JPS6260453A - 小形単相誘導子形モ−タ - Google Patents

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、小形で単相駆動の誘導子形モータに関する。

〔従来技術と問題点〕

従来、タイミングモータ、ステッピングモータ等に用い
られる誘導子形モータは、第５図においてその回転軸よ
り上半部を側断面図で表わすように、フェライト磁石の
回転子４が、鉄心１とそれに巻回した巻線２とからなる
固定子の内側にある。

なお、３は鉄心１のロータ４への対向面に設けられた誘
導子歯、６はモータの外殻を形成するフレーム７に支持
され、ロータ４が嵌合固着されたシャフト５を回転自在
に支承する軸受である。

このため、回転子４の直径をり、シャフト５の軸方向の
長さをＬとしたとき、Ｄ２Ｌを大きくとれないので、こ
のモータの出力トルクは小さく不具合であった。

〔発明の目的〕

ここにおいて本発明は、従来例の難点を克服し、空間の
利用率が最も良く、小形でトルクが大きくだせる単相の
誘導子形モータを提供することを、その目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、固定子は、円環
状の電磁コイルとこれをとり囲む鉄心よりなり、その鉄
心の外周面には薄板状の永久磁石（レアアース）を貼り
付けており、回転子は、円板状で、外周部が円筒状に曲
げられヨークを形成し、固定子に対向する内周面には磁
性体でつくる等間隔に切り込んだ主歯くその歯ピッチは
永久磁石の極対ピッチに等しい）部とそれより歯ピッチ
の小さい補助歯部を設け、回転子の直径を大きくしてト
ルク出力を大きくするとともに、補助歯部に発生するり
ラフタンストルクを起動トルクとして自起動させる小形
単相誘導子形モータである。　　−−〔実施例〕 本発明の一実施例における上半部を断面で表わした側面
図を第１図に示す。

すべての図面において同一符号は同一もしくは相当部分
を表わす。

第２図は第１図の一部断面を示し、（ａ）はＡ−Ａ’線
に沿う断面の展開図、（ｂ）はＢ−８’線に沿う断面の
展開図である。

また、このモータの回転角θに対するトルクτ特性を第
３月に表わす。

固定子１０は、円環状の電磁コイル２と、これをとり囲
む鉄心（コア）１よりなり、その固定子鉄心１の外周面
には薄板状の永久磁石４が貼り付けられて、周方向に沿
って多極に着磁しである。

回転子２０は、円板状で、外周部が円筒状に曲げられて
おり、その円筒部はヨーク８を形成する磁性体で、固定
子１０の永久磁石４に対向する内周面には等間隔に切り
込んだ主歯部３ａが設けられている。

この主歯部３ａの歯ピッチは、固定子１ｏの永久磁石４
の極対ピッチに等しくしである。

そして、この円筒部をなすヨーク８は、一定の空隙を隔
てて固定子永久磁石４に対向し、固定子１０が支持する
軸受６に支承されたシャフト５に嵌合固着し、回転自在
に支持されている。

また、回転子２０には、別に固定子永久磁石４とリラク
タンストルクを発生するための主歯部３ａの歯ピッチの
１／２ピッチで歯切りした補助歯部３ｂが設けられ、自
起動トルクを発生するようにしである。もっとも、この
実施例では、補助歯部３ｂを回転子円筒の先端部に配設
しているが、永久磁石４に対向する部分であればよい。

さて、主歯部３ａはコイル起磁力による基本波トルクτ
、を発生する。

補助歯は主歯中心に対し、１／８歯ピッチ位相をずらせ
て、主歯の１／２ビツヂで設けられ、第２：１１波リラ
クタンストルクτ８を発生する。この第２調波リラクタ
ンストルクは、その起動トルクτ、が起動に十分である
ように設定する。補助歯による基本波電磁トルクは歯ピ
ッチ１／２のため発生しない。主歯によるリラクタンス
トルクはできるだけ小さくなるように歯幅を設定する。

その原理は、第３図に示すように、補助歯による第２調
波トルク（リラクタンストルクτ８）が起動トルクとな
って 合成トルクτ。

＝モータトルクτ　十リラクタンストルクτ、でモータ
は回転し、回転角がＯ′点まで動いて、平衡停止する。

その少し前でコイル電流を逆方向に切り替えると、動作
点は０点に戻って同じ動作を繰返し、連続的に回転する
。

本発明の他の実施例における上半分を断面で表わしだ側
面図を第４図に示す。

これは、永久磁石４と歯３（もっとも主歯３ａと補助歯
３ｂをそなえる）を、固定子側と回転子側で逆に入れ替
えた構造である。

このようにすると、ホール素子１ケを回転子２０にイ］
けて、一方向回転のブラシレスＤＣモータができる。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば ■　構造が簡単である、　　） ■　回転子の直径り、軸方向長さしのＤ２Ｌに係るトル
クが寸法の割に大きい、つまりＤが２倍にできれば４倍
のトルクが同じ寸法のモータで出せる、 ■　レアアースコバルトＤａｒｅ　ｅａｒｔｈ　ｃｏｂ
ａｌｔ　）磁石等を使うので永久磁石の使用Ｓが少ない
、■　フラット形状にし易い、 ■　交流電源５０／６０Ｈｚでも運転できる。

■　コイルはボビン巻きでコアはプレス成形でなされ、
製作がし易い、 ■　中相なので駆動回路が簡単である、なお移相用のコ
ンデンサは不要である、 ■　極数２巻数など設定の自由度が大である。

■　小形化が容易である、たとえば１０円硬貨より小さ
い外径も可能である、 ■　コストが著しく安くできる、 などの効果が１ｑられ、−ＯＡやＡＶ用のアクチュエー
タとしての小形薄形マイクロモータに適し、トルクが大
きくだせ、時語用パルスモータ、ＭＥｉ器、ポータプル
機器、カメラなど操作力の比較的大きいものにも駆動源
となり、かつ民生用機器の操作モータにも向き、自起動
の４：ヤンドタイブでマグナ１′ヤツブモータとしあら
ゆる分野で使うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における上半分を断面で表わ
した側面図、第２図は第１図の八−へ′線およびＢ−８
’線に沿う断面図、第３図は回転角・トルク特性図、第
４図は本発明の他の実施例における上半分の側断面図、
第５図は従来例の説明図である。 １・・・・・・コア（鉄心）、２・・・・・・電磁コイ
ル（巻線）、３・・・・・・誘導子歯で３ａは主歯を表
わし３ｂは補助歯を示す、４・・・・・・永久磁石、５
・・・・・・シャフト、６・・・・・・軸受、７・・・
・・・フレーム、８・・・・・・ヨーク、１０・・・・
・・固定子、２０・・・・・・回転子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定子は、 円環状の電磁コイルと、これをとり囲む鉄心よりなり、
   その鉄心の外周面には薄板状の永久磁石あるいは等間隔
   に切り込んだ主歯部とそれより歯ピッチの小さい補助歯
   部をもつ磁性体の誘導子歯をそなえ、 回転子は、 円板状で、外周部が円筒状に曲げられており、その円筒
   部はヨークを形成し、固定子の外周面に対向する内周面
   には主歯部と補助歯部をもつ誘導子歯あるいは薄板状の
   永久磁石を設け、 固定子の外周面と回転子の内周面を一定の空隙で隔てて
   、固定子が支持する軸受に回転自在に支承されたシャフ
   トに回転子が固着してなる ことを特徴とする小形単相誘導子形モータ。 ２、主歯部の歯ピッチは対向する永久磁石の極対ピッチ
   と等しくするとともに、補助歯部の歯ピッチは主歯ピッ
   チの１／２ピッチで歯切した特許請求の範囲第１項記載
   の小形単相誘導子形モータ。