JPS6241581Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、インダクター型の小型同期モータに
関するものである。

従来、AC電源を使用するインダクター型小型
同期モータは種々生産されているが、それらモー
タの性能を左右する起動性の良し悪しが、ステー
タコア極の形状および位置関係に影響されること
がわかつている。

例えば、第４図の(1)の状態では、コア極I′がＮ
極に励磁されるとロータは矢印の方向に回転し問
題は生じないが、第４図の(2)の状態にコア極とロ
ータ極とが位置した場合ロータは回転トルクを発
生しない。すなわち、モータの起動時において無
励磁の状態ではコア極′とロータ極′とは磁気
バランスが必ず第４図の(1)の状態に保たれるので
コイル組に直入的に電圧が印加された場合に問題
なくロータは回転するのであるが、電圧を昇圧的
に印加した場合には第４図の(2)のようにコア極
′とロータ極′とが位置する場合が生じ、その
際ロータの回転が停止してしまうとともにその状
態ではロータが起動しなくなる。このため、第５
図に示すようにコア極′を不等角極に複数個設
け、昇圧時における起動性の向上を図つたものが
でてきているが、前記不等角極を多数設けるとモ
ータの回転性が悪くなり、トルクダウンするとい
う欠点がある。また、第５図のロータ極′とコ
ア極′との位置関係において、ギヤツプδ′が変
化するとそのδ′の２乗に反比例してコア不等角
極（ロータ極）′とロータ極′の吸引反発力が
ダウンし、かつ、ロータの起動性も悪くなる他昇
圧起動がばらつく原因ともなる。また、その時の
不等角コア極の励磁トルクとの関係は第６図のイ
で示すようになり、ギヤツプが大きくなると励磁
トルクが低下する。更に、ロータ極とコア極とを
コイル組を介して接続する場合、正確にロータ極
とコア極とが配設される必要があり、モータの組
付作業に手間どるという問題もあつた。

このように、過去種々の極配置が試みられ、開
発されてきているが、起動性を良くした場合、回
転性（脱調等による）が悪くなるのが一般的であ
る。

なお、起動性を良くする為に、シエージング
（遮蔽）板を設けて起動性を改善することも可能
ではあるが、その場合はコストが高くなるととも
にモータそのものが大型になる。更に、開放型の
インダクター型の同期モータでは、シエージング
板を用いることが構造面からみて非常に難しく、
結局起動性、回転性の向上を図るにはステータコ
ア極の配置および形状を変えて対処しているのが
現状で、この場合も、組立上および部品のばらつ
き等が生じると起動電圧、特に昇圧起動のばらつ
きを押えることは難しい。

本考案は、上述した諸問題を勘案してなされた
もので、小型同期モータのコア組付時のコアずれ
による昇圧起動のばらつきを押え、かつ、モータ
の回転特性の悪化を防止し、総じてモータの歩溜
り、昇圧起動の信頼性の確保および作業性の向上
を図つた小型同期モータを提供することを目的と
するものである。

かかる本考案モータの構成は、周面にＮ・Ｓ極
が等間隔で交互に配列されたロータと、前記ロー
タを囲むように対向配設された複数のコア極を有
して互いに異極に励磁される一対のコアと、を有
する小型同期モータにおいて、前記コアの中心部
のコア極間は等間隔にし、かつ、前記両コアのう
ち少なくとも一方のコアの両端部近傍のコア極
を、前記中心部のコア極間の間隔と異ならしめた
ことを特徴とするものである。

以下、本考案モータの実施例を図面に基づいて
説明する。

第１図乃至第３図において、はインダクター
型小型同期モータのコア部で、このコア部は、
積層されたコア３と積層されたコア２とを一対と
してコイル組１を介してＰの部分で接続されて形
成されている。それらコア３とコア２には各々コ
ア極２２〜２８および１５〜２１が後述するロー
タを囲むように対向配設され、互いに対向する異
極に励磁されるように形成されている。

は、周面にＮ・Ｓ極が等間隔で交互に配列さ
れたロータで、ロータはロータ板４，５間にマ
グネツト６が挿入されロータピニオン１１と組合
わされ、それにロータ軸７が圧入されて形成され
ている。

このロータ組は、コイル組１に電流が流れる
と１番車１２に取付けられた逆転防止レバー１０
により一方向へ向け回転し、その回転力は１番車
１２から輪列、ギヤ１３を介して出力歯車１４に
伝えられる構成になつている。

また、コイル組１に電流が流れると、コア２に
配設されたコア極１５〜２１およびコア３に配設
されたコア極２２〜２８は、異極つまりコア２側
のコア極１５〜２１が仮にＮ極ならばコア３側の
コア極２２〜２８はＳ極になるようになつてい
る。

前記コア２および３のうち、第３図に示すよう
に、コア２側の上・下端部側のコア極１５，１６
が夫々不等角β，γに形成され、その中央部３１
に配設されたコア極１７〜２１は等角αに形成さ
れている。これ等不等角β，γと等角αとの関係
は、β＝α±θ_１、γ＝α〓θ_２の関係にあり、
これら夫々の不等角コア極１５，１６はＸ軸を中
心としてほぼ線対称の位置に配設されている。こ
こでθ_１，θ_２は、等間隔コア極の等角度αに対
するずらし角度である。

すなわち、不等角コア極１５を不等角コア極１
６と同極の仮にＮ極として設けたとすると、コア
２の組付の際ずれがあつたとして不等角コア極１
５のギヤツプδ_１が大きくなつた場合、不等角コ
ア極１６の部分のギヤツプδ_２が相対的に小さく
なり、その時の不等角コア極１５，１６の励磁ト
ルクが第６図のロのような曲線となり、不等角コ
ア極１５の部分の励磁トルクのマイナス分を不等
角コア極１６の部分の励磁トルクでカバーできる
ように形成されている。

なお、ギヤツプδを補償させるためだけであれ
ば、コア極１９，２５付近を不等角コア極とすれ
ば安定したギヤツプが得られるのであるが、磁束
の強さはコア２，３の上・下端部２９，３０が最
も強く、効率のよい起動トルクを与えるため、そ
の部分に両不等角コア極１５，１６が設けられて
いる。しかしこれに限定されるものではなくその
上・下端部２９，３０近傍に不等角コア極を設け
てもよい。

図中、８はロータ軸７を支持する軸受、９はモ
ータ本体Ａに取付けられる蓋体、３２はコア３側
の中央部、３３，３４はコア３の両端部である上
端部分、下端部分を夫々示している。

また、第３図に示すように、等角コア極２７と
２８との間に形成された深溝３５は、伝達輪１
２，１３等を支持する軸３６の倒れを防止するよ
うに形成されている。

上述した構成の本考案モータは、次のように作
用する。

まず、コア２，３をコイル組１を介して接続し
コア部を組付作業する場合、不等角コア極１５
のコアずれにより前記コア極１５とロータとの
間にギヤツプδ_１が生ずるようなことがあつて
も、不等角コア極１６のロータとの間のギヤツ
プδ_２でカバーすることができるので、その組付
作業に際し、従来のようにギヤツプを気にせず迅
速かつ、容易に作業が行なえることとなり、作業
性が向上する。

次に、小型同期モータの始動の際においては、
コアずれがあつた場合も、不等角コア極１５、及
び１６により励磁トルクが大きく、ロータの確
実な起動がなされることとなる。

更に、昇圧起動に際した場合、コア極１５，１
６とロータ極の位置および磁束（励磁）との関係
は、第９図に示すようにロータに良好な回転ト
ルクを与え得ることになる。図中、イはコアが最
励磁の時、ロはコアが無励磁の時、ハはコアが反
対極に最励磁の時を示している。すなわち、コア
極とロータ極との関係は、コア極１６が無励磁の
の状態においても、コア極１６とロータ極とは
磁気的に安定点にないため、ロータは矢印方向
に回転しようとし、良好な回転トルクが与えられ
ることになる。

また、コア極１６が図で左側の鎖線に示す位置
（即ちθ_１＝θ_２）にあつた場合、コア極１６は
無励磁状態では上記のような作用をしないが、無
励磁状態から励磁状態に入つた場合に、ロータ
には矢印方向に回転トルクが与えられるのでロー
タが回転しはじめることになり、十分不等角極
の役目を果たすこととなる。

また、コア極１６が第９図で右側の鎖線に示す
位置（即ち不等角極がともに広げられている場
合）にあつても同様にの状態で回転トルクが与
えられる。

そして、ロータの回転がはじまると、不等角
コア極は１５，１６のみで、他は多数の等角コア
極１７〜２１、２２〜２８に形成されているの
で、ロータの回転特性には殆んど影響を与える
ことなく、ロータが円滑に回転することにな
り、総じてロータの歩溜り等が防止されること
となる。

なお、従来のコアの中央部に単に不等角コア極
を設けたものと本考案モータとの昇圧起動につい
て比較すると、第７図および第８図の昇圧起動分
布に示すように昇圧起動が著しく改善されるとい
う実験結果が得られた。

上述してきた構成より明らかな如く、本考案モ
ータによれば、コア組付が迅速かつ容易になさ
れ、コア組付時のコアずれが多少生じたとしても
昇圧起動のばらつきが押えられ、かつ、モータの
回転特性の悪化をも防止でき、総じてモータの歩
溜り、昇圧起動の信頼性の確保および作業性の向
上が図られる等の効果を奏することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案モータの実施例を示す一部透視
図の平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う断
面図、第３図は本考案のロータおよびコアとの関
係を示す部分拡大背面図、第４図１，２はコア極
とロータ極の展開図、第５図は従来例における不
等角コア極を付設した場合の展開図、第６図は不
等角コア極のギヤツプと励磁トルクとの関係を示
すグラフ、第７図は従来モータの昇圧起動状態を
示すグラフ、第８図は本考案モータの昇圧起動分
布を示すグラフ、第９図は本考案モータのコアと
ロータの位置および磁束との関係を示す展開図で
ある。 ……ロータ、２，３……コア、１５，１６…
…不等角コア極、１７〜２８……等角コア極、３
１……中心部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 周面にＮ・Ｓ極が等間隔で交互に配列されたロ
   ータと、前記ロータを囲むように対向配設された
   複数のコア極を有して互いに異極に励磁される一
   対のコアと、を有する小型同期モータにおいて、
   前記コアの中心部のコア極間は等間隔にし、か
   つ、前記両コアのうち少なくとも一方のコアの両
   端部近傍のコア極を、前記中心部のコア極間の間
   隔と異ならしめたことを特徴とする小型同期モー
   タ。