JPS63171142A - 回転電機 - 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、コギング力を低減した回転電機に関する。

（従来の技術） 電機子鉄心が突極構造の回転電機は、電機子鉄心が巻線
用溝の形成によって磁気的に不均一な構造のため、永久
磁石などにより構成される界磁部との相互作用によって
コギング力を発生し、回転子の円滑な回転が損なわれる
という問題がある。

そこで本出願人は、電機子の突極に、界磁に対向する部
位であって、巻線用の谷溝の位置に対して（３６０’　
／界磁極数又はこの整数倍）だけずれた部位に突部を設
けてなる回転電機について先に特許出願をした（特願昭
５９−６７５９号、特願昭６０−９０５０３号）。

第８図は上記出願に係る回転電機の例を示すものであっ
て、符号ｌは２極に着磁された円環状の永久磁石でなる
界磁、２は電機子を構成する電機子鉄心であり、三つの
突極２ａとこれらの突極２ａ間に巻線用の溝２ｂを有す
る。電機子鉄心２は回転子を構成し、軸３を中心に回転
することができる。

電機子鉄心２の各突極２ａの界磁１に対向する部位には
、各巻線用の溝２ｂの位置に対して（３６０°／界磁極
数）だけずれた部位、即ち界磁極数が２であるから１８
０°ずれた部位に上記溝２ｂと平行な方向に突部２ｃが
突設されている。突部２ｃは巻線用の溝２ｂの位置に対
しく３６０°／界磁極数の整数倍）だけずれた位置に形
成する場合もある。

上記従来の回転電機によれば、電機子の一つの巻線用溝
２ｂによって生ずるコギング力と各突極２ａにおける突
部２ｃによって生ずるコギング力は互いに逆向きに作用
して相殺され、コギング力が減少する。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の回転電機では、電機子鉄心の突極に設ける突部の
高さを、巻線用溝によるコギング力を相殺するだけの高
さにする必要があり、その結果突極と界磁とのギャップ
が全体として大きくなり、有効磁束が減少して効率が低
下するという問題があった。即ちコギング対策のために
有効磁束と効率を犠牲にしていたわけである。

本発明はかかる従来の問題点を解消するためになされた
もので、有効磁束の減少と効率の低下を防止しながらコ
ギング力の低減を図ることができる回転電機を提供する
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、偶数極に着磁された界磁と、巻線用の溝と平
板部とこの平板部の縁部から軸と平行に延設された突極
を有するヨーク板を含む電機子若しくは２枚の上記ヨー
ク板の間に挟設され巻線用の溝及び突極を有する積層コ
アを含む電機子とを備え、上記界磁と電機子のうちのい
ずれか一方を他力に対して回転させる回転電機において
、前記ヨーク板の突極の前記界磁に対向する部位であっ
て前記巻線用の谷溝の位置に対して（３６０°／界磁極
数又はこの整数倍）だけずれた部位に前記溝と平行な突
部を設けたことを特徴とする。

（作用） 電機子はヨーク板を有すると共に、このヨーク板には平
板部の縁部から軸と平行に突極が延設されているため、
ヨークの突極を通して磁束が効率良く望められる。電機
子の一つの巻線用溝によって生ずるコギング力はヨーク
板の突極に設けられた突部によって生ずるコギング力に
よって相殺される。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明に係る回転電機の実施
例を説明する。

第１図乃至第３図において、符号１１は周方向に２極に
着磁された円環状の永久磁石でなる界磁、１２はヨーク
板、１３は回転軸である。ヨーク板１２は平板部１２１
　と三つの巻線用の溝１２２ａ、　１２２ｂ、１２２ｃ
を有すると共に、平板部１２１の外縁部から回転軸１３
と平行に延設された三つの突極１２３ａ、１２３ｂ、１
２３ｃを有する。このように形成されたヨーク板１２は
２枚使用され、それぞれの平板部１２１．１２１が背中
合わせ状にかつ各突極１２３ａ、１２３ｂ、　１２３ｃ
と各巻線用溝１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃが重なり合
うようにして一体的に重ねられている。互いに重なり合
った上記各巻線用溝を通して３相の電機子巻線が集中巻
によって巻装されることにより電機子が形成されるが、
巻線は図示されていない。２枚のヨーク板１２．１２を
含む電機子は回転軸１３によって界磁１１内で回転自在
に保持されている。

各ヨーク板１２．１２の各突極１２３ａ、　１２３ｂ、
１２３ｃの界磁１１に対向する部位には、回転方向の中
心位置において上記巻線用溝と平行な方向に突部１２４
ａ、１２４ｂ、１２４ｃが突設されている。この各突部
１２４ａ。

１２４ｂ、　１２４ｃは一般的には各巻線用溝の位置に
対して（３６０°／界磁極数又はこの整数倍）だけずれ
た部位に設けられるものであるが、上記実施例では各巻
線用溝の位置に対して（３６０°／界磁極数−１８０°
）ずれた位置に各突部１２４ａ、１２４ｂ、　１２４ｃ
が設けられている。より具体的に説明すれば、巻線用溝
１２２８に対応する突部は１２４ｂ、巻線用溝１２２ｂ
に対応する突部ば１２４ｃ、巻線用溝１２２０に対応す
る突部は１２４ａである。

上記実施例によれば、ヨーク板１２の各巻線用溝１２２
ａ、　１２２ｂ、　１２２ｃによって生ずるコギング力
に対して各突部１２４ｂ、　１２４ｃ、１２４ａによっ
て生ずるコギング力が互いに逆向きとなって相殺され、
コギング力が減少する。そして界磁１１の磁束はヨーク
板１２によって集められ、磁束が有効に利用される。

ここで、ヨーク板１２で集めることができる有効磁束は
ヨーク板１２の板厚とヨーク板１２の平板部１２１の幅
によって制限され、また上記突部を設けたことにより界
磁１１とのギャップが全体として大きくなり有効磁束の
低下要因となる。しかし、ヨーク板Ｉ２の各突極１２３
ａ、１２３ｂ、　１２３ｃは回転軸１３と平行な方向に
延設されているため、上記の如き要因による磁束の低下
を補うことができる。

次に、本発明の別の実施例について説明する。

第４図、第５図において、符号２１は周方向に２極に着
磁された円環状の永久磁石でなる界磁、２２はヨーク板
、２３は回転軸である。ヨーク板２２は平板部２２１　
と三つの巻線用の溝２２２ａ、２２２ｂ、　２２２ｃを
有すると共に、平板部２２１の外縁部から回転軸２３と
平行に延設された三つの突極２２３ａ、　２２３ｂ、　
２２３ｃを有する。このように形成されたヨーク板２２
は２枚使用され、それぞれの平板部２２１．２２１が背
中合わせ状にかつ各突極２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ
と巻線用溝２２２ａ、２２２ｂ、　２２２ｃが軸２３方
向に重なり合うようにして対向させられ、これら２枚の
ヨーク板１２間に積層コア２４が挟設されている。積層
コア２４は三つの巻線用／ｉ％２４２とこれらの溝２４
２で区分された三つの突極２４４ａ、　２４４ｂ、２４
４Ｃを有し、各巻線用溝２４２はヨーク板２２の各巻線
用溝２２２ａ、　２２２ｂ、２２２Ｃと重なり、各突極
２４４ａ、２４４ｂ、２４４Ｃはヨーク板２２の各突極
２２３ａ、　２２３ｂ、２２３Ｃと重なり合っている。

互いに重なり合ったヨーク板１２．１２と積層コア２４
の上記各巻線用溝を通して３相の電機子巻線が集中巻に
よって巻装されることにより電機子が形成されるが、巻
線は図示されていない。２枚のヨーク板２２．２２と積
層コア２４を含む電機子は回転軸２３によって界磁２１
内で回転自在に保持されている。

各ヨーク板２２．２２の各突極２２３ａ、　２２３ｂ、
２２３Ｃの界磁２１に対向する部位には、回転方向の中
心位置において上記巻線用溝と平行な方向に突部２２４
ａ、２２４ｂ、２２４ｃが突設されている。この各突部
２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃは一般的には各巻線用溝
の位置に対して（３６０°／界磁極数又はこの整数倍）
だけずれた部位に設けられるものであるが、上記実施例
では前記実施例と同様に各巻線用溝の位置に対して（３
６０°／界磁極数−１８０°）ずれた位置に各突部２２
４ａ、２２４ｂ、２２４ｃが設けられている。なお積層
コア２４にはヨーク板１２の突部に該当する突部は設け
られておらず、積層コア２４の各突極２４４ａ、　２４
４ｂ。

２４４ｃの外周面とコーク板１２の各突部２２４ａ、２
２４ｂ。

２２４ｃの外面とを一致させである。

上記実施例によれば、積層コア２４の各巻線用溝２４２
及びヨーク板２２の各巻線用溝２２２ａ、２２２ｂ、　
２２２ｃによって生ずるコギング力に対して各突部２２
４ｂ、２２４ｃ、　２２４ａによって生ずるコギング力
が互いに逆向きとなって相殺され、コギング力が減少す
る。

そして界磁２１の磁束は積層コア２４とヨーク板２２に
よって集められので、ヨーク板２２の各突極は回転軸２
３方向の長さをあまり長くしなくても磁束を有効に利用
することができる。また積層コア２４に突部を設けない
のでコアの集磁力を充分に上げることができる。

第６図、第７図は、電機子に補極を設けた例である。第
６図、第７図において、符号３１は２極に着磁された界
磁、３２はヨーク板、３３は回転軸、３４は積層コアで
ある。ヨーク板３２は平板部３２１　と三つの巻線用溝
３２２と三つの突極３２３を有し、これら突極３２３間
の」７記巻線用１ｒｉ３２２内に補極３２５を有してい
る。−力積層コア３４も三つの巻線用溝３４２と三つの
突極３４４を有し、これら突極３４４間の上記巻線用溝
３４２内に補極３４５を有している。積層コア３４は第
４図、第５図の実施例と同様に２枚のヨーク板３２によ
り巻線用溝、突極、補極を位置合わせして挟設されてい
る。各突極の基部には巻線用溝を通して図示されない巻
線が施される。ヨーク板３２の各突極３２３の界磁３１
に対向する部位には巻線用溝３２２．３４２と平行な方
向に突部３２４が設げられている。これら突部３２４は
、巻線用溝３２２．３４２の位置に対して（３６０°／
界磁極数−１８０゜）だけずれた部位に設けられている
。ただし、各巻線用溝には補極３２５．３４５が進出し
ており、この補極によって生ずるコギング力を相殺する
ために、上記各突部３２４の周方向の中間部であって上
記補極から１８０°だけずれた位置に凹部を設けて上記
各突部３２４は２個ずつ設けた形になっている。

上記実施例の場合も、第４図及び第５図の実施例の場合
と同様の効果を奏する。

ヨーク板に設ける突部の位置は巻線用溝の位置に対して
（３６０’　／界磁極数又はこの整数倍）だけずれた部
位に設ければよく、従って界磁極数によって変わる。例
えば界磁極数が４であれば巻線用溝の位置に対して９０
°又はその整数倍である１８０°だけずれた部位に突部
を設ければよいことになる。また上記９０°及び１８ｏ
°だけずれた部位にそれぞれ突部を設けてもよい。

本発明は回転型の電動機及び発電機に適用できる。界磁
と電機子はいずれか一方が他方に対して回転すればよく
、またアラクーロータ型でもインナーロータ型でも差支
えない。

（発明の効果） 本発明によれば、コギング力を減少するための突部を電
機子を構成るすコアに設けるのではなくヨーク板に設け
たため、有効磁束の低下を防止して効率の低下を防止し
つつコギング力の低下を図ることができる。またコアに
突部を設ける必要がないため巻線スペースが制限される
こともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転電機の一実施例を示す一部断
面正面図、第２図は同上平面図、第３図は上記実施例中
のヨーク板を示す斜視図、第４図は本発明に係る回転電
機の別の実施例を示す一部断面正面図、第５図は同上平
面図、第６図は本発明に係る回転電機のさらに別の実施
例を示す一部断面正面図、第７図は同上平面図、第８図
は従来の回転電機の例を示す平面図である。 １１．２１．３１・・界磁、　１２．２２．３２・・ヨ
ーク板、　２４．３４・・積層コア、　１３．２３．３
３・・回転軸、　１２１．２２１．３２１　　・・平板
部、　１２２．２２２．３２２　　・・巻線用溝、　１
２３．２２３．３２３　　・・突極、　２４２．３４２
　・・巻線用溝、　２４４．３４４　・・突極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 偶数極に着磁された界磁と、巻線用の溝と平板部とこの
   平板部の縁部から軸と平行に延設された突極を有するヨ
   ーク板を含む電機子若しくは２枚の上記ヨーク板の間に
   挟設され巻線用の溝及び突極を有する積層コアを含む電
   機子とを備え、上記界磁と電機子のうちのいずれか一方
   を他方に対して回転させる回転電機において、前記ヨー
   ク板の突極の前記界磁に対向する部位であって前記巻線
   用の各溝の位置に対して（３６０°／界磁極数又はこの
   整数倍）だけずれた部位に前記溝と平行な突部を設けた
   ことを特徴とする回転電機。