JPH11275830A - リラクタンスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分割された各磁極位置に多少の誤差が生じて
もモータの固定子やモータ全体が振動することのないよ
うにしたリラクタンスモータを提供する。 【解決手段】 複数の突出磁極３を有する固定子と、固
定子内部に設けられた回転子６を有するリラクタンスモ
ータ１において、固定子のバックヨーク２の複数の突出
磁極が配設される位置に設けられた突出磁極挿入用の挿
入溝と、根元側端部が挿入溝に挿入される突出磁極３
と、挿入溝に突出磁極の根元側端部が挿入された状態
で、突出磁極を固定子径方向内方へ付勢するばね材２０
と、を有することを特徴とするリラクタンスモータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リラクタンスモー
タに関し、特にリラクタンスモータの固定子の構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】リラクタンスモータの固定子の構造とし
ては、積層鉄心により磁極単位に分割した状態で形成
し、この磁極となる積層鉄心にコイルを巻装し、その上
で各磁極を固定子の形状となるように組み立たものがあ
る。このようにすることで、各積層鉄心へのコイルの巻
装作業を容易にするとができるため、モータの製造効率
が向上するとされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに磁極となる各積層鉄心を分割した状態で形成した
後、これを接合して固定子を形成する場合、形成された
固定子の各磁極とその内部に入る回転子と位置調整が難
しいといった問題がある。

【０００４】これは、固定子を、各磁極どうしを接合し
て形成するために、各磁極自体の大きさを同じにして
も、この接合時にどうしても位置ずれが生じてしまうこ
とに起因している。このような固定子形成後の磁極位置
のずれは、例えば各磁極と回転子とのエアギャップ間隔
が各磁極ごとに違ってしまうといった問題を起こし、こ
のような場合、モータを回転させたときに、各磁極ごと
に回転子に対する吸引力に違いが出て、固定子が振動
し、さらにはモータ全体が振動するといった不具合を生
じる。因みにこのエアギャップはモータの大きさ（出
力）にもよるが、全ての磁極が約０．２ｍｍ程度のエア
ギャップで一致している必要があり、したがって、分割
された磁極を接合して固定子を形成した場合には、この
ような僅かな誤差範囲内で形成すること自体が難しいも
のとなっている。

【０００５】そこで、本発明の第１の目的は、各磁極へ
のコイルの巻装作業の効率を低下させることなく、固定
子形成の際に分割された各磁極位置に多少の誤差が生じ
ても固定子が振動することのないようにしたリラクタン
スモータを提供することである。

【０００６】また、本発明の第２の目的は、固定子の各
磁極の位置を正確に位置決め調整することができる固定
子構造を有し、これにより固定子の振動を低減し、ひい
てはモータ全体の振動を防止することができるリラクタ
ンスモータを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。

【０００８】（１）複数の突出磁極を有する固定子と、
該固定子内部に設けられた回転子を有するリラクタンス
モータにおいて、前記固定子のバックヨークの前記複数
の突出磁極が配設される位置に設けられた突出磁極挿入
用の挿入溝と、根元側端部が前記挿入溝に挿入される前
記突出磁極と、前記挿入溝に前記突出磁極の根元側端部
が挿入された状態で、前記突出磁極を固定子径方向内方
へ付勢するばね材と、を有することを特徴とするリラク
タンスモータ。

【０００９】（２）前記バックヨークは固定子形状とな
るように一体的な略円筒形状に形成されていることを特
徴とするリラクタンスモータ。

【００１０】（３）前記バックヨークには前記挿入溝内
へボルトを通すための貫通孔を有し、前記突出磁極の根
元側端部には前記ボルトを受けるための捩子溝を有し、
前記ボルトの締め付け量により前記突出磁極の前記固定
子径方向の位置を調整できることを特徴とするリラクタ
ンスモータ。

【００１１】（４）前記突出磁極は積層鉄心とコイルよ
りなり、前記挿入溝に挿入される前に、当該積層磁極に
コイルを巻装してあることを特徴とするリラクタンスモ
ータ。

【００１２】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、請求項ご
とに以下のような効果を奏する。

【００１３】請求項１記載の本発明によれば、固定子を
形成しているバックヨークに挿入溝を設けて、この溝内
に突出磁極の根元側端部を挿入し、ばね材により固定子
の径方向内方に突出磁極を付勢することとしたので、突
出磁極と回転子の位置関係がずれていて、突出磁極と回
転子との間にかかる力が複数の突出磁極相互で異なった
場合であっても、突出磁極が挿入溝内において動くこと
ができるため、この突出磁極の挿入溝内における動きに
より、突出磁極にかかる力のばらつきによる突極の振動
を吸収することができて、モータ全体が振動するような
ことを防止することができる。

【００１４】請求項２記載の本発明によれば、固定子を
形成するバックヨークを固定子の形状に一体的に形成し
たので、このバックヨーク自体の製造を容易に行うこと
ができる。

【００１５】請求項３記載の本発明によれば、ボルトと
突出磁極に形成された捩子溝により挿入溝内に挿入され
た突出磁極の位置を調整することができるようにしたの
で、固定子を組み立てた後、あるいは固定子内部に回転
子を入れた後においても突出磁極の位置調整が可能とな
り、回転子と突出磁極との位置関係を最適に、しかも容
易に調整することができる。これにより、回転子と突出
磁極との位置ずれに起因したモータの振動を防止するこ
とができる。

【００１６】請求項４記載の本発明によれば、突出磁極
をバックヨークに設けられている挿入溝に入れる前に、
積層鉄心にコイルを巻いて組み立てておくことにしたの
で、突出磁極の組み立て、特に積層鉄心にコイルを巻装
する作業を、固定子の外で行うことができるため、この
コイルの巻装作業の効率をよくすることがでる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
本発明の実施の形態を説明する。

【００１８】《実施形態１》図１は本発明を適用したタ
ンリラクタンスモータの構造を示す断面図であり、図２
はこのリラクタンスモータの固定子となるバックヨーク
の部分拡大図であり、図３はこのリラクタンスモータの
固定子に設けられている磁極の一つを示す斜視図であ
る。

【００１９】このリラクタンスモータ１は、略円筒形の
外径を有し、固定子を形作るバックヨーク２と、該バッ
クヨーク２に設けられた突出磁極（以下突極と称する）
３と、この突極３を形成している積層鉄心４およびコイ
ル５と、回転子６とからなる。

【００２０】バックヨーク２は、図示するように、略円
筒形状に一体として形成されたものであるが、これは平
面形状が図示するような略リング状となっている薄板を
複数枚積層したものである。なお、薄板の材料として
は、珪素鋼板が好ましい。また、このバックヨーク２に
は、その内側に、各突極３の根本側端部（以下突極基部
と称する。図３参照）４１を挿入するためのテーパのつ
いた挿入溝１０が設けられている。

【００２１】この挿入溝１０は、図２に示すように、突
極基部４１を挿入する際に、容易に挿入できるようなク
リアランスがとられていて、突極基部４１より大きく形
成されている。また、この挿入溝１０のテーパ部１１
は、突極基部４１の形状とほぼ一致するように形成され
ていて、図示するように、固定子内側へ狭まるようにな
っている。このように挿入溝１０内にテーパを設けるこ
とで、バックヨーク２と突極３との接触面積を大きくと
ることができ、形成される磁路の幅を稼ぐことができる
ようになる。

【００２２】突極３は、図３に示したように、複数の珪
素鋼板よりなる薄板（約０．８ｍｍ）を積層した積層鉄
心４と、その外周にコイル５を巻装したものである。こ
のコイル５は、突極３をバックヨーク２に取り付ける前
に積層鉄心４に巻装しておく。したがって、コイル５の
巻装作業は、この積層鉄心４を回転させてコイル５とな
る被覆銅線を巻き付けることにより容易に巻装すること
が可能である。また、積層鉄心４は、突極基部４１とな
る部分を前記したように、バックヨーク２に設けられて
いる挿入溝１０のテーパ部１１の形状と一致するによう
に形成されている。

【００２３】そして、突極３のバックヨーク２への取り
付けは、図４に示すように、突極基部４１を前記挿入溝
１０内に挿入した後、挿入溝１０内にできる空間に、ば
ね材２０を圧入し、さらに図５に示すように、ばね材２
０を入れた空間に樹脂２１を充填することにより支持し
ている。ここで、ばね材２０としては、例えばいたばね
を図示するような波形に加工したものが好ましい。これ
はこのばね材を挿入溝１０にできた空間に圧入する際
に、若干延ばした状態で圧入することで、容易に空間内
にばね材を入れることができ、かつ、空間内に入った後
には、波形に戻り必要な付勢力を得ることができるため
である。もちろんこのような形状に限らずコイルスプリ
ングのような形状であってもよい。また、充填する樹脂
としては、例えばシリコン、天然ゴム、発泡樹脂などの
ように、比較的柔らかく、後述するように、突極が動く
際にその妨げとならないものが好ましい。なお、この樹
脂は、単に空間内においてばね材が移動しないようにす
るためのものであるので、ばね材自体が動いたり外れた
りしないようにできれば樹脂に限らず、例えば、ばね材
を入れた空間の両側を金属板などで閉じてもよい。

【００２４】このように組み立てられた固定子の突極３
は、ばね材２０によって固定子径方向内方へ、テーパ部
１１に接触するように付勢されており、かつ、挿入溝１
０内において可動することが可能となる。このため、各
突極３の位置、特に回転子６とのエアギャップＧ（図１
参照）が各突極ごとに多少違っていても、回転子６が回
転したときに、突極３自体が挿入溝１０内において動く
ことができるため、回転子６と突極３との間の吸引力
が、各突極ごとに違った場合でも、突極３が挿入溝１０
内において動くことにより、この違いによる突極３の振
動を吸収するので、固定子やモータ全体が振動したりす
ることを防止することができる。

【００２５】なお、本実施形態１においては、バックヨ
ーク２に形成した挿入溝１０の形状を、テーパを付けた
ものとしたが、本発明は、このような溝形状に限られる
ものではなく、挿入溝内に、突極基部を挿入して内側
（回転子方向）へばね材により付勢した際に、内側へ突
極が脱落することのない形状であればどの様なものでも
よく、例えば矩形状であってもよい。

【００２６】《実施形態２》図６は本発明を適用した実
施形態２のタンリラクタンスモータのバックヨークと突
極との取り付け部分の拡大図である。なお、本実施形態
２においてモータ全体の基本的構造は前述した実施形態
１と同様であり、固定子を形作る略円筒形状のバックヨ
ーク５２と、該バックヨーク５２に設けられた複数の突
極５３と、この突極５３を形成している積層鉄心５４お
よびコイル５５と、回転子（図６において不図示）とか
らなる。

【００２７】本実施形態２では、バックヨーク５２に形
成された突極基部５６が挿入されるの挿入溝６０を矩形
状にし、実施形態１同様に、この挿入溝６０内に突極基
部５６が挿入された後、ばね材６１によりこの突極５３
を固定子径方向内方に押さえ付けるようになっている。

【００２８】そして、本実施形態２では、さらにバック
ヨーク５２に、挿入溝６０内に外側からボルト７０が通
るように貫通孔が開けられており、一方、突極基部５６
に、このボルト７０が通る捩子溝が切ってある。これに
よって、挿入溝６０内に挿入された突極５３の位置が、
ボルト７０の締め付け量によって、変更、調整できるよ
うになっている。このため、本実施形態２では、複数の
突極５３をバックヨーク５２の挿入溝６０内に挿入後、
各々の突極５３の位置をボルト７０の締め付け量によっ
て調整することができるので、突極５３と回転子の位置
合せを固定子組み立て後に行うことができ、モータとし
ての最適な突極位置の調整が可能となる。

【００２９】なお、本実施形態２においては、突極基部
５６を挿入溝６０内に挿入後、樹脂封止などは行ってい
ないが、これは、ばね材６１にもボルト７０が通る孔を
設けてばね材６１の抜けを防ぐようにしたものである。
もちろん実施形態１同様に、樹脂封止してもよい。

【００３０】また、本実施形態２では、突極基部を挿入
する挿入溝の形状を矩形状としたが、これは実施形態１
同様にテーパをつけたものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を提供した実施形態１のリラクタンス
モータの構成を示す断面図である。

【図２】 前記リラクタンスモータのバックヨークに設
けられた挿入溝を示す部分断面図である。

【図３】 前記リラクタンスモータの突極を示す斜視図
である。

【図４】 前記リラクタンスモータのバックヨークに設
けられた挿入溝に突極を挿入した状態を示す部分断面図
である。

【図５】 前記リラクタンスモータのバックヨークに設
けられた挿入溝に突極を挿入後、樹脂封止した状態を示
す部分断面図である。

【図６】 本発明を提供した実施形態２のリラクタンス
モータの構成を説明するための突極部分の部分断面図で
ある。

【符号の説明】

１…リラクタンスモータ、 ２、５２…バックヨーク ３、５３…突極、 ４、５４…積層鉄心、 ５、５５…コイル、 ６…回転子、 １０、６０…挿入溝、 １１…テーパ部、 ２０、６１…ばね材、 ２１…樹脂、 ７０…ボルト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大木 俊治 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の突出磁極を有する固定子と、該固
   定子内部に設けられた回転子を有するリラクタンスモー
   タにおいて、 前記固定子のバックヨークの前記複数の突出磁極が配設
   される位置に設けられた突出磁極挿入用の挿入溝と、 根元側端部が前記挿入溝に挿入される前記突出磁極と、 前記挿入溝に前記突出磁極の根元側端部が挿入された状
   態で、前記突出磁極を固定子径方向内方へ付勢するばね
   材と、を有することを特徴とするリラクタンスモータ。
2. 【請求項２】 前記バックヨークは固定子形状となるよ
   うに一体的な略円筒形状に形成されていることを特徴と
   する請求項１記載のリラクタンスモータ。
3. 【請求項３】 前記バックヨークには前記挿入溝内へボ
   ルトを通すための貫通孔を有し、前記突出磁極の根元側
   端部には前記ボルトを受けるための捩子溝を有し、 前記ボルトの締め付け量により前記突出磁極の前記固定
   子径方向の位置を調整できることを特徴とする請求項１
   または２記載のリラクタンスモータ。
4. 【請求項４】 前記突出磁極は積層鉄心とコイルよりな
   り、前記挿入溝に挿入される前に、当該積層磁極にコイ
   ルを巻装してあることを特徴とする請求項１〜３のいず
   れか一つに記載のリラクタンスモータ。