JPS63268458A - コアレスモ−タ - Google Patents
コアレスモ−タInfo
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- JPS63268458A JPS63268458A JP10230587A JP10230587A JPS63268458A JP S63268458 A JPS63268458 A JP S63268458A JP 10230587 A JP10230587 A JP 10230587A JP 10230587 A JP10230587 A JP 10230587A JP S63268458 A JPS63268458 A JP S63268458A
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- Dc Machiner (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
この発明はコアレスモータに関する。
コアレスモータは、永久磁石の磁力を界磁とする固定子
を備えるとともに、永久磁石に微小間隙を隔てて対面す
る状態で界磁内に配設されたコアレスコイルを有する電
機子を備えていて、コアレスコイルに流れる電流と界磁
の電磁作用により電機子が回転するようになっている。
を備えるとともに、永久磁石に微小間隙を隔てて対面す
る状態で界磁内に配設されたコアレスコイルを有する電
機子を備えていて、コアレスコイルに流れる電流と界磁
の電磁作用により電機子が回転するようになっている。
コアレスモータは、コアレス（無鉄心）コイルを用いて
おり、コアが無い分だけ電機子重量が軽く慣性が小さい
ので、精密な位置制御に通している。
おり、コアが無い分だけ電機子重量が軽く慣性が小さい
ので、精密な位置制御に通している。
第５図は、円筒状に形成されたコアレスコイルを有する
、いわゆるカップ型の電機子を備えたコアレスモータの
横断面における構成を模式的にあられす。モータ９０は
、固定子用の円筒状の永久磁石９２、内側ヨーク９３お
よび外側ヨーク９４を備えるとともに、回転子たる電機
子用の円筒状コアレスコイル９１を備えている。コアレ
スコイル９１は、永久磁石９２に微小間隙を隔てて対面
した状態で永久磁石９２と外側ヨーク９４の間の空隙に
配設されている。一方、永久磁石９２の磁力による界磁
がこの空隙内に形成されている。そのため、コアレスコ
イル９１に電機子電流が流れると、この電流と界磁の電
磁作用によりコアレノ、コイル９１に円周方向に移動さ
せる力が働くのである。
、いわゆるカップ型の電機子を備えたコアレスモータの
横断面における構成を模式的にあられす。モータ９０は
、固定子用の円筒状の永久磁石９２、内側ヨーク９３お
よび外側ヨーク９４を備えるとともに、回転子たる電機
子用の円筒状コアレスコイル９１を備えている。コアレ
スコイル９１は、永久磁石９２に微小間隙を隔てて対面
した状態で永久磁石９２と外側ヨーク９４の間の空隙に
配設されている。一方、永久磁石９２の磁力による界磁
がこの空隙内に形成されている。そのため、コアレスコ
イル９１に電機子電流が流れると、この電流と界磁の電
磁作用によりコアレノ、コイル９１に円周方向に移動さ
せる力が働くのである。
しかしながら、コアレスコイル９１は、支持体となる鉄
心（コア）がない。可撓性のある線材を成形して所定の
寸法に精度良（仕上げることは困難であり、コアレスコ
イル９１は寸法のバラツキが大きい。寸法のバラツキが
大きいコイル９１を空隙内に回転可能に収めるために、
空隙を大きくとっである。空隙寸法、すなわちエアギャ
ップＧが大きいと、当然、エアギャップＧにおける界磁
の磁束密度が低い。磁束密度が低いと、磁束密度と電機
子電流の積に比例する回転トルクが小さい。高いトルク
を得るために、電機子電流を増加させると、消費電力や
発熱量が増えるという問題がある。
心（コア）がない。可撓性のある線材を成形して所定の
寸法に精度良（仕上げることは困難であり、コアレスコ
イル９１は寸法のバラツキが大きい。寸法のバラツキが
大きいコイル９１を空隙内に回転可能に収めるために、
空隙を大きくとっである。空隙寸法、すなわちエアギャ
ップＧが大きいと、当然、エアギャップＧにおける界磁
の磁束密度が低い。磁束密度が低いと、磁束密度と電機
子電流の積に比例する回転トルクが小さい。高いトルク
を得るために、電機子電流を増加させると、消費電力や
発熱量が増えるという問題がある。
この発明は、上記の事情に鑑み、電機子電流の増加を伴
うことなく、回転トルクを増大させることができ、しか
も、製造が容易なコアレスモータを提供することを目的
とする。
うことなく、回転トルクを増大させることができ、しか
も、製造が容易なコアレスモータを提供することを目的
とする。
前記目的を達成するため、この発明は、永久磁石の磁力
を界磁とする固定子を備えるとともに、前記永久磁石に
微小間隙を隔てて対面する状態で前記界磁内に配設され
たコアレスコイルを有する電機子を備え、前記コアレス
コイルの電流と前記界磁の電磁作用により前記電機子が
回転するようになっているコアレスモータにおいて、前
記永久磁石表面におけるコアレスコイルに対面する個所
に粒状磁性体が配されていることを特徴とするコアレス
モータを要旨とする。
を界磁とする固定子を備えるとともに、前記永久磁石に
微小間隙を隔てて対面する状態で前記界磁内に配設され
たコアレスコイルを有する電機子を備え、前記コアレス
コイルの電流と前記界磁の電磁作用により前記電機子が
回転するようになっているコアレスモータにおいて、前
記永久磁石表面におけるコアレスコイルに対面する個所
に粒状磁性体が配されていることを特徴とするコアレス
モータを要旨とする。
以下、この発明にかかるコアレス（無鉄心）モータを、
その一実施例をあられす図面を参照しな示ら詳しく説明
する。
その一実施例をあられす図面を参照しな示ら詳しく説明
する。
第１図は、この発明にかかるコアレスモータの一実施例
であるカップ型コアレスモータの横断面構造を模式的に
あられす。第２図は、このコアレスモータの縦断面構造
をあられす。第３図は、上記コアレスモータにおける主
な構成部品の配置状態を模式的にあられす。
であるカップ型コアレスモータの横断面構造を模式的に
あられす。第２図は、このコアレスモータの縦断面構造
をあられす。第３図は、上記コアレスモータにおける主
な構成部品の配置状態を模式的にあられす。
カップ型コアレスモータ１は、円筒形状を有し同心状に
配設された固定子用の永久磁石２、内側ヨーク４および
外側ヨーク５を備えるとともに、回転子たる電機子用の
円筒状コアレスコイル（カップコイル）３が、永久磁石
２と外側ヨーク５の間のエアギャップＧに同心状に配設
されている。
配設された固定子用の永久磁石２、内側ヨーク４および
外側ヨーク５を備えるとともに、回転子たる電機子用の
円筒状コアレスコイル（カップコイル）３が、永久磁石
２と外側ヨーク５の間のエアギャップＧに同心状に配設
されている。
永久磁石２による界磁はニアギャップＧ内に形成されて
いる。電機子は、コアレスコイル３の他に回転軸６およ
び整流子７を備えている。電機子は軸受け１０．１１．
１２を介して固定子に対して回転可能に支持されている
。
いる。電機子は、コアレスコイル３の他に回転軸６およ
び整流子７を備えている。電機子は軸受け１０．１１．
１２を介して固定子に対して回転可能に支持されている
。
永久磁石２の磁極（Ｎ極、Ｓ極）は、第１図に示すよう
になっている。この永久磁石２は、通常、長手方向に２
分された構成となっているが、一体もので弗っでもよい
。永久磁石２の磁束の流れは、Ｎ極−エアギャップＧ−
外側ヨーク５−エアギャップＧ−３極−内側ヨーク４−
Ｎ極という経路をとる。
になっている。この永久磁石２は、通常、長手方向に２
分された構成となっているが、一体もので弗っでもよい
。永久磁石２の磁束の流れは、Ｎ極−エアギャップＧ−
外側ヨーク５−エアギャップＧ−３極−内側ヨーク４−
Ｎ極という経路をとる。
コアレスコイル３は、第４（ａ）にみるように、並列に
配した等長のコイル素線３０・・・３０により形成され
互いに逆方向に撚られている内円筒３１０と外円筒３１
１が組み合わされ、内外側円筒３１０．３１１のコイル
素線３０．３ｏにおける導体端面同士が、第４図（ｂ）
にみるように、補助導体３１２で電気的に接続されてい
て、スパイラル状閉ループを構成している。コアレスコ
イル３への電流（電機子電流）の供給は、電源（図示省
略）一端子１３−ブラシ１４−整流子７−コアレスコイ
ル３という経路でなされる。
配した等長のコイル素線３０・・・３０により形成され
互いに逆方向に撚られている内円筒３１０と外円筒３１
１が組み合わされ、内外側円筒３１０．３１１のコイル
素線３０．３ｏにおける導体端面同士が、第４図（ｂ）
にみるように、補助導体３１２で電気的に接続されてい
て、スパイラル状閉ループを構成している。コアレスコ
イル３への電流（電機子電流）の供給は、電源（図示省
略）一端子１３−ブラシ１４−整流子７−コアレスコイ
ル３という経路でなされる。
コアレスモータ１では、電機子のコアレスコイル３にフ
レミングの左手の法則に従って、回転トルクが生ずる。
レミングの左手の法則に従って、回転トルクが生ずる。
回転トルクの強さは、〔エアギャップＧにおける磁束密
度〕×（電機子電流〕に比例する。
度〕×（電機子電流〕に比例する。
このコアレスモータ１は、従来のモータとは異なり、コ
アレスコイル３に面する永久磁石２表面に磁性流体（粒
状磁性体）２０が配されている。
アレスコイル３に面する永久磁石２表面に磁性流体（粒
状磁性体）２０が配されている。
磁性流体は、フェライト等の強磁性の固体微粒子をベー
スとなる液体中に界面活性剤を用いてコロイド粒子とし
て安定に分散させた恕濁液である。
スとなる液体中に界面活性剤を用いてコロイド粒子とし
て安定に分散させた恕濁液である。
粒子径は、例えば、１００人程度である。磁性流体２０
は、第１図にみるように、磁力の強いＮ極、あるいは、
Ｓ極まわりを中心に付着している。
は、第１図にみるように、磁力の強いＮ極、あるいは、
Ｓ極まわりを中心に付着している。
磁性流体２０は強磁性体であるから付着している厚み分
だけエアギャップ（磁気的ギャップ）Ｇが短くなる。し
たがって、実質上、エアギャップＧの長さで決まる磁路
の磁気抵抗が低くなり、ニアギャップＧ内の磁束密度が
高くなるのである。そのため、回転トルク、すなわち〔
エアギャップＧにおける磁束密度〕×〔電機子電流〕の
値が大きくなり、出力が上がる。
だけエアギャップ（磁気的ギャップ）Ｇが短くなる。し
たがって、実質上、エアギャップＧの長さで決まる磁路
の磁気抵抗が低くなり、ニアギャップＧ内の磁束密度が
高くなるのである。そのため、回転トルク、すなわち〔
エアギャップＧにおける磁束密度〕×〔電機子電流〕の
値が大きくなり、出力が上がる。
コアレスモータｌでは、このように回転トルク値が大き
くなるにもかかわらず、永久磁石２の強さや電機子電流
の量、さらにはモータの機械的構成は同じであり、事実
上、構成は従来と変わっていない。しかも、永久磁石２
表面に磁性流体２０を塗布するだけであるから製造が極
めて簡単である。磁性流体２０の必要量も極く僅かであ
りコストにも殆ど影響しない。
くなるにもかかわらず、永久磁石２の強さや電機子電流
の量、さらにはモータの機械的構成は同じであり、事実
上、構成は従来と変わっていない。しかも、永久磁石２
表面に磁性流体２０を塗布するだけであるから製造が極
めて簡単である。磁性流体２０の必要量も極く僅かであ
りコストにも殆ど影響しない。
磁性流体２０がコアレスコイル３に達するようにエアギ
ャップＧに配された場合は、磁性流体２０の粘性による
抵抗力が回転トルクを弱める向きに働く。しかしながら
、磁性流体２０による磁束密度上昇に伴う回転トルクの
増加分が、上記粘性による回転トルクの減少分を上回っ
ており、結果的に、コアレスモータ１の回転トルクが大
きくなる。
ャップＧに配された場合は、磁性流体２０の粘性による
抵抗力が回転トルクを弱める向きに働く。しかしながら
、磁性流体２０による磁束密度上昇に伴う回転トルクの
増加分が、上記粘性による回転トルクの減少分を上回っ
ており、結果的に、コアレスモータ１の回転トルクが大
きくなる。
次に、コアレスモータ１の他の部分の説明を行う。
コアレスモータ１の回転軸６の一端部６ａには円板１５
が取り付けられている。この円板１５には所定間隔をも
って同一円周上に連続して並ぶスリット（図示省略）が
多数形成されている。発光素子１６の光路が円板１５の
スリット位置に交わるように設けられており、円板１５
の回転に伴い素子１６の光が断続される。そして、円板
１５を隔てて発光素子１５とは逆Φ側に設けられた受光
素子（図示省略）が、断続する光を受光して矩形パルス
として出力する。このパルスをカウントすれば、電機子
の回転量が検出できる。つまり、このコアレスモータ１
は、直流サーボモータとじて用いることができるように
なっているのである。
が取り付けられている。この円板１５には所定間隔をも
って同一円周上に連続して並ぶスリット（図示省略）が
多数形成されている。発光素子１６の光路が円板１５の
スリット位置に交わるように設けられており、円板１５
の回転に伴い素子１６の光が断続される。そして、円板
１５を隔てて発光素子１５とは逆Φ側に設けられた受光
素子（図示省略）が、断続する光を受光して矩形パルス
として出力する。このパルスをカウントすれば、電機子
の回転量が検出できる。つまり、このコアレスモータ１
は、直流サーボモータとじて用いることができるように
なっているのである。
この発明は上記の実施例に限らない。例えば、粒状磁性
体が、液中に分散されたものでなく・乾燥した粒状磁性
体であってもよい。コアレスコイルがスパイラル巻きの
ものでなく、直線巻きのものでもよい。また、コアレス
コイルがカップ型でなく、例えば、フラット型であって
もよい。
体が、液中に分散されたものでなく・乾燥した粒状磁性
体であってもよい。コアレスコイルがスパイラル巻きの
ものでなく、直線巻きのものでもよい。また、コアレス
コイルがカップ型でなく、例えば、フラット型であって
もよい。
以上に述べたように、この発明にかかるコアレスモータ
は、永久磁石の磁力を界磁とする固定子を備えるととも
に、前記永久磁石に微小間隙を隔てて対面する状態で前
記界磁内に配設されたコアレスコイルを有する電機子を
備え、前記コアレスコイルの電流と前記界磁の電磁作用
により前記電機子が回転するようになっている構成にお
いて、前記永久磁石表面におけるコアレスコイルに対面
する個所に粒状磁性体が配されている。そのため、エア
ギャップにおける磁束密度が高くなり、電機子電流の増
加を伴うことなく、回転トルクを増大させることができ
、しかも、事実上、従来の構成を変更する必要がないの
で、製造も容易である
は、永久磁石の磁力を界磁とする固定子を備えるととも
に、前記永久磁石に微小間隙を隔てて対面する状態で前
記界磁内に配設されたコアレスコイルを有する電機子を
備え、前記コアレスコイルの電流と前記界磁の電磁作用
により前記電機子が回転するようになっている構成にお
いて、前記永久磁石表面におけるコアレスコイルに対面
する個所に粒状磁性体が配されている。そのため、エア
ギャップにおける磁束密度が高くなり、電機子電流の増
加を伴うことなく、回転トルクを増大させることができ
、しかも、事実上、従来の構成を変更する必要がないの
で、製造も容易である
第１図は、この発明にかかるコアレスモータの一実施例
であるカップ型コアレスモータの構造を模式的にあられ
す横断面図、第２図は、このコアレスモータの縦断面図
、第３図は、上記コアレスモータの基本構成を模式的に
あられす斜視図、第゛４図（ａ）、（ｂ）は、コアレス
コイルをあられす図であって、図（ａｌは、分解してあ
られす斜視図、図（ｂｌは、部分拡大平面図である。第
５図は、従来のコアレスモータの構成を模式的にあられ
ず横断面図である。 １・・・コアレスモータ ２・・・永久磁石 ３・
・・コアレスコイル ４・・・内側ヨーク ５・・
・外側ヨーク ６・・・回転軸 ２０・・・磁性流
体Ｇ・・・エアギャップ 代理人 弁理士 松 本 武 彦 判Ｌ４り堅ネ市正書（自発 昭和６２年７月１１・日 コアレスモーフ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地名
称（５８３）松下電工株式会社 代表者 （ｔＪｍ役 藤 井 貞 夫４、代理人 ６、補正の対象 明細書 ？、 ？ｉｉ正の内容 ■ 明細書第８頁第１６行に「発光素子１５」とあるを
、「発光素子１６」と訂正する。
であるカップ型コアレスモータの構造を模式的にあられ
す横断面図、第２図は、このコアレスモータの縦断面図
、第３図は、上記コアレスモータの基本構成を模式的に
あられす斜視図、第゛４図（ａ）、（ｂ）は、コアレス
コイルをあられす図であって、図（ａｌは、分解してあ
られす斜視図、図（ｂｌは、部分拡大平面図である。第
５図は、従来のコアレスモータの構成を模式的にあられ
ず横断面図である。 １・・・コアレスモータ ２・・・永久磁石 ３・
・・コアレスコイル ４・・・内側ヨーク ５・・
・外側ヨーク ６・・・回転軸 ２０・・・磁性流
体Ｇ・・・エアギャップ 代理人 弁理士 松 本 武 彦 判Ｌ４り堅ネ市正書（自発 昭和６２年７月１１・日 コアレスモーフ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地名
称（５８３）松下電工株式会社 代表者 （ｔＪｍ役 藤 井 貞 夫４、代理人 ６、補正の対象 明細書 ？、 ？ｉｉ正の内容 ■ 明細書第８頁第１６行に「発光素子１５」とあるを
、「発光素子１６」と訂正する。
Claims (1)
- （１）永久磁石の磁力を界磁とする固定子を備えるとと
もに、前記永久磁石に微小間隙を隔てて対面する状態で
前記界磁内に配設されたコアレスコイルを有する電機子
を備え、前記コアレスコイルの電流と前記界磁の電磁作
用により前記電機子が回転するようになっているコアレ
スモータにおいて、前記永久磁石表面におけるコアレス
コイルに対面する個所に粒状磁性体が配されていること
を特徴とするコアレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10230587A JPS63268458A (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | コアレスモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10230587A JPS63268458A (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | コアレスモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63268458A true JPS63268458A (ja) | 1988-11-07 |
Family
ID=14323894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10230587A Pending JPS63268458A (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | コアレスモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63268458A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6879076B2 (en) * | 2002-12-09 | 2005-04-12 | Johnny D. Long | Ellipsoid generator |
-
1987
- 1987-04-24 JP JP10230587A patent/JPS63268458A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6879076B2 (en) * | 2002-12-09 | 2005-04-12 | Johnny D. Long | Ellipsoid generator |
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