JPH1023690A - Motor - Google Patents

Motor

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Publication number
JPH1023690A
JPH1023690A JP18863996A JP18863996A JPH1023690A JP H1023690 A JPH1023690 A JP H1023690A JP 18863996 A JP18863996 A JP 18863996A JP 18863996 A JP18863996 A JP 18863996A JP H1023690 A JPH1023690 A JP H1023690A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
stator
coil member
facing
magnetic flux
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP18863996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Nishida
茂 西田
Yukinobu Yumita
行宣 弓田
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.)
Nidec Instruments Corp
Original Assignee
Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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 Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd filed Critical Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Priority to JP18863996A priority Critical patent/JPH1023690A/en
Publication of JPH1023690A publication Critical patent/JPH1023690A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simply form a motor into such a shape that detent torque, produced between its rotor and stator, is reduced, by constituting the opposed parts of the rotor and the stator, made of magnetic material, so that the flow of magnetic flux will vary depending on the circumferential position. SOLUTION: A radially thick portion 10b is formed at the portions 10, opposed to rotor at the ends of the salient poles 5 of a stator on one side, and a notch 10c is formed on the other side to form radially thin portions 10d. The gap between the surfaces 10a opposed to rotor and the rotor 3 is uniform in any position. The annular magnet 15 of the rotor 3 is alternately magnetized in the south pole and in the north pole in the circumferential direction. As a result, in the unexcited state before an alternating current is passed through the winding 13 on the stator, the magnetic flux from the annular magnet 15 to the portions 10 opposed to rotor is uniformly dispersed throughout the surfaces 10a opposed to rotor. This reduces detent torque and facilitates the starting at the application of power.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータもしくはス
テータの一方を永久磁石で構成するとともに他方を励磁
して、ロータとステータとの磁力の吸引力及び反発力を
利用して、ロータを回転させる電動機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method in which one of a rotor and a stator is formed of a permanent magnet, and the other is excited to rotate the rotor by utilizing a magnetic attraction and a repulsive force of the rotor and the stator. Related to electric motors.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ロータもしくはステータの一
方を励磁して、ロータを回転させる電動機が種々提案さ
れている。例えば、図7は、従来技術の電動機31を示
しており、この電動機31は、内側に空間を有するステ
ータ組32と、このステータ組32の空間内に配置さ
れ、図示しない軸受装置によって回転自在に支承される
ロータ組33とから主に構成されている。ステータ組3
2は、ヨーク34と、突極部35と、コイルボビン36
及び巻線コイル37を有している。ヨーク34は、矩形
の金属枠体で形成されており、このヨーク34の内側の
空間に突出するように複数の突極部35,35が一体的
に連結されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various motors have been proposed in which one of a rotor and a stator is excited to rotate the rotor. For example, FIG. 7 shows an electric motor 31 according to the prior art. The electric motor 31 is arranged in the space of the stator set 32 having a space inside and the stator set 32, and is rotatably driven by a bearing device (not shown). It is mainly composed of a rotor set 33 supported. Stator set 3
2 is a yoke 34, a salient pole 35, and a coil bobbin 36.
And a winding coil 37. The yoke 34 is formed of a rectangular metal frame, and a plurality of salient poles 35 are integrally connected so as to protrude into a space inside the yoke 34.

【0003】また、この突極部35の先端部分は、中心
部分より周方向に延出されるように形成されており、ロ
ータ組33の外周に対向するように形成されたロータ対
向部38となっている。このロータ対向部38は、図8
に示すように周方向における中央部分に段部39を有し
ており、この段部39を境界として周方向の位置によっ
て異なる形状を有している。すなわちロータ対向部38
は、ラジアル方向の肉厚を厚く形成している肉厚部40
と、ラジアル方向の肉厚を薄く形成している肉薄部41
とを有している。このように、ロータ対向部38が段部
39を境界として左右に非対称な形状、すなわちロータ
組33との間隔が狭い肉厚部40と広い肉薄部41とを
備えた形状を有することによって、電動機31はステー
タ組32が励磁されたときに、その励磁トルクとディテ
ントトルクの各中心が不一致となり、ロータ組33が回
転し易いように形成されている。
The tip of the salient pole portion 35 is formed so as to extend in the circumferential direction from the center portion, and becomes a rotor facing portion 38 formed to face the outer periphery of the rotor set 33. ing. This rotor facing portion 38 is similar to that shown in FIG.
As shown in the figure, a step portion 39 is provided at a central portion in the circumferential direction, and has a different shape depending on the position in the circumferential direction with the step portion 39 as a boundary. That is, the rotor facing portion 38
Is a thick portion 40 having a large thickness in the radial direction.
And a thin portion 41 having a reduced thickness in the radial direction.
And As described above, since the rotor facing portion 38 has a shape that is asymmetrical to the left and right with the step portion 39 as a boundary, that is, a shape having the thick portion 40 and the wide thin portion 41 with a narrow interval with the rotor set 33, the motor 31 is formed so that when the stator set 32 is excited, the respective centers of the excitation torque and the detent torque do not match, and the rotor set 33 is easily rotated.

【0004】なお、それぞれの突極部35,35のラジ
アル方向の中間部分の外周には、筒状体で形成されたコ
イルボビン36の内周側が嵌合するように固定されてい
る。このコイルボビン36は、合成樹脂等の非磁性体で
形成されており、筒状で形成された巻胴部42と、この
巻胴部42の両端部より外側に突出してなるフランジ部
43,43とからなっている。巻胴部42の外周面に
は、巻線コイル37が所定回数巻回されており、この巻
線コイル37の両端は図示しない駆動回路に接続されて
いて、外部からの電流を供給されるようになっている。
A coil bobbin 36 formed of a cylindrical body is fixed to the outer periphery of a radially intermediate portion of each of the salient pole portions 35, 35 so as to fit. The coil bobbin 36 is formed of a non-magnetic material such as a synthetic resin, and has a winding drum portion 42 formed in a cylindrical shape, and flange portions 43 and 43 projecting outward from both ends of the winding drum portion 42. Consists of A winding coil 37 is wound around the outer peripheral surface of the winding drum portion 42 a predetermined number of times. Both ends of the winding coil 37 are connected to a drive circuit (not shown) so that an external current is supplied. It has become.

【0005】一方、ロータ組33は、回転軸部44と、
この回転軸部44の外周に固着された環状マグネット4
5とから主に構成される。環状マグネット45には、周
方向の位置によって異なる複数の極、例えばS極及びN
極の2極が着磁されている。そして、ロータ組33は、
ステータ組32の空間内に、環状マグネット45が突極
部35のロータ対向部38の対向面と対向するように配
置されている。このように構成された電動機31のロー
タ組33の環状マグネット45からは、常にステータ組
32の突極部35に対して磁束が流れている。この磁束
は、ロータ組33を、ステータ組32に対して安定的に
静止させる力、すなわちディテントトルクとなってい
る。またステータ組32の巻線コイル37に、外部より
電流が供給されて突極部35が励磁されると、環状マグ
ネット45と突極部35とが、反発及び吸引しあってロ
ータ組33が回転する。この励磁動作によって発生した
磁界、すなわち励磁トルクが、ディテントトルクを上回
ると、ロータ組33は、磁界にしたがって回転すること
となる。なお、ステータ組32の段部39によって、ロ
ータ組33の回転をし易くしている。
On the other hand, the rotor set 33 includes a rotating shaft 44 and
An annular magnet 4 fixed to the outer periphery of the rotating shaft 44
5 mainly. The annular magnet 45 has a plurality of poles that differ depending on the circumferential position, for example, an S pole and an N pole.
Two of the poles are magnetized. And the rotor set 33 is
An annular magnet 45 is arranged in the space of the stator set 32 so as to face the facing surface of the rotor facing portion 38 of the salient pole portion 35. Magnetic flux always flows from the annular magnet 45 of the rotor set 33 of the electric motor 31 configured as described above to the salient pole portion 35 of the stator set 32. This magnetic flux serves as a force for stably stopping the rotor set 33 with respect to the stator set 32, that is, a detent torque. When a current is supplied from the outside to the winding coil 37 of the stator set 32 to excite the salient pole section 35, the annular magnet 45 and the salient pole section 35 repel and attract each other, and the rotor set 33 rotates. I do. When the magnetic field generated by the exciting operation, that is, the exciting torque exceeds the detent torque, the rotor set 33 rotates according to the magnetic field. The rotation of the rotor set 33 is facilitated by the step 39 of the stator set 32.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したように構成さ
れた従来の電動機31は、中央部の段部39を境界とし
て左右にロータ組33との隙間距離(エアギャップ)が
狭い肉厚部40と広い肉薄部41とをそれぞれ備えた、
左右非対称な形状を有するロータ対向部38をロータ組
33に対向させている。したがって、ロータ組33の環
状マグネット45からの磁束が、ステータ組32の突極
部35に流れるときに、隙間距離(エアギャップ)の狭
い肉厚部40に磁束が集中して磁束密度が高まってしま
いディテントトルクが大きくなる。このディテントトル
クが大きくなると、ロータ組33を静止させる力が大き
くなり、ステータ組32を励磁してロータ組33を起動
させる場合、ロータ組33が起動しにくくなるという問
題が生じている。さらに、ディテントトルクの大きさが
励磁トルクより大きくなると、ロータ組33が全く回転
しないという問題も生じる。
In the conventional electric motor 31 constructed as described above, the thick portion 40 having a narrow gap distance (air gap) with the rotor set 33 on the left and right with the center step 39 as a boundary. And a wide thin portion 41, respectively.
A rotor facing portion 38 having an asymmetric shape is opposed to the rotor set 33. Therefore, when the magnetic flux from the annular magnet 45 of the rotor set 33 flows to the salient pole portion 35 of the stator set 32, the magnetic flux concentrates on the thick portion 40 having a small gap distance (air gap), and the magnetic flux density increases. As a result, the detent torque increases. When the detent torque increases, the force for stopping the rotor set 33 increases, and when the stator set 32 is excited to start the rotor set 33, there is a problem that the rotor set 33 is difficult to start. Further, when the magnitude of the detent torque is larger than the excitation torque, there arises a problem that the rotor set 33 does not rotate at all.

【0007】本発明の目的は、上述した問題に鑑みて、
ロータが容易に起動するとともに、ロータとステータと
の間に流れる磁束を集中させず、ディテントトルクを小
さくできる電動機を提供することにある。
[0007] The object of the present invention, in view of the problems described above,
An object of the present invention is to provide an electric motor in which a rotor can be easily started, a magnetic flux flowing between a rotor and a stator is not concentrated, and a detent torque can be reduced.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
ロータと、該ロータと対向するステータと、ロータまた
はステータを励磁する巻線が巻回されたコイル部材とを
有し、ロータまたはステータのうち、コイル部材が装着
された側が永久磁石以外の磁性材で形成され、コイル部
材が装着されていない側が永久磁石で形成されている電
動機において、ロータとステータの対向している磁性材
の部位を、周方向の位置によって磁束の流れが異なるよ
うに構成している。したがって、ロータとステータの対
向している磁性材の部位を、ロータが回転し易い形状、
すなわちロータとステータ間に発生するディテントトル
クを低く抑える形状に構成にするのが容易となる。
According to the first aspect of the present invention,
A magnetic material having a rotor, a stator opposed to the rotor, and a coil member on which a coil for exciting the rotor or the stator is wound, wherein a side of the rotor or the stator on which the coil member is mounted is other than a permanent magnet In the electric motor in which the side on which the coil member is not mounted is formed of a permanent magnet, the portions of the magnetic material facing the rotor and the stator are configured so that the flow of the magnetic flux differs depending on the circumferential position. ing. Therefore, the portion of the magnetic material facing the rotor and the stator is formed into a shape in which the rotor is easy to rotate,
That is, it is easy to make the configuration such that the detent torque generated between the rotor and the stator is suppressed to be low.

【0009】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明に加えて、ロータとステータの対向している部
位は、ロータとステータとの間隔が周方向に均一になる
ように形成されている。したがって、請求項1記載の発
明に加えて、磁束が一部に集中することなく、全体とし
てのディテントトルクを小さく抑えることができる。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the opposing portions of the rotor and the stator are formed such that the distance between the rotor and the stator is uniform in the circumferential direction. Have been. Therefore, in addition to the first aspect of the present invention, the magnetic flux is not concentrated on a part, and the detent torque as a whole can be reduced.

【0010】さらに、請求項3記載の発明は、請求項1
または2記載の発明に加えて、ロータは、周方向に複数
の極が着磁された環状マグネットを有し、ステータは、
環状マグネットに対向してラジアル方向に突出する突極
を有するとともに、この突極にコイル部材を装填し、か
つこの突極をロータの回転方向に関し非対称として、周
方向の位置によって磁束の流れを異ならせ易くしてい
る。
[0010] Further, the invention according to claim 3 is based on claim 1.
Or In addition to the invention described in 2, the rotor has an annular magnet in which a plurality of poles are magnetized in the circumferential direction, and the stator has:
It has a salient pole protruding in the radial direction facing the annular magnet, and a coil member is loaded on the salient pole, and the salient pole is asymmetric with respect to the rotation direction of the rotor, so that the flow of magnetic flux differs depending on the circumferential position. Making it easier.

【0011】また、請求項4記載の発明は、請求項3記
載の発明に加えて、環状マグネットに着磁された極数と
ステータの突極数とを同数とし、AC駆動で発生させた
交番磁界に同期するようにしている。このため、ロータ
が、周波数に応じた所定の回転数を得ることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the third aspect of the present invention, the number of poles magnetized on the annular magnet and the number of salient poles of the stator are the same, and an alternating current generated by AC driving is used. It is synchronized with the magnetic field. For this reason, the rotor can obtain a predetermined number of rotations according to the frequency.

【0012】またさらに、請求項5記載の発明は、請求
項3または4記載の発明に加えて、突極は、コイル部材
を装填するコイル部材装填部と、コイル部材装填部から
周方向両側に延出し、ロータと対向するロータ対向部と
を有し、ロータ対向部のラジアル方向の厚さを、コイル
部材装填部を中心とした両側で非対称としている。この
ため、厚さの薄いロータ対向部の磁束が飽和するように
コイル部材を励磁すれば、その励磁トルクとディテント
トルクの各中心が不一致となり、ロータが回転し易くな
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the third or fourth aspect of the present invention, the salient poles are provided on a coil member loading portion for loading the coil member, and on both circumferential sides from the coil member loading portion. The rotor has a rotor-facing portion facing the rotor, and the thickness of the rotor-facing portion in the radial direction is asymmetric on both sides about the coil member loading portion. For this reason, if the coil member is excited so that the magnetic flux of the thin rotor-facing portion is saturated, the centers of the excitation torque and the detent torque do not match, and the rotor is easily rotated.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の第1から第3の実施の形
態を図1から図4を用いて説明する。図1には、本発明
の実施の形態の電動機1が示されており、この電動機1
は、内側に空間部を有するステータ2と、このステータ
2内の空間部内に配置されてステータ2に対向し、かつ
図示しない軸受装置によって回転自在に支承されるロー
タ3とから主に構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First to third embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an electric motor 1 according to an embodiment of the present invention.
Is mainly composed of a stator 2 having a space inside, and a rotor 3 arranged in the space inside the stator 2 to face the stator 2 and rotatably supported by a bearing device (not shown). I have.

【0014】ステータ2は、ロータ3の外周に対向する
ように配置されており、磁石以外の磁性金属材で形成さ
れたヨーク4と、このヨーク4に嵌合支持された複数
の、具体的には2つの突極5,5及びコイル部材6,6
から構成される。ヨーク4は、内側に空間部を有する矩
形筒状の金属枠体で形成されており、一方の端面から内
周面中央にかけて、突極5を嵌合させるための嵌合溝7
が設けられている。なお、ヨーク4と突極5は、共に複
数の薄い金属板が積層された積層体となっている。図2
等に示されている小さい丸印の部分に金属棒が入り、一
端をカシメすることにより一体化される構造となってい
る。なお、ヨーク4と突極5は、金属板に凹凸をつけて
積層しながらカシメる、所謂積層カシメで形成されても
よい。
The stator 2 is disposed so as to face the outer periphery of the rotor 3, and includes a yoke 4 made of a magnetic metal material other than a magnet, and a plurality of concretely fitted and supported by the yoke 4. Are two salient poles 5,5 and coil members 6,6
Consists of The yoke 4 is formed of a rectangular cylindrical metal frame having a space inside, and has a fitting groove 7 for fitting the salient pole 5 from one end surface to the center of the inner peripheral surface.
Is provided. In addition, the yoke 4 and the salient poles 5 are both a laminate in which a plurality of thin metal plates are laminated. FIG.
The metal bar is inserted into the small circled portion shown in FIG. 1 and is integrated by caulking one end. In addition, the yoke 4 and the salient poles 5 may be formed by so-called laminated caulking, which is caulked while laminating a metal plate with irregularities.

【0015】図2に示されているように、各突極5は、
ヨーク4と同様の材料、すなわち磁石以外の磁性材から
形成されていると共に、根元部分となる嵌合部8と、中
間部分となるコイル部材装填部としての胴部9と、先端
部分となるロータ対向部10からなっている。突極5
は、ヨーク4に対して嵌合部8をヨーク4の一方の端面
より嵌合溝7の奥までスライドさせることによって、ヨ
ーク4の内周面中央に嵌合されている。つまり、突極5
はヨーク4の内周面の略中央にラジアル方向に突出され
るように配置されている。なお、突極5の嵌合部8は、
胴部9側から根元側に向かって幅が徐々に広がる形状を
有しており、突極5のヨーク4の空間部側への抜けを防
止する形状となっている。
As shown in FIG. 2, each salient pole 5 is
The same material as the yoke 4, that is, a magnetic material other than a magnet, a fitting portion 8 serving as a root portion, a body portion 9 serving as a coil member loading portion serving as an intermediate portion, and a rotor serving as a tip portion It comprises an opposing part 10. Salient pole 5
Is fitted in the center of the inner peripheral surface of the yoke 4 by sliding the fitting portion 8 from one end surface of the yoke 4 to the depth of the fitting groove 7 with respect to the yoke 4. That is, salient pole 5
Is disposed substantially at the center of the inner peripheral surface of the yoke 4 so as to project in the radial direction. The fitting portion 8 of the salient pole 5 is
It has a shape in which the width gradually increases from the body 9 side toward the root side, and has a shape that prevents the salient poles 5 from coming off the space portion side of the yoke 4.

【0016】また突極5のコイル部材装填部としての胴
部9の外周には、コイル部材6が装填されている。この
コイル部材6は、円筒状の巻胴部11と、この巻胴部1
1の両端部から全周にわたって外側に突出するように形
成されたフランジ部12,12とからなっており、巻胴
部11の内周面が胴部9の外周に当接している。また、
巻胴部11の外周面には巻線13が所定の回数巻回され
ている。なお、巻線13は、銅線等の導電性金属を線状
に形成したワイヤーで構成されていると共に、両端部が
図示しない駆動回路に接続されている。そして、この巻
線13に駆動回路より交流電流(AC)が流されること
によって、ステータ2に交番磁界が発生する。
A coil member 6 is mounted on the outer periphery of the body portion 9 of the salient pole 5 as a coil member mounting portion. The coil member 6 includes a cylindrical winding drum 11 and the winding drum 1.
The flange portion 12 is formed so as to protrude outward from both ends of the roll 1 over the entire circumference, and the inner peripheral surface of the winding drum portion 11 is in contact with the outer circumference of the drum portion 9. Also,
The winding 13 is wound around the outer peripheral surface of the winding drum portion 11 a predetermined number of times. The winding 13 is made of a wire made of a conductive metal such as a copper wire, and both ends are connected to a drive circuit (not shown). When an alternating current (AC) is passed from the drive circuit to the winding 13, an alternating magnetic field is generated in the stator 2.

【0017】またさらに、突極5の先端部分であるロー
タ対向部10は、胴部9を中心とした、周方向両側に同
じ長さで延出された形状を有している。各ロータ対向部
10は、後述する環状マグネット15の外周面に対向す
る円弧形状の対向面10aを有していて、この対向面1
0a同志によって、環状マグネット15を囲むようにロ
ータ3に対向させて設けられている。さらにロータ対向
部10は、周方向の位置によって磁界の流れが異なる、
すなわち磁束密度が周方向の両側で異なるように、図2
中のA点(=胴部9の中心とロータ3の中心を結ぶ線と
交わる点)を中心に左右で非対称の形状を有する円弧形
状で形成されている。すなわち、図2においてロータ対
向部10の左方は、ラジアル方向の肉厚の厚い厚肉部1
0bで形成されていると共に、ロータ対向部10の右方
は、切欠き部10cが設けられたラジアル方向の肉厚の
薄い薄肉部10dで形成されている。
Further, the rotor facing portion 10, which is the tip portion of the salient pole 5, has a shape extending at the same length on both sides in the circumferential direction around the body portion 9. Each rotor facing portion 10 has an arc-shaped facing surface 10a facing an outer peripheral surface of an annular magnet 15 described later.
Oa is provided to face the rotor 3 so as to surround the annular magnet 15. Further, the rotor facing portion 10 has a different magnetic field flow depending on the circumferential position.
That is, the magnetic flux density is different on both sides in the circumferential direction.
It is formed in an arc shape having an asymmetric shape on the left and right around a point A (= point intersecting a line connecting the center of the body 9 and the center of the rotor 3). That is, in FIG. 2, the left side of the rotor facing portion 10 is the thick portion 1 having a large thickness in the radial direction.
0b, and to the right of the rotor facing portion 10 is formed a thin portion 10d having a notch 10c and having a small thickness in the radial direction.

【0018】また、図2に示すように、ロータ対向部1
0の円弧状の対向面10aは、ロータ3の回転中心を基
準とした角度Cが、90〜170°の円弧面になるよう
に形成するのが好ましい。この対向面10aの角度を小
さく設定すると、ステータ2とロータ3との間の磁束密
度がより高まり、ステータ2とロータ3との間に発生す
るディテントトルクがより大きくなってしまう。逆に対
向面10aの角度を大きく設定すると、ステータ2を励
磁する場合に、ステータ2からの磁束が対向面10a間
で通ってしまい、ロータ3に通わずに励磁トルクが低下
してしまう。そのため、本実施の形態では、図2から図
4に示すように、上述した範囲内でロータ対向部10の
対向面10aを円弧状に形成している。すなわち、図2
においては角度Cを125°に、図3に示す第2の実施
の形態の突極5では、角度Cを130°にしている。ま
た、図4に示す第3の実施の形態の突極5では、角度C
を170°にしている。ここで、ディテントトルクと磁
束漏れの双方の観点からいえば、角度Cは、100°か
ら150°がより好ましく、110°から140°の間
が最も好ましい。
Further, as shown in FIG.
It is preferable that the 0 arc-shaped opposing surface 10a is formed such that the angle C with respect to the rotation center of the rotor 3 is an arc surface of 90 to 170 °. If the angle of the facing surface 10a is set small, the magnetic flux density between the stator 2 and the rotor 3 is further increased, and the detent torque generated between the stator 2 and the rotor 3 is further increased. Conversely, if the angle of the facing surface 10a is set large, when exciting the stator 2, the magnetic flux from the stator 2 passes between the facing surfaces 10a, and the exciting torque decreases without passing through the rotor 3. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 2 to 4, the facing surface 10a of the rotor facing portion 10 is formed in an arc within the above-described range. That is, FIG.
, The angle C is 125 °, and in the salient pole 5 of the second embodiment shown in FIG. 3, the angle C is 130 °. In the salient pole 5 of the third embodiment shown in FIG.
Is set to 170 °. Here, from the viewpoint of both the detent torque and the magnetic flux leakage, the angle C is more preferably from 100 ° to 150 °, and most preferably from 110 ° to 140 °.

【0019】なお、第1から第3の各実施の形態におい
て、環状磁石15の外周と対向面10aとの隙間距離
(エアギャップ)、つまりロータ3とステータ2との間
隔は、対向面10aのどの位置においても、均一に形成
されている。また、ロータ対向部10は、厚肉部10b
のラジアル方向の厚さxが、薄肉部10dのラジアル方
向の厚さyの2倍に設定されている。
In each of the first to third embodiments, the gap distance (air gap) between the outer periphery of the annular magnet 15 and the facing surface 10a, that is, the distance between the rotor 3 and the stator 2 is determined by the distance of the facing surface 10a. It is formed uniformly at any position. In addition, the rotor facing portion 10 includes a thick portion 10b.
Is set to be twice the radial thickness y of the thin portion 10d.

【0020】一方、ロータ3は、回転軸14と、この回
転軸14の外周に固着された希土類系の永久磁石で形成
された円環状の環状マグネット15から主に構成され
る。なお、この環状マグネット15は、酸化鉄系等の他
の磁石を用いてもよい。そして、ロータ3は、回転軸1
4の軸方向がステータ2の突極5の突出方向に直交する
と共に、環状マグネット15の外周が突極5のロータ対
向部10に対向するように、ステータ2の空間部内に配
置される。環状マグネット15には、複数の極、この実
施の形態ではS極及びN極が周方向に交互に1極づつ2
極着磁されている。また、ロータ3は、図示しない軸受
装置に回転軸14の両端が回転自在に支承されている。
On the other hand, the rotor 3 is mainly composed of a rotating shaft 14 and an annular annular magnet 15 formed of a rare earth permanent magnet fixed to the outer periphery of the rotating shaft 14. In addition, another magnet such as an iron oxide-based magnet may be used for the annular magnet 15. And the rotor 3 has the rotating shaft 1
4 is arranged in the space of the stator 2 such that the axial direction is orthogonal to the direction in which the salient poles 5 of the stator 2 project, and the outer periphery of the annular magnet 15 faces the rotor facing portion 10 of the salient poles 5. The annular magnet 15 has a plurality of poles, S poles and N poles in the present embodiment, one by one in the circumferential direction.
Polarized. The rotor 3 has both ends of a rotating shaft 14 rotatably supported by a bearing device (not shown).

【0021】このように構成された電動機1は、図示さ
れない駆動回路によって交流電流(AC)を供給され、
ステータ2が励磁されるようになっている。この電動機
1に交流電流が流されていない状態、すなわち無励磁の
状態のときは、ロータ3の環状マグネット15から突極
5のロータ対向部10に対して磁束が流れている。この
環状マグネット15からロータ対向部10に対しての磁
束は、ロータ対向部10の対向面10aの各部に平等に
分散するように流れている。このため、磁束が集中せ
ず、ステータ2とロータ3との間に発生するディテント
トルクは、全体として小さくなり、ロータ3が回転し易
くなる。
The electric motor 1 thus configured is supplied with an alternating current (AC) by a drive circuit (not shown).
The stator 2 is excited. When no alternating current is flowing through the motor 1, that is, when the motor 1 is not excited, magnetic flux flows from the annular magnet 15 of the rotor 3 to the rotor facing portion 10 of the salient pole 5. The magnetic flux from the annular magnet 15 to the rotor facing portion 10 flows so as to be evenly distributed to each portion of the facing surface 10a of the rotor facing portion 10. Therefore, the magnetic flux is not concentrated, and the detent torque generated between the stator 2 and the rotor 3 is reduced as a whole, and the rotor 3 is easily rotated.

【0022】また、駆動回路からは、コイル部材6に巻
回された巻線13に所定量の交流電流が流れて、ステー
タ2が励磁され、励磁トルクが発生する。この励磁トル
クは、ロータ3を静止安定させておく力であるディテン
トトルクより大きくしているので、ロータ3は励磁トル
クの周波数に応じた回転を得られる。上述したように、
ロータ対向部10は、図2においてA点を中心として左
右が非対称に形成されており、薄肉部10dは厚肉部1
0bよりラジアル方向の肉厚が薄く形成されているの
で、薄肉部10dは、巻線13に通電することによりロ
ータ3で発生した磁束にコイル部材6で発生した磁束が
加わり、磁気的に飽和する。その結果、突極5の磁束は
まだ磁気的に飽和していない厚肉部10b側に流れるこ
ととなる。このように通電の有無によって、突極5の対
向面10aは周方向の位置によって磁束の流れが異なる
こととなる。そして、この結果、突極5の磁束の流れの
変化により、ディテントトルクの中心位置と、巻線13
の通電により発生した励磁トルクの中心位置とが異なっ
て、回転トルクが発生し、ロータ3は、周方向に回転し
易くなる。
Further, a predetermined amount of alternating current flows through the winding 13 wound around the coil member 6 from the drive circuit to excite the stator 2 and generate an exciting torque. Since the exciting torque is larger than the detent torque which is a force for keeping the rotor 3 stationary, the rotor 3 can obtain rotation according to the frequency of the exciting torque. As mentioned above,
The rotor facing portion 10 is formed asymmetrically on the left and right around the point A in FIG.
Since the thickness in the radial direction is formed smaller than 0b, the thin portion 10d is magnetically saturated by applying a current to the winding 13 and adding a magnetic flux generated by the coil member 6 to a magnetic flux generated by the rotor 3. . As a result, the magnetic flux of the salient poles 5 flows toward the thick portion 10b that has not been magnetically saturated. As described above, the flow of the magnetic flux differs depending on the position in the circumferential direction of the facing surface 10a of the salient pole 5 depending on the presence or absence of energization. Then, as a result, the change in the flow of the magnetic flux of the salient pole 5 causes the center position of the detent torque and the winding 13
Is different from the center position of the exciting torque generated by the energization of the rotor, the rotating torque is generated, and the rotor 3 is easily rotated in the circumferential direction.

【0023】このように構成されたステータ2の突極5
の一方がN極に、他方がS極に励磁されると、この突極
5のロータ対向部10に対向している環状マグネット1
5のN極がロータ対向部10に反発もしくは吸引され、
ロータ3が矢示Bのように左右どちらかの周方向に回転
する。ロータ3は、その後、交番磁界により吸引、反発
を繰り返し、連続的に周方向に回転し続ける。なお、対
向する突極5,5は、励磁時、互いに異なる磁極に励磁
される。
The salient poles 5 of the stator 2 thus configured
When one is excited to the N pole and the other to the S pole, the annular magnet 1 facing the rotor facing portion 10 of the salient pole 5
5 is repelled or attracted to the rotor facing portion 10,
The rotor 3 rotates in either the left or right circumferential direction as shown by the arrow B. Thereafter, the rotor 3 repeats attraction and repulsion by the alternating magnetic field, and continuously rotates in the circumferential direction. The opposed salient poles 5 and 5 are excited to different magnetic poles when excited.

【0024】なお、先に示した第2および第3の実施の
形態は、突極5のロータ対向部10の構成が第1の実施
の形態と異なるのみで、他の構成は、第1の実施の形態
と同様となっている。図3に示す第2の実施の形態は、
厚肉部10bのA点からの長さより、薄肉部10dのA
点からの長さをより長くしているものとなっている。こ
のため、ディテントトルクが一層分散して小さくなり、
かつディテントトルクの中心と励磁トルクの中心との差
が大きくなり、起動トルクを小さくできるのでロータ3
の起動をし易いものとしている。また、図4に示す第3
の実施の形態は、厚肉部10bと薄肉部10dのA点か
らの長さを共に長くしているものである。このため、デ
ィテントトルクが更に小さくなり、起動トルクを非常に
小さくできるものとなる。
The second and third embodiments described above are different from the first embodiment only in the configuration of the rotor facing portion 10 of the salient pole 5, and the other configurations are the same as those of the first embodiment. This is similar to the embodiment. The second embodiment shown in FIG.
From the length from point A of thick part 10b, A of thin part 10d
The length from the point is longer. For this reason, the detent torque is further dispersed and reduced,
In addition, the difference between the center of the detent torque and the center of the excitation torque is increased, and the starting torque can be reduced.
Is easy to start. Also, the third type shown in FIG.
In this embodiment, both the thick part 10b and the thin part 10d have a longer length from the point A. For this reason, the detent torque is further reduced, and the starting torque can be significantly reduced.

【0025】このように構成した本発明は、上述した各
実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内
において種々変更実施可能である。図5を用いて本発明
の第4の実施の形態を説明する。図5に示されているの
は、本発明の第4の実施の形態の電動機16で、この電
動機16は、内側に空間部を有すると共に一部を切り欠
いた切欠き部18を有する略矩形状、すなわち馬蹄型の
ステータ17と、このステータ17内の切欠き部18内
に配置され図示しない軸受装置によって回転自在に支承
されるロータ19とから主に構成されている。
The present invention configured as described above is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows an electric motor 16 according to a fourth embodiment of the present invention. The electric motor 16 has a space inside and a cutout 18 partially cut away. It mainly comprises a stator 17, which is shaped like a horseshoe, and a rotor 19 that is arranged in a notch 18 in the stator 17 and rotatably supported by a bearing device (not shown).

【0026】ステータ17は、磁石以外の磁性金属材で
略U字型形状に形成されたヨーク20と、このヨーク2
0の先端部分内側に嵌合支持された2つの突極21,2
1及びコイル部材22,22から構成される。ヨーク2
0の先端部分内側には、一方の端面から内周面中央にか
けて、突極21を嵌合させるための嵌合溝23が設けら
れている。なお、ヨーク20と突極21は、共に複数の
薄い金属板が積層された積層体となっているなお、ヨー
ク20と突極21は、金属板に凹凸をつけ、積層しなが
らカシメる、所謂積層カシメで形成されている。。
The stator 17 includes a yoke 20 formed of a magnetic metal material other than a magnet and having a substantially U-shape.
0, two salient poles 21 and 2 fitted and supported inside the distal end portion
1 and coil members 22 and 22. York 2
A fitting groove 23 for fitting the salient pole 21 is provided from one end surface to the center of the inner peripheral surface inside the front end portion of the zero. The yoke 20 and the salient poles 21 are both a laminated body in which a plurality of thin metal plates are laminated. The yoke 20 and the salient poles 21 are provided with irregularities on the metal plate, and are caulked while being laminated. It is formed by laminated caulking. .

【0027】各突極21は、ヨーク20と同様の材料、
すなわち磁石以外の磁性材から形成されていると共に、
根元部分となる嵌合部24と、先端部分となるロータ対
向部25からなっている。突極21は、ヨーク20に対
して嵌合部24をヨーク20の一方の端面より嵌合溝2
3の奥までスライドさせることによって、ヨーク20の
内周面中央に嵌合されている。つまり、突極21はヨー
ク20の先端部分内側の内周面の略中央に、後述するロ
ータ19のラジアル方向に突出されるように配置され
る。なお、突極21の嵌合部24は、ロータ対向部25
の根元から外側に向かって幅が徐々に広がる形状を有し
ており、突極21のヨーク20の切欠き部18側への抜
けを防止する形状となっている。
Each salient pole 21 is made of the same material as the yoke 20,
That is, while being formed from a magnetic material other than a magnet,
It comprises a fitting portion 24 serving as a root portion and a rotor facing portion 25 serving as a tip portion. The salient pole 21 is configured such that the fitting portion 24 is formed in the fitting groove 2 from one end face of the yoke 20 with respect to the yoke 20.
3 is fitted to the center of the inner peripheral surface of the yoke 20 by sliding it to the back. In other words, the salient poles 21 are disposed substantially at the center of the inner peripheral surface inside the distal end portion of the yoke 20 so as to project in the radial direction of the rotor 19 described later. Note that the fitting portion 24 of the salient pole 21 is
And has a shape in which the width gradually increases from the root toward the outside, so that the salient poles 21 are prevented from coming out of the yoke 20 to the notch portion 18 side.

【0028】またヨーク20の一部の外周には、コイル
部材22,22が2箇所に装填されている。このコイル
部材22は、円筒状の巻胴部26と、この巻胴部26の
両端部から全周にわたって外側に突出するように形成さ
れたフランジ部27,27とからなっており、巻胴部2
6の内周面がヨーク20の外周に当接している。また、
巻胴部27の外周面には、巻線28が所定の回数巻回さ
れている。なお、巻線28は、銅線等の導電性金属を線
状に形成したワイヤーで構成されていると共に、両端部
が図示しない駆動回路に接続されている。そして、この
巻線28に駆動回路より交流電流が流されることによっ
て、ステータ17は励磁されることとなる。
Coil members 22, 22 are mounted at two places on the outer periphery of a part of the yoke 20. The coil member 22 includes a cylindrical winding drum 26 and flanges 27 formed to protrude outward from both ends of the winding drum 26 over the entire circumference. 2
6 is in contact with the outer periphery of the yoke 20. Also,
The winding 28 is wound around the outer peripheral surface of the winding drum 27 a predetermined number of times. The winding 28 is made of a wire made of a conductive metal such as a copper wire in a linear shape, and both ends are connected to a drive circuit (not shown). Then, when an alternating current is supplied to the winding 28 from the drive circuit, the stator 17 is excited.

【0029】またさらに、各突極21の先端部分である
ロータ対向部25は、嵌合部24の端部よりさらにステ
ータ17の切欠き部18側に形成されている。各ロータ
対向部25は、後述する環状マグネット29の外周面に
対向する円弧形状の対向面25aを有していて、この対
向面25a同志によって、環状マグネット29を囲むよ
うにロータ19に対向させて設けられている。さらに上
下1対のロータ対向部25,25は、図5中のD点、E
点を中心にそれぞれ左右で非対称の形状を有する円弧形
状で形成されている。すなわち、図5において上側のロ
ータ対向部25の左方は、ラジアル方向の肉厚の厚い厚
肉部25bで形成されていると共に、右方は、切欠き部
25c及びラジアル方向の肉厚の薄い薄肉部25dで形
成されている。そして、下側のロータ対向部25の左方
は、切欠き部25c’及びラジアル方向の肉厚の薄い薄
肉部25d’で形成されていると共に、右方は、ラジア
ル方向の肉厚の厚い厚肉部25b’で形成されている。
なお、対向面25aと環状磁石29の外周との隙間距離
(エアギャップ)は、対向面25aのどの位置において
も、均一に形成されている。
Further, the rotor facing portion 25, which is the tip of each salient pole 21, is formed closer to the notch 18 of the stator 17 than the end of the fitting portion 24. Each rotor opposing portion 25 has an arc-shaped opposing surface 25a opposing an outer peripheral surface of an annular magnet 29 described later. The opposing surfaces 25a oppose the rotor 19 so as to surround the annular magnet 29. Is provided. Further, a pair of upper and lower rotor facing portions 25, 25 are connected to a point D in FIG.
It is formed in an arc shape having an asymmetric shape on the left and right with respect to a point. That is, the left side of the upper rotor facing portion 25 in FIG. 5 is formed by the thick portion 25b having a large thickness in the radial direction, and the right side is formed by the notch portion 25c and the thin thickness in the radial direction. It is formed of a thin portion 25d. The left side of the lower rotor facing portion 25 is formed of a notch 25c 'and a thin portion 25d' having a small thickness in the radial direction, and the right side has a large thickness in the radial direction. It is formed of a meat portion 25b '.
The gap distance (air gap) between the opposing surface 25a and the outer periphery of the annular magnet 29 is uniform at any position on the opposing surface 25a.

【0030】一方、ロータ19は、回転軸30と、この
回転軸30の外周に固着された希土類系の永久磁石で形
成された円環状の環状マグネット29から主に構成され
る。なお、この環状マグネット15は、酸化鉄系等の他
の磁石を用いてもよい。そして、ロータ19は、回転軸
30の軸方向がステータ17の突極21の突出方向に直
交すると共に、環状マグネット29の外周が突極21の
ロータ対向部25に対向するように、ステータ17の切
欠き部18内に配置される。環状マグネット29には、
複数の極、すなわちS極及びN極が周方向に交互に1極
づつ2極着磁されている。またロータ19は、図示しな
い軸受装置に回転軸30の両端が回転自在に支承されて
いる。
On the other hand, the rotor 19 is mainly composed of a rotating shaft 30 and an annular annular magnet 29 formed of a rare earth permanent magnet fixed to the outer periphery of the rotating shaft 30. In addition, another magnet such as an iron oxide-based magnet may be used for the annular magnet 15. Further, the rotor 19 has a configuration in which the axial direction of the rotating shaft 30 is orthogonal to the direction in which the salient poles 21 of the stator 17 protrude, and the outer periphery of the annular magnet 29 faces the rotor facing portion 25 of the salient poles 21. It is arranged in the notch 18. In the annular magnet 29,
A plurality of poles, i.e., S poles and N poles, are alternately polarized one by one in the circumferential direction. The rotor 19 has both ends of a rotating shaft 30 rotatably supported by a bearing device (not shown).

【0031】このように構成された馬蹄型の電動機16
は、図示されない駆動回路によって交流電流を供給さ
れ、ステータ17が励磁されるようになっている。この
電動機16に交流電流が流されていない状態、すなわち
無励磁の状態のときは、ロータ19の環状マグネット2
9から突極21のロータ対向部25に対して磁束が流れ
ている。この環状マグネット29からロータ対向部25
に対しての磁束は、ロータ対向部25の対向面25aの
各部に平等に分散するように流れている。このため、磁
束が一部に集中せず、ステータ17とロータ19との間
に発生するディテントトルクは、全体として小さくな
り、ロータ19が回転し易くなる。
The horseshoe-shaped electric motor 16 constructed as described above
Are supplied with an alternating current by a drive circuit (not shown), and the stator 17 is excited. When no AC current is applied to the motor 16, that is, when the motor 16 is not excited, the annular magnet 2
Magnetic flux flows from 9 to the rotor facing portion 25 of the salient pole 21. From the annular magnet 29 to the rotor facing portion 25
Is flowing so as to be evenly distributed to each part of the facing surface 25a of the rotor facing part 25. Therefore, the magnetic flux does not concentrate on a part, and the detent torque generated between the stator 17 and the rotor 19 is reduced as a whole, and the rotor 19 is easily rotated.

【0032】また、駆動回路からは、コイル部材22に
巻回された巻線28に所定量の交流電流が流れて、ステ
ータ17が励磁され、励磁トルクが発生する。この励磁
トルクはロータ19を静止安定させておく力であるディ
テントトルクより大きくしているので、ロータ19は励
磁トルクの周波数に応じた回転を得るように構成されて
いる。上述したように、ロータ対向部25は、図5にお
いてD点、E点を中心としてそれぞれ左右が非対称に形
成されており、薄肉部25dは厚肉部25bよりラジア
ル方向の肉厚が薄く形成されているので、薄肉部25d
は、巻線28に通電することにより、ロータ19で発生
した磁束にコイル部材22で発生した磁束が加わり磁気
的に飽和する。その結果、突極21の磁束は、まだ磁気
的に飽和していない厚肉部25b側に流れることとな
る。このように巻線28への通電の有無により、突極2
1の対向面25aは周方向の位置によって磁束の流れが
異なることとなる。そして、この結果、突極21の磁束
の流れの変化によりディテントトルクの中心位置と、巻
線28の通電により発生した励磁トルクの中心位置が異
なり、回転トルクが発生し、ロータ19は周方向に回転
し易くなる。
Further, a predetermined amount of alternating current flows through the winding 28 wound around the coil member 22 from the drive circuit to excite the stator 17 and generate an exciting torque. Since this exciting torque is larger than the detent torque which is a force for keeping the rotor 19 stationary, the rotor 19 is configured to obtain rotation according to the frequency of the exciting torque. As described above, the rotor facing portion 25 is formed asymmetrically on the left and right with respect to the points D and E in FIG. 5, and the thin portion 25d is formed to be thinner in the radial direction than the thick portion 25b. The thin part 25d
When the winding 28 is energized, the magnetic flux generated by the coil member 22 is added to the magnetic flux generated by the rotor 19 and is magnetically saturated. As a result, the magnetic flux of the salient poles 21 flows toward the thick portion 25b that is not magnetically saturated. Thus, depending on whether or not the winding 28 is energized, the salient pole 2
The flow of the magnetic flux of the one opposing surface 25a differs depending on the position in the circumferential direction. As a result, the center position of the detent torque differs from the center position of the excitation torque generated by energization of the winding 28 due to the change in the flow of the magnetic flux of the salient poles 21, and rotation torque is generated. It becomes easy to rotate.

【0033】このように構成した本発明は、上述した各
実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の
範囲内において種々変更実施可能である。例えば、第1
から第4の実施の形態では、第2の実施の形態の場合を
除き、突極5,21の対向面10a,25aは、中心部
分より周方向に同じ長さで延出された形状を有している
が、図6に示すように、角度Cを150°とし、ロータ
3,19の中心とA点を結ぶ線に対し薄肉部10d,2
5d側を80°とし他側を70°とするようにしてもよ
い。また、本発明の第4の実施の形態に使用される突極
21の対向面25aを、角度Cに関し90°から170
°の範囲の値であれば、種々の値を採用出来ると共にD
点,E点の両側の長さが異なるようにしてもよい。また
さらに、例えば、本実施の形態では、突極5,21のロ
ータ対向部10,25の対向面10a,25aと環状マ
グネット15,29の外周面との隙間距離を均一に構成
しているが、特に厳密に均一でなくともよい。つまり、
環状マグネット15,29からの磁束が対向面10a,
25aの限定された位置に集中しないという効果を有し
ていればよい。
The present invention thus configured is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, the first
In the fourth to fourth embodiments, except for the case of the second embodiment, the opposing surfaces 10a and 25a of the salient poles 5 and 21 have a shape extending from the center portion by the same length in the circumferential direction. However, as shown in FIG. 6, the angle C is set to 150 °, and the thin portions 10d and 2 are defined with respect to a line connecting the center of the rotors 3 and 19 and the point A.
The 5d side may be 80 ° and the other side may be 70 °. In addition, the facing surface 25a of the salient pole 21 used in the fourth embodiment of the present invention is set at an angle C of 90 ° to 170 °.
Within the range of °, various values can be adopted and D
The lengths on both sides of point E and point E may be different. Further, for example, in the present embodiment, the gap distance between the opposing surfaces 10a, 25a of the rotor opposing portions 10, 25 of the salient poles 5, 21 and the outer peripheral surfaces of the annular magnets 15, 29 is made uniform. In particular, it need not be strictly uniform. That is,
The magnetic flux from the annular magnets 15, 29 is applied to the opposing surfaces 10a,
What is necessary is just to have the effect of not concentrating on the limited position of 25a.

【0034】さらにまた、上述した各実施の形態では、
環状マグネット15,29に着磁された極であるS極及
びN極が、それぞれ1極づつで、かつ突極5,21は2
つとなっており、電動機1,16は、環状マグネット1
5,29に着磁された極と突極5,21とが同じ数だけ
配置されたAC同期駆動で構成されているが、特にこれ
に限定されるものではない。また、さらに上述した各実
施の形態では、巻線13,28に交流電流を流してステ
ータ2,17を励磁しているが、ステータ2,17側を
永久磁石とし、ロータ3,19を励磁するように構成し
てもよい。なお、切欠き部10cは、胴部9からさらに
内方に切りかかれているが、胴部9の部分までの切欠き
としてもよいし、胴部9までにも届かない切欠きとして
もよい。薄肉部10dが形成されるように構成できれ
ば、その手段は各種の手段を採用することが出来る。
Further, in each of the above embodiments,
The S pole and the N pole, which are the magnetized poles of the annular magnets 15 and 29, are each one pole, and the salient poles 5 and 21 are 2 poles.
Motors 1 and 16 are annular magnets 1
Although the poles 5 and 29 and the salient poles 5 and 21 are constituted by the same number of AC synchronous drives, the present invention is not particularly limited to this. Further, in each of the above-described embodiments, an alternating current is applied to the windings 13 and 28 to excite the stators 2 and 17, but the stators 2 and 17 are made permanent magnets and the rotors 3 and 19 are excited. It may be configured as follows. Note that the notch 10c is cut further inward from the trunk 9, but may be a notch up to the trunk 9 or a notch that does not reach the trunk 9. As long as the thin portion 10d can be formed, various means can be adopted.

【0035】なお、上述の各実施の形態は、通常の永久
磁石型のAC同期電動機では構成されることがない程、
大きな形状となっている。すなわち、図2等に示す突極
5の胴部9とロータ対向部10を合わせた突極5の突出
量は、2.5cmから3.1cm程度となっている。ま
た胴部9のロータ3の周方向厚さ及びロータ3の軸方向
の厚さが、共に約2cmとなっている。ただし、このよ
うな寸法のほかに他の寸法のものにも本発明は適用でき
る。
It should be noted that each of the above-described embodiments cannot be constituted by a normal permanent magnet type AC synchronous motor.
It has a large shape. That is, the protrusion amount of the salient pole 5 including the body 9 of the salient pole 5 and the rotor facing portion 10 shown in FIG. 2 and the like is about 2.5 cm to 3.1 cm. The thickness of the body 9 in the circumferential direction of the rotor 3 and the thickness in the axial direction of the rotor 3 are both about 2 cm. However, the present invention is applicable to other dimensions in addition to such dimensions.

【0036】[0036]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、ロータと
ステータの対向している磁性材の部位を、周方向の位置
によって磁束の流れが異なるように構成したので、ロー
タとステータの対向している磁性材の部位を、ロータが
回転し易いように、ロータとステータ間に発生するディ
テントトルクを低く抑える形状に構成し易い。このた
め、ロータが容易に回転する信頼性の高い電動機を簡単
に提供することが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the portion of the magnetic material facing the rotor and the stator is configured so that the flow of magnetic flux differs depending on the circumferential position. It is easy to configure the magnetic material portion to have a shape that suppresses the detent torque generated between the rotor and the stator so that the rotor can be easily rotated. Therefore, it is possible to easily provide a highly reliable electric motor in which the rotor easily rotates.

【0037】また請求項2記載の発明によれば、請求項
1記載の発明に加えて、ロータとステータとの間隔が周
方向に均一になるように形成されているので、電動機の
励磁トルク、すなわち回転トルクが低下せずパワーのあ
る電動機を提供することができる。
According to the second aspect of the present invention, in addition to the first aspect of the present invention, the interval between the rotor and the stator is formed so as to be uniform in the circumferential direction. That is, it is possible to provide a motor having a high power without a decrease in rotational torque.

【0038】さらに、請求項3記載の発明では、突極を
非対称にすることで磁束の流れを周方向の位置によって
異ならせ易くしているので、周方向の位置によって異な
る磁束の流れとすることが容易に達成できる。
Further, according to the third aspect of the present invention, since the salient poles are made asymmetrical so that the flow of the magnetic flux can be easily varied depending on the position in the circumferential direction, the flow of the magnetic flux differs depending on the position in the circumferential direction. Can be easily achieved.

【0039】またさらに、請求項4記載の発明によれ
ば、環状マグネットに着磁された極数とステータの突極
数とを、同数としたAC駆動でかつ同期駆動としたた
め、ロータを一定の回転数に設定することができ、用途
の広いモータとすることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the number of poles magnetized on the annular magnet and the number of salient poles of the stator are set to the same number by AC drive and synchronous drive, the rotor is fixed. The number of rotations can be set, and the motor can be used widely.

【0040】さらに請求項5記載の発明によれば、ロー
タ対向部のラジアル方向の厚さをコイル装填部を中心と
した両側で非対称としたので、ステータを励磁する場合
と励磁しない場合とで、磁束の流れが周方向の位置によ
って異なるようにしたため、回転トルクの発生が容易と
なる。したがって、起動時にロータが回転できない、い
わゆるデットポイント(磁気的安定点)がなくなり、ロ
ータが周方向に容易に回転する信頼性の高い電動機を提
供することができる。しかも、ロータ対向部以外は対称
とすることが出来るので、コイル装填や突極自体の組み
付けは従来どおり簡単に行うことが出来る。
According to the fifth aspect of the present invention, the radial thickness of the rotor-facing portion is asymmetric on both sides about the coil loading portion, so that the stator can be excited and not excited. Since the flow of the magnetic flux is made different depending on the position in the circumferential direction, it is easy to generate a rotational torque. Therefore, there is no so-called dead point (magnetically stable point) in which the rotor cannot rotate at the time of startup, and a highly reliable electric motor in which the rotor easily rotates in the circumferential direction can be provided. Moreover, since the parts other than the rotor facing part can be made symmetrical, the loading of the coil and the assembling of the salient poles can be easily performed as in the conventional case.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の電動機を表した斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an electric motor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した電動機をA−A’線で切断した断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the electric motor shown in FIG. 1 taken along line AA ′.

【図3】本発明の第2の実施の形態の突極とロータとを
表した断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a salient pole and a rotor according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施の形態の突極とロータとを
表した断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a salient pole and a rotor according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施の形態の電動機を表した断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing an electric motor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1から第3の実施の形態の電動機に
使用する突極の変形例を示した断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a modified example of salient poles used in the electric motor according to the first to third embodiments of the present invention.

【図7】従来の電動機を表した斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a conventional electric motor.

【図8】図7に示した電動機をH−H’線で切断した断
面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the electric motor shown in FIG. 7 taken along line HH ′.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電動機 2 ステータ 3 ロータ 4 ヨーク 5 突極 6 コイル部材 7 嵌合溝 9 胴部(コイル部材装填部) 10 ロータ対向部 13 巻線 15 環状マグネット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric motor 2 Stator 3 Rotor 4 Yoke 5 Salient pole 6 Coil member 7 Fitting groove 9 Body (coil member loading part) 10 Rotor facing part 13 Winding 15 Ring magnet

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロータと、該ロータと対向するステータ
と、上記ロータまたは上記ステータを励磁する巻線が巻
回されたコイル部材とを有し、上記ロータまたは上記ス
テータのうち、上記コイル部材が装着された側が永久磁
石以外の磁性材で形成され、上記コイル部材が装着され
ていない側が永久磁石で形成されている電動機におい
て、 上記ロータと上記ステータの対向している上記磁性材の
部位を、周方向の位置によって磁束の流れが異なるよう
に構成したことを特徴とする電動機。
1. A motor comprising: a rotor; a stator facing the rotor; and a coil member on which a winding for exciting the rotor or the stator is wound, wherein the coil member of the rotor or the stator is In a motor in which the mounted side is formed of a magnetic material other than a permanent magnet, and the side on which the coil member is not mounted is formed of a permanent magnet, the portion of the magnetic material opposed to the rotor and the stator, An electric motor characterized in that the flow of magnetic flux differs depending on the circumferential position.
【請求項2】 前記ロータと前記ステータの対向してい
る部位は、上記ロータと上記ステータとの間隔が周方向
に均一になるように形成されていることを特徴とする請
求項1記載の電動機。
2. The electric motor according to claim 1, wherein a portion where the rotor and the stator face each other is formed such that a distance between the rotor and the stator is uniform in a circumferential direction. .
【請求項3】 前記ロータは、周方向に複数の極が着磁
された環状マグネットを有し、前記ステータは、上記環
状マグネットに対向してラジアル方向に突出する突極を
有するとともに、この突極に前記コイル部材を装填し、
かつこの突極を前記ロータの回転方向に関し非対称とし
て、前記周方向の位置によって磁束の流れを異ならせ易
くしたことを特徴とする請求項1または2記載の電動
機。
3. The rotor has an annular magnet in which a plurality of poles are magnetized in a circumferential direction. The stator has a salient pole projecting in a radial direction facing the annular magnet. Loading the coil member on a pole,
3. The electric motor according to claim 1, wherein the salient poles are asymmetric with respect to the rotation direction of the rotor so that the flow of the magnetic flux is easily changed depending on the position in the circumferential direction.
【請求項4】 前記環状マグネットに着磁された極数
と、前記ステータの突極数とを同数とし、AC駆動でか
つ同期駆動を行うようにしたことを特徴とする請求項3
記載の電動機。
4. The apparatus according to claim 3, wherein the number of poles magnetized on said annular magnet is equal to the number of salient poles of said stator, and AC drive and synchronous drive are performed.
An electric motor as described.
【請求項5】 前記突極は、前記コイル部材を装填する
コイル部材装填部と、該コイル部材装填部から周方向両
側に延出し、前記ロータと対向するロータ対向部とを有
し、該ロータ対向部のラジアル方向の厚さを上記コイル
部材装填部を中心とした両側で非対称としたことを特徴
とする請求項3または4記載の電動機。
5. The rotor according to claim 1, wherein the salient pole has a coil member loading portion for loading the coil member, and a rotor facing portion extending from the coil member loading portion to both circumferential sides and facing the rotor. 5. The electric motor according to claim 3, wherein the thickness of the facing portion in the radial direction is asymmetric on both sides around the coil member loading portion.
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