弧部材は、それぞれ多数の金属板を板厚方向に重
ね合わせたものであることを特徴とする。
部材は、中心線まわりにおいて前記凸極の中央部分で分
割された複数の円弧部材から構成されているとともに、
その円弧部材は、それぞれ多数の金属板を板厚方向に重
ね合わせたものであることを特徴とする。
【０００９】第３発明は、(a) 円環形状を成していると
ともに周方向に離間して複数の凸極が径方向へ突き出す
ように設けられている環状部材と、(b) 前記凸極をそれ
ぞれ電磁気的に磁化させる複数の励磁コイルとを有する
モータ用電磁石部品であって、(c) 前記環状部材は、中
心線まわりにおいて前記凸極の中央部分で分割された複
数の円弧部材から構成されているとともに、その円弧部
材は、それぞれ多数の金属板を板厚方向に重ね合わせた
ものであることを特徴とする。
ともに周方向に離間して複数の凸極が径方向へ突き出す
ように設けられている環状部材と、(b) 前記凸極をそれ
ぞれ電磁気的に磁化させる複数の励磁コイルとを有する
モータ用電磁石部品であって、(c) 前記環状部材は、中
心線まわりにおいて前記凸極の中央部分で分割された複
数の円弧部材から構成されているとともに、その円弧部
材は、それぞれ多数の金属板を板厚方向に重ね合わせた
ものであることを特徴とする。
【００１０】第４発明は、第１発明〜第３発明の何れか
において、前記モータ用電磁石部品は、前記励磁コイル
の通電状態が順次切り換えられることによってロータを
回転させるモータ用ステータであることを特徴とする。
において、前記モータ用電磁石部品は、前記励磁コイル
の通電状態が順次切り換えられることによってロータを
回転させるモータ用ステータであることを特徴とする。
【００１１】第５発明の電動モータは、第１発明〜第４
発明の何れかに記載のモータ用電磁石部品を有すること
を特徴とする。
発明の何れかに記載のモータ用電磁石部品を有すること
を特徴とする。
【００１２】
【発明の効果】第１発明のモータ用電磁石部品は、複数
の励磁コイルが凸極の間に位置する円弧形状の部分にト
ロイダル状（ドーナツ状）に巻回されているため、励磁
コイルの抜止めが不要になるとともに、凸極寸法を小さ
くすることが可能で、その分だけ電動モータの外径を小
さくしたり、外径を同じとすればロータの径を大きくし
て大きなトルクを発生させたりできるようになる。
の励磁コイルが凸極の間に位置する円弧形状の部分にト
ロイダル状（ドーナツ状）に巻回されているため、励磁
コイルの抜止めが不要になるとともに、凸極寸法を小さ
くすることが可能で、その分だけ電動モータの外径を小
さくしたり、外径を同じとすればロータの径を大きくし
て大きなトルクを発生させたりできるようになる。
【００１３】第２発明および第３発明では、環状部材が
複数の円弧部材から構成されているとともに、その円弧
部材は、それぞれ多数の金属板を板厚方向に重ね合わせ
たものであるため、例えばその金属板を打抜き加工によ
って形成する場合、従来のように円環形状に打ち抜く場
合に比較して材料の歩留りが高く、材料コストが低減さ
れる。また、複数の円弧部材は凸極の中央部分で分割さ
れており、その両端が電磁石の磁極となるため、使用に
際して分割部分（突合せ部分）を通って磁気回路が形成
されることが無いか、あっても少なく、凸極の間の円弧
形状の部分で分割する場合に比較して磁気抵抗の増加に
よる悪影響（エネルギー効率の低下など）が少ない。
複数の円弧部材から構成されているとともに、その円弧
部材は、それぞれ多数の金属板を板厚方向に重ね合わせ
たものであるため、例えばその金属板を打抜き加工によ
って形成する場合、従来のように円環形状に打ち抜く場
合に比較して材料の歩留りが高く、材料コストが低減さ
れる。また、複数の円弧部材は凸極の中央部分で分割さ
れており、その両端が電磁石の磁極となるため、使用に
際して分割部分（突合せ部分）を通って磁気回路が形成
されることが無いか、あっても少なく、凸極の間の円弧
形状の部分で分割する場合に比較して磁気抵抗の増加に
よる悪影響（エネルギー効率の低下など）が少ない。
【００１４】第２発明ではまた、分割された円弧部材の
中間部分、すなわち両端の凸極となる部分の間に励磁コ
イルが巻回されるため、各円弧部材毎に励磁コイルを巻
回し、その後で複数の円弧部材を円環形状に組み付けて
環状部材を構成することが可能で、励磁コイルの巻回作
業が容易になる利点がある。
中間部分、すなわち両端の凸極となる部分の間に励磁コ
イルが巻回されるため、各円弧部材毎に励磁コイルを巻
回し、その後で複数の円弧部材を円環形状に組み付けて
環状部材を構成することが可能で、励磁コイルの巻回作
業が容易になる利点がある。
【００１５】
【発明の実施の形態】ここで、本発明のモータ用電磁石
部品は、第４発明のようにモータ用ステータに好適に適
用されるが、電動モータのロータに適用することも可能
である。その場合は、ブラシや回転トランスなどを用い
て励磁コイルに電流を通電すれば良い。モータ用ステー
タは、一般にロータの外周側に配設され、複数の凸極は
内周側へ突き出すように設けられるが、円筒状のロータ
の内側にステータが配設される場合であっても良く、そ
の場合は複数の凸極は外周側へ突き出すように設けられ
る。ロータに適用する場合も、凸極は内周側または外周
側へ突き出すように設けられる。
部品は、第４発明のようにモータ用ステータに好適に適
用されるが、電動モータのロータに適用することも可能
である。その場合は、ブラシや回転トランスなどを用い
て励磁コイルに電流を通電すれば良い。モータ用ステー
タは、一般にロータの外周側に配設され、複数の凸極は
内周側へ突き出すように設けられるが、円筒状のロータ
の内側にステータが配設される場合であっても良く、そ
の場合は複数の凸極は外周側へ突き出すように設けられ
る。ロータに適用する場合も、凸極は内周側または外周
側へ突き出すように設けられる。
【００１６】また、本発明は、ブラシレスＤＣモータ
（ＡＣサーボモータ）のステータに好適に適用される
が、ＰＭ型ステッピングモータなど他の電動モータにも
適用され得る。複数の凸極（磁極）の数は、例えばブラ
シレスＤＣモータでは３個（３相モータ）の場合が多い
が、モータの種類等により適宜設定される。
（ＡＣサーボモータ）のステータに好適に適用される
が、ＰＭ型ステッピングモータなど他の電動モータにも
適用され得る。複数の凸極（磁極）の数は、例えばブラ
シレスＤＣモータでは３個（３相モータ）の場合が多い
が、モータの種類等により適宜設定される。
【００１７】第２発明のモータ用電磁石部品は、複数の
円弧部材にそれぞれ励磁コイルを巻回し、その後でそれ
等の円弧部材を円環形状に組み付けて環状部材とするこ
とが望ましいが、複数の円弧部材を円環形状に組み付け
てから励磁コイルを巻回することも可能である。
円弧部材にそれぞれ励磁コイルを巻回し、その後でそれ
等の円弧部材を円環形状に組み付けて環状部材とするこ
とが望ましいが、複数の円弧部材を円環形状に組み付け
てから励磁コイルを巻回することも可能である。
【００１８】第３発明では、第１発明や第２発明のよう
に励磁コイルを凸極の間の円弧形状の部分にトロイダル
状に巻回することが望ましいが、複数の円弧部材を円環
形状に組み付けた後、その突合せ部分に形成される凸極
に励磁コイルを巻回するようにしても良い。
に励磁コイルを凸極の間の円弧形状の部分にトロイダル
状に巻回することが望ましいが、複数の円弧部材を円環
形状に組み付けた後、その突合せ部分に形成される凸極
に励磁コイルを巻回するようにしても良い。
【００１９】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本発明の一実施例であるトロイ
ダルコイルモータ１０（以下、単にモータ１０という）
の基本構成を説明する中心線Ｏを含む断面図で、図２は
図１におけるII−II断面に相当する図である。このモー
タ１０はブラシレスＤＣモータとして使用されるもの
で、ハウジング１２内に中心線Ｏと同心に一体的に固設
されたステータ１４と、そのステータ１４の内側に中心
線Ｏと同心に配設されるとともに、一対のベアリング１
６を介して軸心（中心線Ｏ）まわりの回転可能にハウジ
ング１２によって支持されているロータ１８とを備えて
いる。
細に説明する。図１は、本発明の一実施例であるトロイ
ダルコイルモータ１０（以下、単にモータ１０という）
の基本構成を説明する中心線Ｏを含む断面図で、図２は
図１におけるII−II断面に相当する図である。このモー
タ１０はブラシレスＤＣモータとして使用されるもの
で、ハウジング１２内に中心線Ｏと同心に一体的に固設
されたステータ１４と、そのステータ１４の内側に中心
線Ｏと同心に配設されるとともに、一対のベアリング１
６を介して軸心（中心線Ｏ）まわりの回転可能にハウジ
ング１２によって支持されているロータ１８とを備えて
いる。
【００２０】ステータ１４はモータ用電磁石部品に相当
するもので、円環形状を成しているとともに周方向に離
間して等角度間隔で複数（実施例では３個）の凸極２０
が径方向の内周側へ突き出すように設けられているステ
ータコア２２と、凸極２０をそれぞれ電磁気的に磁化さ
せる複数（実施例では３個）の励磁コイルｕ，ｖ，ｗと
を備えており、それ等の励磁コイルｕ，ｖ，ｗは、それ
ぞれステータコア２２のうち凸極２０の間に位置する円
弧形状の部分にトロイダル状に巻回されている。ステー
タコア２２は環状部材に相当し、中心線Ｏまわりにおい
て凸極２０の中央部分で分割された複数（実施例では３
個）の円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗから構成されて
いるとともに、それ等の円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２
ｗは、それぞれ図３に示す金属板２４を板厚方向に多数
重ね合わせたものである。上記励磁コイルｕ，ｖ，ｗ
は、円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗが円環形状に組み
付けられる前に、それぞれ円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２
２ｗの中央部分にトロイダル状に巻回される。金属板２
４は透磁率の高いケイ素鋼板にて構成されており、帯板
（ロール材）を打抜き加工することによって形成されて
いる。
するもので、円環形状を成しているとともに周方向に離
間して等角度間隔で複数（実施例では３個）の凸極２０
が径方向の内周側へ突き出すように設けられているステ
ータコア２２と、凸極２０をそれぞれ電磁気的に磁化さ
せる複数（実施例では３個）の励磁コイルｕ，ｖ，ｗと
を備えており、それ等の励磁コイルｕ，ｖ，ｗは、それ
ぞれステータコア２２のうち凸極２０の間に位置する円
弧形状の部分にトロイダル状に巻回されている。ステー
タコア２２は環状部材に相当し、中心線Ｏまわりにおい
て凸極２０の中央部分で分割された複数（実施例では３
個）の円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗから構成されて
いるとともに、それ等の円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２
ｗは、それぞれ図３に示す金属板２４を板厚方向に多数
重ね合わせたものである。上記励磁コイルｕ，ｖ，ｗ
は、円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗが円環形状に組み
付けられる前に、それぞれ円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２
２ｗの中央部分にトロイダル状に巻回される。金属板２
４は透磁率の高いケイ素鋼板にて構成されており、帯板
（ロール材）を打抜き加工することによって形成されて
いる。
【００２１】ロータ１８は、ヨークとして機能する鉄等
の透磁率の高いロータ軸２６と、その外周面に一体的に
固設された永久磁石２８とから成り、中心線Ｏまわりに
Ｎ極およびＳ極が等角度間隔で交互に４つ設けられてい
る。ロータ軸２６には、一端部にシャフト３０が一体的
に突設されているとともに、他端にはレゾルバ等の回転
検出器３２が設けられ、ロータ１８の回転速度が検出さ
れるようになっている。そして、かかるロータ１８は、
前記３個の励磁コイルｕ，ｖ，ｗの通電状態が順次切り
換えられ、３個の凸極２０の磁極が順次変化させられる
ことにより、永久磁石２８との引き合いや反発によって
回転駆動される。
の透磁率の高いロータ軸２６と、その外周面に一体的に
固設された永久磁石２８とから成り、中心線Ｏまわりに
Ｎ極およびＳ極が等角度間隔で交互に４つ設けられてい
る。ロータ軸２６には、一端部にシャフト３０が一体的
に突設されているとともに、他端にはレゾルバ等の回転
検出器３２が設けられ、ロータ１８の回転速度が検出さ
れるようになっている。そして、かかるロータ１８は、
前記３個の励磁コイルｕ，ｖ，ｗの通電状態が順次切り
換えられ、３個の凸極２０の磁極が順次変化させられる
ことにより、永久磁石２８との引き合いや反発によって
回転駆動される。
【００２２】励磁コイルｕ，ｖ，ｗは、例えば図４の
(a) のデルタ結線や(b) のスター結線にように接続さ
れ、図５に示す通電切換回路３４によって通電状態が切
り換えられる。図４および図５のＵ，Ｖ，Ｗは結線の接
続端子を表しているとともに、通電切換回路３４は一対
の切換スイッチ３４ａおよび３４ｂを含んで構成されて
おり、それ等の切換スイッチ３４ａおよび３４ｂがコン
トローラ３６によってそれぞれ切り換えられることによ
り、直流電源３８と端子Ｕ，Ｖ，Ｗとの接続状態が切り
換えられる。直流電源３８は、例えば商用の交流電源を
所定電圧の直流に変換するアダプタなどであり、その電
圧値もモータ１０の回転速度等に応じてコントローラ３
６によって制御される。コントローラ３６は、所謂マイ
クロコンピュータ等を含んで構成されており、例えば速
度指令信号ＳＳが表す回転速度でモータ１０が回転する
ように、回転検出器３２から回転速度信号を読み込みな
がら直流電源３８の電圧値を制御するとともに、各励磁
コイルｕ，ｖ，ｗに対応して配設されたホール素子ＨＥ
−ｕ，ＨＥ−ｖ，ＨＥ−ｗ（図２参照）によりロータ１
８の位相を検出して、通電切換回路３４の切換スイッチ
３４ａ，３４ｂをそれぞれ切り換える。
(a) のデルタ結線や(b) のスター結線にように接続さ
れ、図５に示す通電切換回路３４によって通電状態が切
り換えられる。図４および図５のＵ，Ｖ，Ｗは結線の接
続端子を表しているとともに、通電切換回路３４は一対
の切換スイッチ３４ａおよび３４ｂを含んで構成されて
おり、それ等の切換スイッチ３４ａおよび３４ｂがコン
トローラ３６によってそれぞれ切り換えられることによ
り、直流電源３８と端子Ｕ，Ｖ，Ｗとの接続状態が切り
換えられる。直流電源３８は、例えば商用の交流電源を
所定電圧の直流に変換するアダプタなどであり、その電
圧値もモータ１０の回転速度等に応じてコントローラ３
６によって制御される。コントローラ３６は、所謂マイ
クロコンピュータ等を含んで構成されており、例えば速
度指令信号ＳＳが表す回転速度でモータ１０が回転する
ように、回転検出器３２から回転速度信号を読み込みな
がら直流電源３８の電圧値を制御するとともに、各励磁
コイルｕ，ｖ，ｗに対応して配設されたホール素子ＨＥ
−ｕ，ＨＥ−ｖ，ＨＥ−ｗ（図２参照）によりロータ１
８の位相を検出して、通電切換回路３４の切換スイッチ
３４ａ，３４ｂをそれぞれ切り換える。
【００２３】なお、図２の端子Ｕ，Ｖ，Ｗはデルタ結線
の場合である。また、ホール素子ＨＥ−ｕ，ＨＥ−ｖ，
ＨＥ−ｗによってロータ１８の回転速度を検出すること
により、回転検出器３２を省略することができるし、逆
に、回転検出器３２によってロータ１８の位相を検出す
ることにより、ホール素子ＨＥ−ｕ，ＨＥ−ｖ，ＨＥ−
ｗを省略することもできる。
の場合である。また、ホール素子ＨＥ−ｕ，ＨＥ−ｖ，
ＨＥ−ｗによってロータ１８の回転速度を検出すること
により、回転検出器３２を省略することができるし、逆
に、回転検出器３２によってロータ１８の位相を検出す
ることにより、ホール素子ＨＥ−ｕ，ＨＥ−ｖ，ＨＥ−
ｗを省略することもできる。
【００２４】図６は、励磁コイルｕ，ｖ，ｗをデルタ結
線で接続した場合の端子Ｕ，Ｖ，Ｗに対する通電状態の
変化や、ホール素子ＨＥ−ｕ，ＨＥ−ｖ，ＨＥ−ｗによ
って検出されるロータ１８の回転位相の変化の一例を示
すタイムチャートである。図６の(a) 〜(f) は、それぞ
れロータ１８の位相が０°，６０°，１２０°，１８０
°，２４０°，３００°の時の励磁コイルｕ，ｖ，ｗに
対する通電状態を視覚的に示したもので、図７の(a) 〜
(f) は、それぞれ図６の(a) 〜(f) の時におけるロータ
１８および凸極２０の磁極の状態を視覚的に示した図で
ある。これ等の図において、励磁コイルｕ，ｖ，ｗの軸
方向の一端に付けてある「・」は互いに対応しており、
これにより図７における各励磁コイルｕ，ｖ，ｗの電流
の方向が分かる。また、図６の端子Ｕ，Ｖ，Ｗの欄の網
目部分、および(a) 〜(f) の結線図の「●」端子は、そ
れぞれ開放端子を表している。
線で接続した場合の端子Ｕ，Ｖ，Ｗに対する通電状態の
変化や、ホール素子ＨＥ−ｕ，ＨＥ−ｖ，ＨＥ−ｗによ
って検出されるロータ１８の回転位相の変化の一例を示
すタイムチャートである。図６の(a) 〜(f) は、それぞ
れロータ１８の位相が０°，６０°，１２０°，１８０
°，２４０°，３００°の時の励磁コイルｕ，ｖ，ｗに
対する通電状態を視覚的に示したもので、図７の(a) 〜
(f) は、それぞれ図６の(a) 〜(f) の時におけるロータ
１８および凸極２０の磁極の状態を視覚的に示した図で
ある。これ等の図において、励磁コイルｕ，ｖ，ｗの軸
方向の一端に付けてある「・」は互いに対応しており、
これにより図７における各励磁コイルｕ，ｖ，ｗの電流
の方向が分かる。また、図６の端子Ｕ，Ｖ，Ｗの欄の網
目部分、および(a) 〜(f) の結線図の「●」端子は、そ
れぞれ開放端子を表している。
【００２５】ここで、本実施例のモータ１０は、複数の
励磁コイルｕ，ｖ，ｗがステータコア２２のうち凸極２
０の間に位置する円弧形状の部分にトロイダル状に巻回
されているため、それ等の励磁コイルｕ，ｖ，ｗの抜止
めが不要であるとともに、凸極２０の突出寸法を小さく
することが可能で、その分だけモータ１０の外径を小さ
くしたり、外径を同じとすればロータ１８の径を大きく
して大きなトルクを発生させたりすることができる。
励磁コイルｕ，ｖ，ｗがステータコア２２のうち凸極２
０の間に位置する円弧形状の部分にトロイダル状に巻回
されているため、それ等の励磁コイルｕ，ｖ，ｗの抜止
めが不要であるとともに、凸極２０の突出寸法を小さく
することが可能で、その分だけモータ１０の外径を小さ
くしたり、外径を同じとすればロータ１８の径を大きく
して大きなトルクを発生させたりすることができる。
【００２６】また、ステータコア２２は複数の円弧部材
２２ｕ，２２ｖ，２２ｗから構成されているとともに、
その円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗは、それぞれ多数
の金属板２４を板厚方向に重ね合わせたもので、且つそ
の金属板２４は打抜き加工によって形成されているが、
図９の従来例のように円環形状に打ち抜く場合に比較し
て材料の歩留りが高く、材料コストが低減される。ま
た、複数の円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗは凸極２０
の中央部分で分割されており、その両端が電磁石の磁極
となるため、使用に際して分割部分（突合せ部分）を通
って磁気回路が形成されることが無いか、あっても少な
く、凸極２０の間の円弧形状の部分で分割する場合に比
較して磁気抵抗の増加による悪影響（エネルギー効率の
低下など）が少ない。
２２ｕ，２２ｖ，２２ｗから構成されているとともに、
その円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗは、それぞれ多数
の金属板２４を板厚方向に重ね合わせたもので、且つそ
の金属板２４は打抜き加工によって形成されているが、
図９の従来例のように円環形状に打ち抜く場合に比較し
て材料の歩留りが高く、材料コストが低減される。ま
た、複数の円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗは凸極２０
の中央部分で分割されており、その両端が電磁石の磁極
となるため、使用に際して分割部分（突合せ部分）を通
って磁気回路が形成されることが無いか、あっても少な
く、凸極２０の間の円弧形状の部分で分割する場合に比
較して磁気抵抗の増加による悪影響（エネルギー効率の
低下など）が少ない。
【００２７】更に、励磁コイルｕ，ｖ，ｗは、上記円弧
部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗが円環形状に組み付けられ
る前に、それぞれ円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの中
央部分にトロイダル状に巻回されるため、それ等の励磁
コイルｕ，ｖ，ｗの巻回作業を容易に行うことができ
る。
部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗが円環形状に組み付けられ
る前に、それぞれ円弧部材２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの中
央部分にトロイダル状に巻回されるため、それ等の励磁
コイルｕ，ｖ，ｗの巻回作業を容易に行うことができ
る。
【００２８】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもで
きる。
細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもで
きる。
【００２９】例えば、ステータ１４の磁極（凸極２０）
の数やロータ１８の磁極の数は、モータの種類等に応じ
て適宜設定される。
の数やロータ１８の磁極の数は、モータの種類等に応じ
て適宜設定される。
【００３０】また、図６に示す複数の励磁コイルに対す
る通電切換制御はあくまでも一例であり、励磁コイルの
結線方法も含めて適宜変更され得る。
る通電切換制御はあくまでも一例であり、励磁コイルの
結線方法も含めて適宜変更され得る。
【００３１】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。
【図１】本発明の一実施例であるトロイダルコイルモー
タの一例を示す断面図である。
タの一例を示す断面図である。
【図２】図１におけるII−II断面に相当する図である。
【図３】図１のモータのステータコアを構成している金
属板を示す図である。
属板を示す図である。
【図４】図１のモータの３個の励磁コイルｕ，ｖ，ｗの
結線方法の２つの例を示す図である。
結線方法の２つの例を示す図である。
【図５】図１のモータを回転駆動する駆動制御回路の一
例を説明する図である。
例を説明する図である。
【図６】図１のモータの回転駆動時におけるロータの回
転位相変化および励磁コイルｕ，ｖ，ｗに対する通電状
態の変化の一例を示すタイムチャートである。
転位相変化および励磁コイルｕ，ｖ，ｗに対する通電状
態の変化の一例を示すタイムチャートである。
【図７】図１のモータの回転駆動時におけるステータの
磁極変化およびロータの回転位相変化を示す図である。
磁極変化およびロータの回転位相変化を示す図である。
【図８】従来のブラシレスＤＣモータの基本構成を説明
する断面図である。
する断面図である。
【図９】図８のモータのステータコアを構成している金
属板を示す図である。
属板を示す図である。
１０：トロイダルコイルモータ（電動モータ） １４：ステータ（モータ用電磁石部品） ２０：凸極 ２２：ステータコア（環状部材） ２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ：円弧部材 ２４：金属板 Ｏ：中心線 ｕ，ｖ，ｗ：励磁コイル
Claims (5)
- 【請求項１】 円環形状を成しているとともに周方向に
離間して複数の凸極が径方向へ突き出すように設けられ
ている環状部材と、前記凸極をそれぞれ電磁気的に磁化
させる複数の励磁コイルとを有するモータ用電磁石部品
であって、 前記複数の励磁コイルが、それぞれ前記環状部材のうち
前記複数の凸極の間に位置する円弧形状の部分にトロイ
ダル状に巻回されていることを特徴とするモータ用電磁
石部品 - 【請求項２】 請求項１において、 前記環状部材は、中心線まわりにおいて前記凸極の中央
部分で分割された複数の円弧部材から構成されていると
ともに、該円弧部材は、それぞれ多数の金属板を板厚方
向に重ね合わせたものであることを特徴とするモータ用
電磁石部品 - 【請求項３】 円環形状を成しているとともに周方向に
離間して複数の凸極が径方向へ突き出すように設けられ
ている環状部材と、前記凸極をそれぞれ電磁気的に磁化
させる複数の励磁コイルとを有するモータ用電磁石部品
であって、 前記環状部材は、中心線まわりにおいて前記凸極の中央
部分で分割された複数の円弧部材から構成されていると
ともに、該円弧部材は、それぞれ多数の金属板を板厚方
向に重ね合わせたものであることを特徴とするモータ用
電磁石部品 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れか１項において、 前記モータ用電磁石部品は、前記励磁コイルの通電状態
が順次切り換えられることによってロータを回転させる
モータ用ステータであることを特徴とするモータ用電磁
石部品。 - 【請求項５】 請求項１〜４の何れか１項に記載のモー
タ用電磁石部品を有することを特徴とする電動モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32956096A JPH10174407A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | モータ用電磁石部品および電動モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32956096A JPH10174407A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | モータ用電磁石部品および電動モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10174407A true JPH10174407A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18222728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32956096A Pending JPH10174407A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | モータ用電磁石部品および電動モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10174407A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100456993B1 (ko) * | 2002-07-25 | 2004-11-10 | 넥스 디 주식회사 | 분리형 고정자를 갖는 모터 |
| JP2007209199A (ja) * | 1999-07-23 | 2007-08-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電動機 |
| WO2007113046A2 (de) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrische maschine mit dämpfungswicklung |
| WO2007129575A1 (ja) * | 2006-05-08 | 2007-11-15 | Panasonic Corporation | ブラシレスモータ |
| JP2010178440A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Honda Motor Co Ltd | 永久磁石式回転子およびそれを備えた電動機 |
| WO2020230594A1 (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | 株式会社一宮電機 | 回転電機、及びコアの製造方法 |
| JP2020188675A (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | 株式会社一宮電機 | 回転電機、及びコアの製造方法 |
-
1996
- 1996-12-10 JP JP32956096A patent/JPH10174407A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007209199A (ja) * | 1999-07-23 | 2007-08-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電動機 |
| JP4499764B2 (ja) * | 1999-07-23 | 2010-07-07 | パナソニック株式会社 | 電動機 |
| KR100456993B1 (ko) * | 2002-07-25 | 2004-11-10 | 넥스 디 주식회사 | 분리형 고정자를 갖는 모터 |
| WO2007113046A2 (de) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrische maschine mit dämpfungswicklung |
| WO2007113046A3 (de) * | 2006-03-29 | 2007-11-29 | Siemens Ag | Elektrische maschine mit dämpfungswicklung |
| US8049382B2 (en) | 2006-05-08 | 2011-11-01 | Panasonic Corporation | Brushless motor |
| WO2007129575A1 (ja) * | 2006-05-08 | 2007-11-15 | Panasonic Corporation | ブラシレスモータ |
| JP4803256B2 (ja) * | 2006-05-08 | 2011-10-26 | パナソニック株式会社 | ブラシレスモータ |
| JP2010178440A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Honda Motor Co Ltd | 永久磁石式回転子およびそれを備えた電動機 |
| WO2020230594A1 (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | 株式会社一宮電機 | 回転電機、及びコアの製造方法 |
| JP2020188675A (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | 株式会社一宮電機 | 回転電機、及びコアの製造方法 |
| CN113924712A (zh) * | 2019-05-10 | 2022-01-11 | 株式会社一宫电机 | 旋转电机及制造核心的方法 |
| CN113924712B (zh) * | 2019-05-10 | 2023-12-22 | 株式会社一宫电机 | 旋转电机及制造定子核心的方法 |
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