JPS61199450A

JPS61199450A - 電動機

Info

Publication number: JPS61199450A
Application number: JP3968585A
Authority: JP
Inventors: Makoto Goto; 誠後藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-02-27
Filing date: 1985-02-27
Publication date: 1986-09-03
Anticipated expiration: 2010-01-11
Also published as: JPH071999B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、界磁部の磁極数の６倍の巻線用ｔ１１４をイ
「するときもに３相の巻線を介する′電機子鉄心を具備
した電動機に関するものである。

（従来の技術）電機子鉄心に巻線用溝を設けて多相の巻線を収納するよ
うにした電動機は、巻線用溝の間に形成される１″）ｊ
に界磁部の磁束を収束させることかできるために、その
出力が大きいという利点かある。

そのため、産業川口ボットやＮＣ機器の駆動動力源とし
て広く使用されている。しかしながら、このような電動
機では、界磁の磁極と電機子鉄心の巻線用溝の相様作用
によりコキンクトルクか発生する（たとえば、本出願人
か提案した特願昭５３−１．４．５４．８９吋を参照）
。以ド、これについてブランレス形の直流７ｈ動機を例
にとり、図面を参照して説明する。

第５図は従来の電動機の構造を表ずヅ部構成図である。

回転軸（１）に取りイ・］けられた強６並性体のロータ
（２）の夕十周に、円環状のマク不、１・（３）か取り
イ・］（すられている。マグ了、ｙｈ（３）ｆこ（ま４
＋枳の磁れ）か等角度間隔に首イ１並されており、界磁
部を形成している。界磁部のマグ不ノ１（３）と所定の
間隙を幽して電機子鉄心（４）か配置されている。マク
不、１・（３）と電機子り、心（４）は、いずれか＝力
か他力に利して回転自在に支承されている（本例では電
機ｆｇ９、心（４）に対してマクネット（３）が回転す
るようになされている）。電機ｒｇ’）心（４）には、
等角度間隔に２４個の巻線用溝（５）か設けられており
、各巻線用溝の間には２４個の歯（６）か形成され、３
相の在線（ＡＩ）〜（Ａ４）、（Ｂｌ）〜（Ｂ４）、（
Ｃ１）〜（Ｃ４）か電在して巻装されている。巻線（Ａ
Ｉ）、（Ａ２＋、（Ａ３）、（Ａ４）は５個の１道を取
り囲むように巻かれており、巻線（Ａ１）か収納された
両方の巻線用溝の隣の巻線用溝にはそれぞれ巻線（Ａ２
）と（Ａ４）の一端か収納されている。同様に、巻線（
Ａ２）か収納された両方の巻線用溝の隣の巻線用溝には
それぞれ巻線（Ａ１）と（Ａ３）の一端か収納され、巻
線（Ａ３）が収納された両方の巻線用溝の隣の巻線用溝
にはぞれそれ巻線（Ａ２）と（Ａ４）の一端か収納され
、巻線（Ａ４）か収納された両刃の巻線用溝の隣の巻線
用溝にはそれぞれ巻線（月）と（Ａ３）の一端か収納さ
れている。他の相の巻線（８１）−（Ｂ４．）、（ＣＩ
）　−（Ｃ４）にツいても同様である。以下、（月）〜
（Ａ４）をまとめてＡ相の巻線ＢＹとし、（Ｂｌ）〜（
Ｂ４）をＢ相の巻線群とし、（ＣＩ）〜（Ｃ４）をＣ相
の巻線群とする。界ｕ工部のマク不７ト（３）の発生６
ｉｋ束は電機子鉄心（４）の各歯に流入または流山し、
Ａ、Ｂ、Ｃ相の巻線群に鎖交している。Ａ、Ｂ、Ｃ相の
巻線群の間には、電気的に１２０度の位相差かある。こ
こで電気角の１８０度は界磁部の１峨極ピツチ３６０°
／Ｐ　（Ｐは界磁８１≦のζ１琺極数）に相当する（本
例では、Ｐ−４であるから機械角９０度か］　６ｎ極ピ
ツチてあり、電気角１８０度に相当する）。

第６図に駆動回路の構成図を示す。第５図の巻線（Ａ１
）〜（Ａ４）は、各巻回力量を考慮して直夕１］に接続
されＡ相の巻線群を形成している。同様に、巻線（Ｂ１
）〜（Ｂ４）は各巻線方向を考慮して的列にＩＸ続され
Ｂ相の巻線１ｒＹを形成し、巻線（ＣＩ）〜（Ｃ４）は
各巻線方向を考慮して直列に接続されＣ相の巻線ＪＥＴ
を形成ししている。３相の巻線群は星形結線され、その
端子を駆動部（１１）に接続されている。位置検出部（
１２）はマクネッ１−（３）の回転位置を検出し、マク
不Ｊ１・（３）の回転に伴って変化する３相の１ト弦波
状の伯シｊ（ｐ＋）、（Ｂ２）、（Ｂ３）を出力する。

駆動部（１１）には、指令信号（Ｆ）と位置検出部（１
２）の３相信弓（ＰＩ）、（Ｂ２）、（Ｂ３）か人力さ
れ、その両者の積に比例した３相の正弦波状の電流（Ｉ
Ｉ）、（＋２）、（＋３）を出力する。その結果、Ａ、
Ｂ、Ｃ相の巻線群への電流（ＩＩＬ（＋２Ｌ（＋３）と
マクネット（３）の磁束との相互作用によって所定方向
への回転力を発生ずる。

（発明か解決しようとする問題点）この従来例におけるコギンクトルクについて第７図を参
ｊｊ（ｊ　して説明する。第７図は、第５図のマグネ、
１・（３）と電機子鉄心（４）をｘ−ｘ’線とＹ−Ｙ′
線について平曲展開した図である（巻線を省略し、巻線
用溝を（ａ）〜（ｘ）で示した）。コキノクトルクは界
磁部と電機ｒ鉄心の間の磁場に蓄えられた磁気エネルギ
ーか両者の相対的な回転に応して変化することによって
生じるものである。

特に、界１１外部の磁極き電機子鉄心の溝の両者に関係
して発生し、第５図のごとく界磁部のマグネ。

１・（３）と電機ｒ鉄心（４）の両方に磁気的な周期１
１１かある場合には、その両者に共通して存在づ−る成
分（整合成分）のコキングトルクか生じる。第８図にマ
グネｙ＋−（３）の発生する磁束密度の分布特性を全周
（３６０度）について示す。磁気エネルギーは磁束密度
の２乗に関係するけであるから、第８図に示すごとき特
性の界磁部のマグネ７ｌ−（３）かイ」する磁気的な周
期・波形の基本的な調波成分は第４次調波数分となる。

ここで、１回転１回の正弦波成分を第１次調波数分とす
る。すなわち、マグネ７ｌ−（３）は第４次調波数分を
基本として、第８次、第１２次、・・・・・・・・なと
の高調波成分を含んでいることになる。

一すハ電機了鉄心（４）の磁気的不均一性（バーミア／
スに関係するけ）は巻線用溝（ａ）〜（ｘ）によって生
じる。′１ｈ機ｒ鉄心（４）の巻線用溝（ａ）〜（ｘ）
は等角度間隔（１５度間隔）に配置されているので、電
機子鉄心（４）の磁気的不均一性の基本的な、ｆｌＡｊ
波成分は第２４次成分となる。従って、これをＪｉ（木
として第４８次、第７２次、・・・・・・・・なとの高
１個波成分を含んでいる。コキンクトルクは、電機子鉄
心（４）の有する磁気的不均一性の成分とマクネット（
３）の有する周期・波形の調波成分か整合（致）すると
きに発生ずるから、本従来例のコキ／りトルクは第２４
次、第４８次、・・・・・・・・なとの調波成分か生し
る。コキンクトルクの第２４次成分は、２４個の巻線用
溝によって生しる電機子鉄心（４）の磁気的不均一性の
基本成分に直接に関係している。一般に、電機子鉄心（
４）の基本成分はその他の高調波成分に較へてかなり人
きい。その結果、この従来の電動機では非常に大きなコ
ギングトルクか発生していた。

本出願人は、このようなコギングトルクを低減する一方
法を１１願昭５３−１４５４８９号に提案している。特
願昭５３−１４５４８９弓では、電機ｒ鉄心の南の部分
に補助溝を設けることにより、コキンクトルクの基本的
な調波成分を高くしてコギンク）・ルクを低減している
。しかしながら、このような力法によりコギングトルク
を１゛分に低減するためには、コキングトルクの基本次
数をかなり１−°も次にする必要があり、多くの補助溝
を電機ｒ鉄心に設けなければならす、実用的でない。ま
た、補助溝を多く設けた場合でも、コキングトルクの基
本成分か電機子鉄心の基本成分と一致するためにコギノ
グトルクを１′分に低ｌｆ＄、できなかった本発明は、
このような点を劣慮し、電機子鉄心に界（座部の磁極数
の６倍の巻線用溝を有する電動機におけるコギンク用・
ルクを大幅に低減することをＬ１的とするものである。

＝９− （問題点を解決するための手段）本発明では、Ｐ極（Ｐは偶数）の界磁（１歿極を円周１
゛、に等角度間隔もしくは略画角度間隔にイーする界磁
極と、６Ｐ個の巻線用溝に３相の巻線を千巻した′電機
子鉄心とを具備し、前記界Ｇ外部と電機子鉄心のうちで
いずれか一方か他方に対して回転１１１在となされた電
動機において、ｉｉｒ　記電動ｒＲ心は、実効ヒノチカ１）＝６０°／
Ｐより大きい長υ１およひ実効ピッチか［〕より小さい
短歯をそれぞれ１個以上有し、連続するＬ個（Ｌは６よ
りも大きく６Ｐ以下の整数、すなわち６＜Ｌ≦６Ｐ）の
歯の全体の実効ピッチか（３６０’　／Ｐ）・Ｑ（Ｑは
整数）に等しい時に、前記１７個の１″訂のなかに含ま
れる実効ピッチの最小な類１″君を基準にして、前記基
準の類１右の実効ピッチと前記Ｉ。

個のｍの中のｍ番目（ｍは１からＬまでの整数）の歯の
実効ピッチの比をＲ：　Ｒ十Ｖｍ　（Ｒは１以トの整数
、ＶｍはＯを含む正の整数）となし、■ Ｗを１以十の整数で、かつ、Ｑの１より大きい約数の公
倍数と異ならせることにより、千１把の１−１的を達成
したものである。

（作用）本発明は−に記の構成にすることによって、界６外部の
磁極に苅する巻線用溝の位相を簡単にずらすことかてき
るのて、電機ｒ鉄心の合成の磁気的変動分か小さくなり
、コキンクＩ・ルクも小さくなる（実施例）第１図に本発明の一実施例を表ず冴８１コ甲而展開図を
、１くず。第１図において、ロータ（２）に取り（＝Ｊ
けられたマグネット（３）は等角度間隔に４極の磁極を
介し、電機ｒ鉄心（４）の２４個の巻線用溝（ａ）〜（
×）およひ２４個の歯に所定間隙あけて対向している。

電機子鉄心（４）の２４個の巻線用溝には、第５図のＡ
、Ｂ、Ｃ相の巻線群と同様に３相の巻線群か巻装されて
いる（図示を省略する）。

すなわち、巻線用溝（ａ）から（ｆ）に渡って巻線（Ａ
Ｉ）が巻装され、巻線用溝（ｇ）から（１）に渡って巻
線（Ａ２）か８装され、巻線用溝（ｍ）から（１・）に
渡って巻線（Ａ３）か巻装され、巻線用溝（ｓ）から（
ｘ）に渡って在線（Ａ４）が巻装され、在線（Ａ１）〜
（Ａ４）かその巻回方向を考慮して直列に接続されて第
Ａ相の巻線Ｊ４Ｙを形成している。同様に、巻線用ｉ＋
Ｍ（ｅ）から（ｊ）に浪って巻線（Ｂｌ）か巻装され、
巻線用溝（ｋ）から（ｐ）に渡って巻線（Ｂ２）か巻装
され、巻線用溝（ｑ）から（Ｖ）に渡−って巻線（Ｂ３
）か巻具され、巻線用溝（Ｗ）から（ｄ）に渡って巻線
（Ｂ４）か巻装され、巻線（Ｂｌ）〜（Ｂ４）かその巻
回方向を考慮して直列゛に接続されて第Ｂ相の巻線群を
形成している。さらに、巻線用溝（ｊ）から（ｎ）に嫂
って巻線（Ｃ１）か巻装され、巻線用溝（０）から（１
）に渡って巻線（Ｃ２）か巻装され、巻線用溝（ｕ）か
ら（ｂ）に渡って巻線（Ｃ３）か巻装され、巻線用溝（
ｃ）から（ｈ）に渡って巻線（Ｃ４）か巻装され、巻線
（ＣＩ）〜（Ｃ４）かその巻回方向を、ＪＳ慮して直列
に接続されて第Ｃ相の巻線群を形成している。不実施例
の駆動回路は第６図の構成と同様であり、説明を省略す
る。

第１図の実施例においては、電機ｒ鉄心（４）の巻線用
溝（ａ）〜（Ｘ）の配置を不等ｆ種度間隔となし。

、巻線用ｆ１４の間に形成される歯の実効ピッチを不均
一にしている。ここに、歯の実効ピッチとは歯の両端の
巻線用溝の中心のなす角度である。巻線用溝の個数をＴ
＝６・Ｐ＝２４　（Ｐは界磁部の磁極数でありＰ＝４）
とするとき、等角度間隔に配置すると各歯の実効ピッチ
は１つ＝６０°／　Ｐ　＝　１５゜となるのて、１つよ
り大きい歯を長歯と呼ひ、■〕より小さい歯を短歯と呼
ぶことにする。歯（ａ−ｂ）　　（両端の巻線用溝によ
って！道を表す）は短歯、Ｉ′Ｍ（ｂ−ｃ）は短歯、１
４ｉ（ｃ−ｄ）は短歯、歯（ｄ−ｅ）は短１Ｊ１、ｉ４
＋１（ｅ−ｆ）は短歯、山（ｆ−ｇ）は知歯、歯（ｇ−
ｈ）は′１（）歯、１″４ゴ（ｈ−ｉ）は長歯、１′ぷ
１（１−Ｊ）は短歯、歯（ｊ−ｋ）は短歯、歯（ｋ−１
）は短歯、ｉｉ（１−ｍ）は短歯、１′、ｉ！ｉ（ｍ−
ｎ）は短歯、歯（ｎ−ｏ）は短歯、歯（ｏ−ｐ）は短歯
、歯（ｐ−ｑ）は長歯、歯（ｑ−ｒ）は短歯、歯（ｒ−
ｓ）は短ｔＭｚ　南（ｓ−ｔ）は短歯、歯（ｔ−ｕ）は
短歯、ｆｉ（ｕ−ｖ）は短歯、歯（ｖ−ｗ）は短歯、ｆ
ｉ（ｗ−ｘ）は短歯、歯（Ｘ−ａ）は長歯ある。巻線用
溝（ａ）から（ｌ〕）の間（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ　
、ｇ、ｈ、）と巻線用溝（１）から（ｐ）の間（１，Ｊ
Ｊ＋Ｌｍ＋ｎ＋０＋ｐ）と巻線用溝（ｑ）から（ｘ）の
間（ｑ、ｒ＋Ｓ＋ｊ＋ｕ＋Ｖ＋Ｗ＋Ｘ）は短歯のみか部
分的に集中しており、７個の短１”＋１からなる類１′
東ブロックを形成している（長歯を含まない）。同様に
、巻線用溝（１］）から（ｉ）の間（ｂ、ｉ）と巻線用
溝（ｐ）から（ｑ）の間（１）、Ｑ）と巻線用溝（ｘ）
から（ａ）の間（ｘ、ａ）は長歯のめか部分的に集中し
ており、１個の長歯からなる長歯ブロックを形成してい
る（短歯を含まない）。ずなわち、３糾の短歯ブロック
と長歯ブロックか円周上に交互に対称的に配置されてい
る。知１′４ｊ（ａ−ｂＬ（ｂ−ｃ）、（ｃ−ｄＬ（ｄ
−ｅ）、　（ｅ−ｆＬ（ｆ−ｇ）＋（ｇ−１ｉＬ（ｉ−
ｊ）、（ｊ−ｋ）　、（ｋ−１）　、（ｌ−ｍＬ（ｍ−
ｎＬ（ｎ−ｏＬ（ｏ−ｐ）、　（ｑ−ｒ）　、　（ｒ−
ｓ）　、　（ｓ−ｔ）　、　（ｔ−ｕ）　、　（ｕ−ｖ
）　、　（ｖ−ｗ）　、　（ｗ−ｘ）の実効ピッチは、
３６０°／２７＝　１３．３３３°に等しくもしくは略
等しくされている。長歯（ｈ−１Ｌ（ｐ−ｑＬ（ｘ−ａ
）の実効ピッチは、７２０°／２７＝２６．Ｇ［ｉ７°
　に等しくもしくは略等しくされている。すなわち、連
続するし＝２４個の南の全体の実効ピンチか３６０度（
Ｑ＝Ｐ）に等しく、基準の短歯（短歯の実効ピンチはず
へて等しいのでとの短歯を基準にして−１４＝もよい）と他の類１宅の実効ピッチの比は１：１（Ｒ＝
１．Ｖｍ＝０）であり、Ｍｑの短歯と長歯の実効ピッチ
の比は１　：　２　（Ｒ＝　Ｌ　Ｖｍ＝　１）である。

その結果、 ■ １″Ａｊには１個の補助溝か設けられ、巻線用溝と補助
溝からなる電機子Ｖ、心のｆｌｙ）の全体は等角度間隔
（３６０°／２７＝　１３．３３３°間隔）もしくは略
等角度間隔に各席の中心（磁気的な作用効果からみた中
心）か配置されている。

次に、本実施例のコキンクトルクについて説明する。す
てに説明したように、コキンクトルクは電機１′鉄心の
巻線用溝による磁気的不均一１／４の調波成分と界磁部
のＩ両極によるＣ１並気的な周期・波形の調波成分か整
合したときに牛しる。界Ｇ外部のマグネノー・（３）の
磁気的な周期・波形は、マグネット（３）の１磁極ピツ
チ３６０°／Ｐを周期とする周期関数となっている。従
って、マグネノ１（３）の１磁極ピツチを基本周期とし
て、電機子鉄心（４）の磁気的不均一性（巻線用溝と補
助溝の配置によって牛しる磁気的な変動分）を考えれば
よく、一般にその変動量を小さくするならばコギングト
ルクは小さくなる。マグネノ１−（３）の１磁極ピツチ
を基本周期として電機子鉄心（４）の巻線用溝（ａ）〜
（×）と補助溝（ａｉ〜（ｃ−）をみたときの位相関係
を第２図に示す。Ａ相の為線群を収納された巻線用ＩＮ
（ａＬ（ｆＬ（ｇ）、（１）、（ｍＬ（ｒＬ（ｓ）、（
ｘ）、は１磁極ピツチの１／２７の位相差で位相ずれを
設けられ（巻線用溝の位相（ａ）、（ｆＬ（ｇＬ（１）
、（ｍ）、（ｒＬ（ｓ）、（ｘ）、は６個所以−にに異
なる）、その変動範囲は１研極ピツチの８／２７　（１
磁極ピツチの１／３以ドなさｉｔている。同様に、Ｂ相
の巻線群を収納された巻線用溝（ｄＬ（ｅ）、（ｊＬ（
ｋＬ（ｐＬ（ｑＬ（ｖ）。

（■・）、はｌ　（ｄｔ極ピッチの１／２７の位相差て
信相ずれを設けられ、その変動範囲は１磁極ピツチの８
／２７になされている。さらに、Ｃ相の巻線群を収納さ
れた巻線用？Ｍ［（ｂ）、（ｃＬ（ｈＬ（ｉ）、（ｎＬ
（ｏＬ（ｔ）、（ｕＬは１磁極ピツチの１／２７の位相
差で位相ずれを設けられ、その変動φｈ囲は１．６１’
を極ビ、千の８／２７になされている。Ａ相の巻線用溝
ｔ！ｌ’（ａ、ｆ、＋ｇ＋１１ｍ＋ｒ＋Ｓ＋Ｘ）とＢ相
の巻線用溝群（ｄ、ｅ、ｊ、に、ｐ＋ｑ＋Ｖ＋’）　（
！：Ｃ相の巻線用溝ｎ　（１）＋Ｃ＋Ｆｌ＋Ｉ＋ｎ＋Ｏ
＋ｊ＋ｕ）の間にはそれぞれ１磁極ピツチの１／３の位
相差かある（Ａ、、　　Ｂ、　Ｃ相の巻線群の間に電気
角で１２０度の位相差かある）。また、巻線用溝（ａ）
〜（×）の１．ｒｒ’、相とは異なる位相に補助溝（ａ
−）〜（Ｃ−）か信置し、巻線用溝（ａ）〜（ｘ）と補
助溝（ａ”）〜（ｃｌからなる尚の全体は１／２７の位
相差てイ）ｌ和かすべて異なっている。第３図に巻線用
溝（ａ）〜（Ｘ）と補助溝（ａ１〜（ｃ−）による電機
子鉄心（４）の磁気的変動分の波形を示す。巻線用溝の
開［−１幅に応じて、各巻線用溝による磁気的な変動分
はなたらかに変化する。巻線用溝（ａ）〜（ｘ）と補助
溝（ａ−）〜（Ｃ−）は１／２７ずつ位相か異なってい
るために、合成の磁気的な変動分（交流分）はかなり小
さくなっている。第４図に、第５図の従来の電動機の磁
気的な変動分を示す。巻線用溝（ａ）、（ｇＬ（ｍＬ（
ｓ）は同位相となり、巻線用溝（ｂ）。

（ｈ）、（ｎ）、（ｔ）は同位相となり、巻線用溝（ｃ
）、（ｉＬ（ｏＬ（ｕ）は同位相となり、巻線用溝（ｄ
Ｌ（ｊＬ（ｐＬ（ｖ）は同位相となり、巻線用溝（ｅＬ
（ｋＬ（ｑ）、（Ｉｌ・）は同位相となり、巻線用溝（
ｆＬ（ＩＬ（ｒ）、（ｘ）は同位相となるので、第５図
の従来の電動機の合成の磁気的な変動分は非常に大きい
（第５図の従来例に補助溝（ａ１〜（ｃ−）はない）。

第３図と第４図を比較すると、本実施例の電動機の磁気
的な変動分か大幅に小さくなっていることかわかる。そ
の結果、本実施例のコギングトルクは大幅に低減されて
いる。

さらに、本実施例の各巻線（ＡＩ）、（Ａ２）、（Ａ３
）、（Ａ４）、（Ｂｌ）、（Ｂ２）、（Ｂ３）、（Ｂ４
）、（ＣＩ　Ｌ（Ｃ２Ｌ（Ｃ３Ｌ（Ｃ４）の実効ピッチ
は（１磁極ピツチの２４／２７）＝ＩＧＯ度（電気角）
以下から（Ｉ　Ｃ１’ｉ極ピツチの２０／２７　）　＝
　１３３．３度（電気角）以上になされている。ここに
、巻線の実効ピッチはその巻線か収納された巻線用溝の
中心間のなす角度である。例えばＡ相の巻線群について
みれば、（Ａ１）の巻装された巻線用溝（ａ）−（ｆ）
間の角度は１３３．３’　　（５個の短歯分）、（Ａ２
）の巻装された巻線用溝（ｇ）−Ｎ）間の角１すは１６
０″　（４個の知１右と１個の長１４・１分）、（Ａ３
）の巻装された巻線用溝（ｍ）−（ｒ）間の角度はＩＧ
Ｏｏ　（４個の′ＩＩｊｌ君と１個の長歯針）　、（Ａ
４）の巻装された巻線用溝（ｓ）−（ｘ）間の角度はｌ
３３３°　（５個の短ｒ’１４分）である。Ｂ相の巻線
１１丁についてみれば、（Ｂｌ）の巻装された巻線用溝
（ｅ）−（０間の角度は１６０°　（４個の短１Ｍと１
個の長歯針）　、（Ｆ３２）の巻装された巻線用溝（ｋ
）−（ｐ）間の角度はｌ３３３°　（５個のｒ（ｉ歯針
）　、（Ｂ３）の巻装された巻線用溝（ｑ）−（Ｖ）間
の角度は＋３３．３°　（５個の短歯針）　、（Ｂ４）
の巻装された巻線用溝（ｗ　）−（ｄ　）間の角度は１
６０゜（４個の’ｆ、（’ｊ　ｉ″４，５と１個の長歯
針）である。Ｃ相の巻線ｊｉＴについてみれば、（ＣＩ
）の巻装された巻線用溝（ｉ）−（ｎ）間の角度は＋３
３．３°　（５個の知１４１分）、（Ｃ２）の８装され
た巻線用溝（ｏ）−（ｔ）間の角度は１６０′　（４個
のりＸｉ　ｉ＊↑と１個の長歯針）　、（Ｃ３）の巻装
された巻線用溝（ｕ）−（ｂ）間の角度は１６０°　（
４個の短歯と１個の長（両分）　、（Ｃ４）の巻装され
た巻線用溝（ｃ）−（ｈ）間の角度は＋３３．３°　（
５個の短歯針）である。このように、各（１１の巻線か
収納された巻線用品の変動範囲を小さくして（１（両極
ピッチの１／３以１・）、かつ、巻線の実効ピッチの変
動範囲を小さくするならば（１６０度以１・から１３３
度以！−）、巻線作業か容易となり、自動化も１．ＩＪ
能となる。

また、本実施例に示したように、連続ずろ３８ｔｎのＩ
Ｕ、　ｊ；ｊ’７フロノクと長歯ブロックの全体の実効
ビ。

チを（３６０°／Ｐ）・Ｑに等しくして、隣接する１糾
の短歯ブロックと長１″君ブロックの山の総数をＱの整
数倍に等しくし、回転軸に列してＭ−１称に配置にする
ならば３相の巻線１１Ｙの間の（ｉ″ｌ旧１差を１２０
度（電気１７１　）に等しくてき、３糾巻線を均′９に
配置できる。（第１図の実施例てはＱ＝Ｐ＝４てあり、
隣（χする′１（Ｌ歯］゛ロックと長ｕ１プロ、りの１
清の総数を２０＝８とした。）１）ｉ］述の第１図の実施例では、長１１ｊの先端に補
助溝を設けたか、補助溝は必すしも必要ではない。

第３図の（ａ　−）、（１）−）、（ｃ　−）かなくな
っても、合成の（磁気的変動分は第４図の従来例の磁気
的変動分よりも小さく、コキングトルクも小さい。また
、長１″４４を回転軸に夕・ｊして対称に配置すること
も必すしも７冴ではない。一般に、長歯と短歯の配置を
「大して、Ｐ極（Ｐは偶数）の界峨磁極を円周１に等角
度間隔もしくは略等用度間隔に有する界磁部と、６装個
の巻線用溝に３相の巻線を手巻した電機ｒ鉄心とを具備
し、前記界磁部と電機子−鉄心のうちでいずれか−・方
か他方にり・］シて回転自在となされた′−七動機にあ
っては、［１１ｊ記電動Ｊ′鉄心は、実効ピッチか１）＝ＧＯ°
／Ｐより大きい長歯およひ実効ピッチか［つより小さい
り、−）１°Ｊ」をそれぞれ１個以十有し、連続する１
７個（Ｌは６よりも太きく６Ｐ以下の整数、すなわち６
〈Ｉ、≦ＢＰ）の歯の全体の実効ピッチか（３ＧＯ’　
／Ｐ）・Ｑ（Ｑは整数）に等しい時に、的記し個のｉＭ
のなかに含まれる実効ピッチの最小な短歯を基準にして
、＋１ｉｉ記基準の短）遺の実効ピッチと前記１゜個の
歯の中のｍ番１」（ｍは１からＬまでの整数）の１菊の
実効ピッチの比をＲ：　Ｒ＋Ｖｍ　（Ｒは１以１−７の
整数、ＶｒｎはＯを含むＩＦの整数）となし、Ｗを１以
１−の整数で、かつ、Ｑの１より人きい約数の公倍数と
異ならせるならば、界磁部の圃極にス・１する巻線用溝
の位相をすらすことかてきるのて、フキ／クトルクを低
減できる。

さらに、ＷをＱの１より大きい約数と異ならせると共に
、Ｗ＝　（Ｑの１よりも大きい約数）−１またはＷ＝（
Ｑの１よりも大きい約数）＋１にずれは、＋１ｉｒ述の
条件を簡！ｌｉに満足させることかできる。さらに、Ｗ
−（Ｑの公倍数）−１またはＷ−（Ｑの公倍数）＋１に
しても、前述の条件を簡？１１に満足させることかでき
る。前述の実施例では、Ｑ　＝　Ｐ　＝　４とし、Ｗ＝
Ｑ−１＝３にした。

また、少なくとも１個の長歯に補助溝を設けるならば、
コギンクトルクの低ｉＭ効果をより大きくてきる。さら
に、巻線用溝と補助溝からなる電機子−鉄心の溝の全体
を基準の短歯の実効ピッチのＲ分の１の間隔て配置する
ならば、節！１ｊにコキングトルクを低減できる。

この」一つな構成の他の例を表１に示す。

表　　１表１（Ａ）の構成は、第１図の」（１″↓１（ｈ−ｉ）
を２中イ）”Ｉ角度＜　１．１．ｊ位角度は３６０°／
２５＝＋４．４°　）にして、＃（ｐ−ｑ）とｉ’ａ（
＞ニーａ）を短歯にし、短１Ｍの実効ピッチを１単位角
度にし、長歯（ｈ−ｉ）に１個の補助溝を設け、巻線用
溝と補助溝からなる渦の全体を１（１１位角度間隔に配
置したものである（〜Ｎ１＝２−１＝１）。表１（Ｂ）
の構成は、第１図の長歯（１１Ｎ）の実効ピッチを４単
位角度（１！１１Ｊ☆角度は３６０°／２７　＝　１３
．３３３°）にして、歯（ｐ−ｑ）と１”わ（ｘ−ａ）
を短１゛↓■にしくり（ｌ歯の実効ピッチは１（１１位
角度）、長歯（ｈ−ｉ）に３イ１．ｒ、ｌの補助溝を設
け、巻線用溝と補助溝からなる溝の全体を１単位角度間
隔に配置したものである（Ｗ＝Ｐ−１，＝３）。表１（
Ｃ）の構成は、第１図の長歯（ｈ−ｉ）の実効ピッチを
２単位角１隻（１単位角度は３６０°／２７＝　１３．
３３３°）にして、山（ｋ−１）を実効ピッチか３中に
！角度の長歯にして、ｒａ（ｐ−ｑ）と１Ａ４（ｘ−ａ
）を短歯にしく短ｒ４＋ｉ　（７）実効ピッチはｉ　！
４’−ＩＩ’を角度）、長歯（ｈ−ｉ）に１個の補助溝
を設け、］（歯（ｋ−１）に２個の補助溝を設け、巻線
用溝と補助溝からなる溝の全体をＩＣ１１位角四間ｌ’
ＦＡに配置したものである（Ｗ二３）。表１．（Ｄ）の
構成は、第１図の長＝（ｈ−ｉ）の実効ピッチを２単位
角度（１ｊｔＬ位角度は３６０°／２９＝　１２．４１
　’）にして、歯（ｌ−ｍ）を実効ピンチか３単荀角度
の１５山にして、１ｆｆｌ（ｏ−ｐ）を実効ピッチか３
）１１イ☆角度の長１”」」にして、短歯の実効ピッチ
を１単位角疫にして、Ｊ−’４１力（ｈ−ｉ）に１個の
補助溝を設け、長歯（ｌ−ｍ）と長ＭＪＨｏ−ｐ）に２
個の補助溝を設け、巻線用溝と補助溝からなる満の全体
を１単位角度間隔に配置したものである（Ｗ＝Ｐ＋１＝
５）。

また、第１図の実施例に７バしたような３相の巻線群か
巻装された電動機においては、連続する３杜のり、（）
１“４・１プロ、りと長歯ブロックの全体を実効ピッチ
を（３６０°／Ｐ）−Ｑ　（Ｑは整数）に等しく”Ｃ１
隣接する１糾の短１道ブロックと長歯ソロ、りの１゛４
」の総数をＱの公倍数に等しくして、回転軸に対して対
称に配置にするならば、３相の巻線群の間の位相差を完
全に１２０度（電気角）に等しくてき、３相巻線を均等
に配置できる効果がある。

表２表２（Ａ）の構成は、第１図の短歯の実効ピッチを２単
位角度（１単位角度は３６０　’　１５１＝７．０Ｇ’
）にし、長歯の実効ピッチを３単位角度にして、知１４
ｊと長歯に補助溝を設け、巻線用溝と補助溝がＩろなる
尚の全体を１（１１位角度間隔に配置したものでする（
Ｗ＝３）。表２（Ｂ）の構成は、第１図の久１＾歯の実
効ピッチを３単位角度（１ｍ位角度は３６０°／７５＝
４．８°）にし、長歯の実効ピッチを４（１１イ＼″１
１η度にして、短歯と長歯に補助溝を設け、巻−２５＝線用溝と補助溝からなる溝の全体を１　ｑｚ位角度間隔
に配置したものである（Ｗ＝　３　）。表２（Ｃ）の構
成は、第１図の′ｆ、Ｘｉｍの実効ピッチを１１　ｆ：
！角度（１！ｆｉ−位角度は３６０°／３３＝ＩＯ，旧
°　）にし、長歯の実効ピッチを４単位角１隻にして、
長１」ｊに補助７ｉ／ｉを設け、巻線用溝と補助溝から
なる溝の全体を１　！Ｎ　４＋’を角度間隔に配置した
ものである（Ｗ＝　２　Ｐ−１，＝　９　）。

また、長歯ブロックか７個の長ｔｍからなり、９゜１ノ
ｉｕ：ｊフロックか１個の短歯からなる場合でも、コキ
／りＩ・ルクを低減できる。そのような構成を表３に小
づ−８表３表３（Ａ）の構成は、７個の長歯からなる長歯ブロック
と１個の短歯からなる短歯プロ、りを３糸１１交Ｕノー
に円周１−に配置しく第１図の短歯と長歯の個２６一数を交換する）、短歯の実効ピッチを１単位角度（１，
１ｌ−（Ｉ′ｉ角度は３６０　’　／４５二８°）にし
、長歯の実効ピッチを２単位角１度にして、長１４１に
補助溝を設け、右線用溝と補助溝からなる溝の全体を１
！１１イＩ′１角度間隔に配置したものである（＼〜７
＝２１）。表３（Ｂ）の構成は、短歯の実効ピッチを２
！１１位角度（１！Ｉ’−位角度は３６０“／Ｇ９＝５
．２２°）にし、長歯の実効ピッチを３単位角度にして
、短歯と長歯に抽１１ＪＪ晶を設け、右線用溝と補助溝
からなる溝の全体を１１−（＜ｌ角度間隔に配置したも
のである（Ｗ＝２１）。表３（Ｃ）の構成は、短歯の実
効ピッチを８単位角度（１単位角度は３６０°／９３＝
３．７８°）にし、Ｉｊｉｊｊの実効ピッチを４単位角
度の長歯にして、長歯上短歯に補助溝を設け、右線用溝
と補助溝からなる尚の全体を１単位角度間隔に配置した
ものである（Ｗ＝２１）。

また、長ｌ″４・ｔブロックか２個の長歯からなり、短
歯ブロックか６個の短歯からなる場合でも、コキンク用
・ルクを低減できる。そのような構成を表４に示す。

表４表４（Ａ）の構成は、６個の短歯からなる短歯ブロック
と２個の長１′８からなる長歯フロックを３ｔｔ＋交Ｆ
ノに円周上に配置し、６個の短１道の実効ピッチをずへ
て１単位角度（１＃’位角度は３１ＥＯ’　／３３＝１
０旧゛）に１２．２個の長歯の実効ピッチをそＡ１それ
２？（１位角度と３単位角度にして、長歯に補助溝を設
け、巻線用溝と補助溝からなる溝の全体を１！１ｉ位角
度間隔に配置したものである（Ｗ二９）。表４（Ｂ）の
構成は、６個のへ１歯の実効ピッチをずへて３単位角度
（１単位角度は３６０°／８１＝４゜４４°）にし、２
個の長歯の実効ピッチをそれぞれ４単位角疫と５単位角
度にし、長歯と短歯に補助席を設け、巻線用溝と補助溝
からなる溝の全体を１単イ台角度間隔に配置したもので
ある（Ｗ＝９）１１１１述各実施例においては、界磁部
のマクネット（３）の磁極数をＰ＝４としたか、本発明
はそのような場合に限られるものではない。例えば、界
（１餞部のマグネｙｌｉ３）の磁極数をＰ＝２にした場
合にはＴ＝６Ｐ−１２個の巻線用溝に３相の巻線を重石
することになるか、３個の類１吋からなる長歯ブロック
と１個の長歯からなる長歯ブロックを３糺交１１−に円
周１−に配置して、コキンクトルクを低減した例を表５
にツバす。

表５表５（Ａ）の構成は、短歯の実効ピッチを１単位角度（
１単偵角度は３６０°／１５＝２４°）にし、長１４１
の実効ピッチを２？１ｉ位角度にして、長歯に補助溝を
設けて、巻線用ｉＮと補助溝からなる溝の全体を１単位
角度間隔に配置したものである（〜Ｖ＝２））　−１，
＝　３　）。表５（Ｂ）の構成は、短歯の実効ピッチを
２ｒ１１位角度（１単位角度は３［ｉｏ　’　／２７＝
＋３゜３３°）にし、長１４１の実効ピッチを３単位角
四にして、ＪＫ　ｉＭ　（！：パノ１″、１１に補助溝
を設けて、巻線用溝と補助溝からなる渦の全体を１単４
−ｒｉｌ角度間隔配置したものである（Ｗ＝　３　）。

表５（Ｃ）の構成は、短歯の実効ピッチを３ｔ１１位角
度（１単位角庶は３６０’　／３９：９．２３°）にし
、長歯の実効ピッチを４！ｆ１位角度にして、長歯と類
１°封に補助溝を設けて、巻線用溝と補助溝からなる溝
の全体を１単位角度間隔に配置したものである（Ｗ＝３
）。

また、界磁部のマグネ７１’（３）の磁極数をＰ−２に
した場合には、１個の短１′Ｍからなる短歯ブロックと
３個の長歯からなる長歯ブロックを３組交旬−に円周１
′、に配置して、コキングトルクを低減した例を表６に
示す。

表６表６（Ａ）の構成は、短歯の実効ピッチを１９屓☆角１
隻（１単位角ｊ其は３６０　’　／２１＝１７．＋４°
　）にし、長１村の実効ピッチを２ｒ１１位角度にして
、長歯に補助溝を設けて、巻線用溝と補助溝からなる溝
の全体を１単位角度間隔に配置したものである（Ｗ＝４
Ｐ−１１＝９）。表６（Ｂ）の構成は、短θｊの実効ピ
ッチを２単位角度（１単位角度は３８０　’　／３３二
１０．旧゛）にし、長１４１の実効ピッチを３単位角度
にして、長１方と短歯に補助溝を設けて、巻線用溝と補
助溝からなる溝の全体を１？１１位角度間隔に配置した
ものである（ｗ＝　９　）。表６（ｃ）の構成は、γ（
１［Ｊ−Ｊの実効ピッチを３単位角度（１’ド位角度は
３ＧＯ’　／４５＝８’　）にし、長歯の実効ピッチを
４単イ１ン角度にして、長歯と短歯に補助溝を設けて、
巻線用溝と補助溝からなる溝の全体を１単位角助間隔に
配置したものである（Ｗ＝　９　）。

さらに、表７に示すように、３組以外の短歯プロ、りと
長歯ブロックを配置した構成であっても１１１述のＷ　
＝　Ｅ　Ｖ　ＩＴＩの値を選定することによって、コギ
ングトルクは小さくなる。

表７表７（Ａ）の構成は、短歯の実効ピッチを１単位角度（
１単位角度は３６０°／１３＝２７．６９°）にし、長
歯の実効ピッチを２単位角度にして、長歯に補助溝を設
けて、巻線用溝と補助溝からなる溝の全体を１．　！４
舅η角度間隔に配置したものである（Ｗ＝Ｐ−１＝１）
。表７（Ｂ）の構成は、短歯の実効ピッチを１単位角度
（１単位角度は３６０°／＋５＝２４′）にし、長歯の
実効ピッチを４１４ｉ位角度にして、長歯と短歯に補助
溝を設けて、巻線用溝と補助溝からなる満の全体を１単
位角度間隔に配置したものである（Ｗ＝　３　）。表７
（Ｃ）の構成は、短歯の実効ピッチを１単位角度（１単
位角度は３６０°／＋７＝２１．１７Ｇ°）にし、長歯
の実効ピッチを２ｊ４ｉ位角度と３！ｌ！位角度にして
、長歯に補助溝を設けて、巻線用溝と補助溝からなる溝
の全体を１（（１位角度間隔に配置ｂ゛シたものである
（Ｗ＝２’Ｐ＋１＝５）。

各種の実施例について説明してきたか、本発明はそのよ
うな実施例に限定されるものではない。例えば、Ｐ−４
の実施例とＰ＝２の実施例を組合わせて、界磁部の磁極
数がＰ＝６極の電動機を構成できる。また、第１図の実
施例の構成を単純に２倍にして、２倍の磁極数と巻線用
溝数の電動機を構成てきる。

以上の実施例では、内側にマクネットを配置し外側に電
機子鉄心を配置したか、その関係か逆であってもよい。

また、円環状のマグネｙ　ｌ・に限らず、複数個のマグ
ネット６影極片によって界磁部を構成してもよい。その
他、本発明の上告を変えすして種々の変更か可能である
。

（発明の効果）本発明は、界磁部の磁極数の６倍の巻線用溝を何する電
動機において、巻線用溝の配置を特殊となすことにより
コギングトルクを大幅に低減したものである。従って、
本発明に基ついて、例えばロホｙｌ・の間通駆動用電動
機やＮＣ機器の駆動用電動機を構成するならば、高粘度
の回転駆動や位置制御か＋’ｉＪ能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電動機の一実施例を表す〜ｌ’　ｉｌ
［ｉｉ展開図、第２図はマグネ、１・の１磁極ビ、チを
基本周期として第１図の電機ｒ鉄心をみたときの右線用
溝の位相関係を示す図、第３図は第１図の実施例の＋１
蝕気的変動分を表す図、第４図は第５図の従来例の６チ
に気的変動分を表す図、第５図は従来の電動機を表す要
部構造図、第６図は駆動回路の構成図、第７図は第５図
の電動機の甲面展開図、第８図は界磁部のマグネットの
磁束密度の分布を表す図である。（２）・・・ロータ、（３）・・・マク不ノｌ−１（４
）・・・電機子鉄心、（５）、（ａ）〜（ｘ）・・・巻
線用溝、（６）・・・歯、（ａ　−）　−（ｃ　−）−
補助溝、（ＡＩ）−（Ａ４）、　（Ｂｌ）−（Ｂ４Ｃ（
Ｃ１１〜（Ｃ４）・・・巻線。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｐ極（Ｐは偶数）の界磁磁極を円周上に等角度間
隔もしくは略等角度間隔に有する界磁部と、６Ｐ個の巻
線用溝に３相の巻線を重巻した電機子鉄心とを具備し、
前記界磁部と電機子鉄心のうちでいずれか一方が他方に
対して回転自在となされた電動機であって、前記電機子鉄心は、実効ピッチがＤ＝６０°／Ｐより大
きい長歯およひ実効ピッチがＤより小さい短歯をそれぞ
れ１個以上有し、連続するＬ個（Ｌは６よりも大きく６
Ｐ以下の整数，すなわち６＜Ｌ≦６Ｐ）の歯の全体の実
効ピッチが（３６０°／Ｐ）・Ｑ（Ｑは整数）に等しい
時に、前記Ｌ個の歯のなかに含まれる実効ピッチの最小
な短歯を基準にして、前記基準の短歯の実効ピッチと前
記Ｌ個の歯の中のｍ番目（ｍは１からＬまでの整数）の
歯の実効ピッチの比をＲ：Ｒ＋Ｖｍ（Ｒは１以上の整数
，Ｖｍは０を含む正の整数）となし、▲数式、化学式、
表等があります▼とするときに、Ｗを１以上の整数で、かつ、Ｑの１より大きい約数の公
倍数と異ならせた電動機。
（２）Ｑ＝Ｐとした特許請求の範囲第１項記載の電動機
。
（３）ＷをＱの１より大きい約数と異ならせると共に、
Ｗ＝（Ｑの１より大きい約数）−１とした特許請求の範
囲第１項記載の電動機。
（４）ＷをＱの１より大きい約数と異ならせると共に、
Ｗ＝（Ｑの１より大きい約数）＋１とした特許請求の範
囲第１項記載の電動機。
（５）Ｑ＝Ｐとした特許請求の範囲第３項または第４項
記載の電動機。
（６）Ｗ＝（Ｑの公倍数）−１とした特許請求の範囲第
１項記載の電動機。
（７）Ｗ＝（Ｑの公倍数）＋１とした特許請求の範囲第
１項記載の電動機。
（８）Ｑ＝Ｐとした特許請求の範囲第６項または第７項
記載の電動機。
（９）少なくとも１個の長歯に補助溝を設けた特許請求
の範囲第１項記載の電動機。
（１０）巻線用溝と補助溝からなる電機子鉄心の溝の全
体を基準の短歯の実効ピッチのＲ分の１の間隔で配置し
た特許請求の範囲第９項記載の電動機。