JP2000245124A - 平滑電機子巻線形モータ - Google Patents
平滑電機子巻線形モータInfo
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- JP2000245124A JP2000245124A JP11044087A JP4408799A JP2000245124A JP 2000245124 A JP2000245124 A JP 2000245124A JP 11044087 A JP11044087 A JP 11044087A JP 4408799 A JP4408799 A JP 4408799A JP 2000245124 A JP2000245124 A JP 2000245124A
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- core
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コギングトルクが小さく、製作が容易な平滑
電機子巻線形モータを提供する。 【解決手段】 円筒状のスロットレス形電機子鉄心３の
内周面または外周面に回転磁界形成用のコイル４を複数
個装着してなる電機子２と、コイル４と空隙Ｇを介して
回転自在に配置されたｐ極の永久磁石形回転子９を有
し、電機子鉄心３のコイル配置面の反対側にフレーム７
を設けた平滑電機子巻線形モータにおいて、電機子鉄心
３のフレーム対向面に永久磁石１０の極数ｐと互いに素
となる関係を持ったｑ個の突起５を等間隔に設けるとと
もに、フレーム７の突起５と対向する面に突起５の形状
に合わせた凹部８を設け、突起５と凹部８の嵌合により
フレーム７に電機子鉄心３を固着したもの。
電機子巻線形モータを提供する。 【解決手段】 円筒状のスロットレス形電機子鉄心３の
内周面または外周面に回転磁界形成用のコイル４を複数
個装着してなる電機子２と、コイル４と空隙Ｇを介して
回転自在に配置されたｐ極の永久磁石形回転子９を有
し、電機子鉄心３のコイル配置面の反対側にフレーム７
を設けた平滑電機子巻線形モータにおいて、電機子鉄心
３のフレーム対向面に永久磁石１０の極数ｐと互いに素
となる関係を持ったｑ個の突起５を等間隔に設けるとと
もに、フレーム７の突起５と対向する面に突起５の形状
に合わせた凹部８を設け、突起５と凹部８の嵌合により
フレーム７に電機子鉄心３を固着したもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スロットを有しな
い円環状の電機子鉄心に回転磁界形成用のコイルを装着
し、前記コイルと空隙を介して永久磁石形回転子を設け
てなる平滑電機子巻線形モータに関するものである。
い円環状の電機子鉄心に回転磁界形成用のコイルを装着
し、前記コイルと空隙を介して永久磁石形回転子を設け
てなる平滑電機子巻線形モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】平滑電機子巻線形モータは、コギングト
ルクが発生せず、スロット形モータに比べて磁気的な空
隙が広いため電機子反作用が小さいという特徴を持って
いる。そのため、従来より低トルクリップルや高ピーク
トルクが要求される用途に適用されている。従来のフレ
ーム付き平滑電機子巻線形モータは、薄い板状の鉄心を
積層して構成した円環状の電機子鉄心の内周形状に合う
ように成型した、回転磁界形成用の複数個のコイルを、
位置決め治具にて前記電機子鉄心内周面の所定の位置に
絶縁層を介して配置し、前記コイルの周囲を樹脂により
モールド成型して電機子鉄心とー体化している。前記電
機子鉄心は、前記フレームに嵌合固着するが、両者がは
ずれることがないように、外周面をレース加工等により
平滑面に仕上げて、円筒状のフレームの内周面に焼き嵌
めして強固に嵌合するか、あるいはフレームの内周面に
接着した後、複数の回り止め用のピンを打つなどの嵌合
方法を採っている。なお、前記コイルは、所定の極数が
構成されるように結線され、前記フレームの両端には、
負荷側と反負荷側のブラケットがネジ止め等の手段によ
り固着されている。負荷側と反負荷側のブラケットに
は、軸受によって回転自在に支承された回転子が設けら
れており、回転子の表面には前記コイルと機械的な空隙
を介して対向するように、複数の永久磁石が互いに異極
となるよう固着されている。
ルクが発生せず、スロット形モータに比べて磁気的な空
隙が広いため電機子反作用が小さいという特徴を持って
いる。そのため、従来より低トルクリップルや高ピーク
トルクが要求される用途に適用されている。従来のフレ
ーム付き平滑電機子巻線形モータは、薄い板状の鉄心を
積層して構成した円環状の電機子鉄心の内周形状に合う
ように成型した、回転磁界形成用の複数個のコイルを、
位置決め治具にて前記電機子鉄心内周面の所定の位置に
絶縁層を介して配置し、前記コイルの周囲を樹脂により
モールド成型して電機子鉄心とー体化している。前記電
機子鉄心は、前記フレームに嵌合固着するが、両者がは
ずれることがないように、外周面をレース加工等により
平滑面に仕上げて、円筒状のフレームの内周面に焼き嵌
めして強固に嵌合するか、あるいはフレームの内周面に
接着した後、複数の回り止め用のピンを打つなどの嵌合
方法を採っている。なお、前記コイルは、所定の極数が
構成されるように結線され、前記フレームの両端には、
負荷側と反負荷側のブラケットがネジ止め等の手段によ
り固着されている。負荷側と反負荷側のブラケットに
は、軸受によって回転自在に支承された回転子が設けら
れており、回転子の表面には前記コイルと機械的な空隙
を介して対向するように、複数の永久磁石が互いに異極
となるよう固着されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、平滑
電機子巻線型モータの特徴としては、理論的にコギング
トルクが発生しない点があげられる。ところが、フレー
ムと電機子鉄心の固着を焼きばめにより行うと、フレー
ム加工時のフレームの変形が電機子鉄心に及び、電機子
鉄心が楕円形に変形するため、回転子の機械的な１回転
中に極数回のコギングトルクが発生してしまうという問
題があった。また、接着とピン打ちの併用によりフレー
ムに電機子鉄心を固定する方法では、製作が面倒で作業
工数が増加してしまうという問題点があった。本発明
は、このような問題を解消するためになされたもので、
コギングトルクが小さく、製作が容易な平滑電機子巻線
形モータを提供することを目的とするものである。
電機子巻線型モータの特徴としては、理論的にコギング
トルクが発生しない点があげられる。ところが、フレー
ムと電機子鉄心の固着を焼きばめにより行うと、フレー
ム加工時のフレームの変形が電機子鉄心に及び、電機子
鉄心が楕円形に変形するため、回転子の機械的な１回転
中に極数回のコギングトルクが発生してしまうという問
題があった。また、接着とピン打ちの併用によりフレー
ムに電機子鉄心を固定する方法では、製作が面倒で作業
工数が増加してしまうという問題点があった。本発明
は、このような問題を解消するためになされたもので、
コギングトルクが小さく、製作が容易な平滑電機子巻線
形モータを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、円筒状のスロットレス形電機子鉄心の内
周面または外周面に回転磁界形成用のコイルを複数個装
着してなる電機子と、前記コイルと空隙を介して回転自
在に配置されたｐ極の永久磁石形回転子を有し、前記電
機子鉄心のコイル配置面の反対側にフレームを設けた平
滑電機子巻線形モータにおいて、前記電機子鉄心のフレ
ーム対向面に永久磁石の極数ｐと互いに素となる関係を
持ったｑ個の突起を等間隔に設けるとともに、前記フレ
ームの前記突起と対向する面に突起の形状に合わせた凹
部を設け、前記突起と凹部の嵌合により電機子鉄心とフ
レームを固着するようにしたものである。このようにす
ることにより、電機子鉄心をフレームに確実に固着で
き、かつ、電機子鉄心円筒部に大きな応力を与えること
なく、鉄心の変形に起因するコギングを小さくすること
ができる。さらに、ピンを打つ必要もなく工数を低減す
ることができる。
め、本発明は、円筒状のスロットレス形電機子鉄心の内
周面または外周面に回転磁界形成用のコイルを複数個装
着してなる電機子と、前記コイルと空隙を介して回転自
在に配置されたｐ極の永久磁石形回転子を有し、前記電
機子鉄心のコイル配置面の反対側にフレームを設けた平
滑電機子巻線形モータにおいて、前記電機子鉄心のフレ
ーム対向面に永久磁石の極数ｐと互いに素となる関係を
持ったｑ個の突起を等間隔に設けるとともに、前記フレ
ームの前記突起と対向する面に突起の形状に合わせた凹
部を設け、前記突起と凹部の嵌合により電機子鉄心とフ
レームを固着するようにしたものである。このようにす
ることにより、電機子鉄心をフレームに確実に固着で
き、かつ、電機子鉄心円筒部に大きな応力を与えること
なく、鉄心の変形に起因するコギングを小さくすること
ができる。さらに、ピンを打つ必要もなく工数を低減す
ることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。 ［第１の実施例］図１は本発明の第１の実施例を示す正
断面図である。本実施例は、３相、８極、６コイルのイ
ンナーロータ形の平滑電機子巻線形モータに適用した例
を示している。図において、１は平滑電機子巻線形モー
タ、２は電機子で、電機子鉄心３とコイル４を有してい
る。前記電機子鉄心３は、電磁鋼板から打ち抜いた薄い
板状の鉄心を積層して構成しており、外周部に等間隔に
ｑ個の、本実施例では１１個の突起５が設けられてい
る。前記突起５は、薄板状の電磁鋼板を打ち抜いて鉄心
を形成する際に一体に設けられる。一般にコギングトル
クの次数は極数とスロット数の最小公倍数となるので、
本発明では電機子鉄心３の突起数と極数の最小公倍数で
コギングが発生すると考えられる。一般的にコギングト
ルクは次数が高ければ高いほど振幅は小さくなるので、
電機子鉄心３の外周に設ける突起５の数ｑは極数ｐと互
いに素の関係となるようにする。本実施例では、コギン
グの次数は８８次である。各突起５の中心部はカシメが
施されており、電磁鋼板の打ち抜きと同時に鉄心のカシ
メによる仮止めが行われ、鉄心が所定の積厚となるよう
積層される。この際、電機子鉄心３を構成する鉄心を２
π／ｑ（ｒａｄ）ずつ回し積みするようにしてもよい。
前記電機子鉄心３の内周面に装着されるコイル４は、平
角線または丸線を用いて所定の巻回数となるように整列
巻きされ、電機子鉄心３の内周面ときれいに面接触する
ように成形される。電機子鉄心３の内周面には、絶縁層
６を介して６個のコイル４が等間隔に配置され、Ｕ相、
Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相の順になるよう結線され
る。その後、前記コイル４は、樹脂により前記電機子鉄
心３の内周面に固着される。フレーム７は、アルミ合金
で構成されており、前記電機子鉄心３の突起５とフレー
ム７の内周面の凹部８で焼き嵌めによってー体となるよ
うに固着される。前記フレーム７の内径は電機子鉄心３
の外径より100 μｍ程度大きくしてあるので、フレーム
７が完全な円筒でない場合においても焼き嵌めにより電
機子鉄心３が変形することはない。なお、前記フレーム
７の両端には、図示しない負荷側ブラケットと反負荷側
ブラケットがネジ止め等の手段により固着されている。
また、前記負荷側と反負荷側のブラケットには、図示し
ない軸受によって軸方向に対して回転自在に支承された
回転子９が設けられており、前記回転子８の表面には、
前記コイル６と機械的な空隙Ｇを介して対向するように
８個の永久磁石１０が互いに異極となるよう固着されて
いる。 ［第２の実施例］図示していないが、本発明において
は、前記コイル４をボビンに巻装して前記電機子鉄心２
の表面に装着するようにしてもよい。この場合、コイル
形状に合うように成形された絶縁材料からなるボビン
と、前記ボビン同士をコイルピッチとなるように接続す
る柔軟な絶縁材料からなる連結部によって絶縁体を構成
し、前記ボビンに巻線を所定の巻回数だけ整列巻きした
ものを電機子鉄心３の表面に装着し、絶縁樹脂でモール
ドして電機子鉄心３とコイル４がー体となるようにす
る。このようにすることにより、ボビン間の接続部でコ
イル間の位置決めができ、コイル４の取り付けが正確
で、かつ容易に行なえる。また、コイル４の位置決め精
度が向上することにより、トルクリップルを小さくする
ことができる。
いて説明する。 ［第１の実施例］図１は本発明の第１の実施例を示す正
断面図である。本実施例は、３相、８極、６コイルのイ
ンナーロータ形の平滑電機子巻線形モータに適用した例
を示している。図において、１は平滑電機子巻線形モー
タ、２は電機子で、電機子鉄心３とコイル４を有してい
る。前記電機子鉄心３は、電磁鋼板から打ち抜いた薄い
板状の鉄心を積層して構成しており、外周部に等間隔に
ｑ個の、本実施例では１１個の突起５が設けられてい
る。前記突起５は、薄板状の電磁鋼板を打ち抜いて鉄心
を形成する際に一体に設けられる。一般にコギングトル
クの次数は極数とスロット数の最小公倍数となるので、
本発明では電機子鉄心３の突起数と極数の最小公倍数で
コギングが発生すると考えられる。一般的にコギングト
ルクは次数が高ければ高いほど振幅は小さくなるので、
電機子鉄心３の外周に設ける突起５の数ｑは極数ｐと互
いに素の関係となるようにする。本実施例では、コギン
グの次数は８８次である。各突起５の中心部はカシメが
施されており、電磁鋼板の打ち抜きと同時に鉄心のカシ
メによる仮止めが行われ、鉄心が所定の積厚となるよう
積層される。この際、電機子鉄心３を構成する鉄心を２
π／ｑ（ｒａｄ）ずつ回し積みするようにしてもよい。
前記電機子鉄心３の内周面に装着されるコイル４は、平
角線または丸線を用いて所定の巻回数となるように整列
巻きされ、電機子鉄心３の内周面ときれいに面接触する
ように成形される。電機子鉄心３の内周面には、絶縁層
６を介して６個のコイル４が等間隔に配置され、Ｕ相、
Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相の順になるよう結線され
る。その後、前記コイル４は、樹脂により前記電機子鉄
心３の内周面に固着される。フレーム７は、アルミ合金
で構成されており、前記電機子鉄心３の突起５とフレー
ム７の内周面の凹部８で焼き嵌めによってー体となるよ
うに固着される。前記フレーム７の内径は電機子鉄心３
の外径より100 μｍ程度大きくしてあるので、フレーム
７が完全な円筒でない場合においても焼き嵌めにより電
機子鉄心３が変形することはない。なお、前記フレーム
７の両端には、図示しない負荷側ブラケットと反負荷側
ブラケットがネジ止め等の手段により固着されている。
また、前記負荷側と反負荷側のブラケットには、図示し
ない軸受によって軸方向に対して回転自在に支承された
回転子９が設けられており、前記回転子８の表面には、
前記コイル６と機械的な空隙Ｇを介して対向するように
８個の永久磁石１０が互いに異極となるよう固着されて
いる。 ［第２の実施例］図示していないが、本発明において
は、前記コイル４をボビンに巻装して前記電機子鉄心２
の表面に装着するようにしてもよい。この場合、コイル
形状に合うように成形された絶縁材料からなるボビン
と、前記ボビン同士をコイルピッチとなるように接続す
る柔軟な絶縁材料からなる連結部によって絶縁体を構成
し、前記ボビンに巻線を所定の巻回数だけ整列巻きした
ものを電機子鉄心３の表面に装着し、絶縁樹脂でモール
ドして電機子鉄心３とコイル４がー体となるようにす
る。このようにすることにより、ボビン間の接続部でコ
イル間の位置決めができ、コイル４の取り付けが正確
で、かつ容易に行なえる。また、コイル４の位置決め精
度が向上することにより、トルクリップルを小さくする
ことができる。
【０００６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、コ
ギングトルクとトルクリップルが小さく、製作が容易で
かつ精度良く行なえる平滑電機子巻線形モータを提供す
ることができる効果がある。
ギングトルクとトルクリップルが小さく、製作が容易で
かつ精度良く行なえる平滑電機子巻線形モータを提供す
ることができる効果がある。
【図１】 本発明の実施例を示す正断面図である。
１ 平滑電機子巻線形モータ、 ２ 電機子、 ３ 電機子鉄心、 ４ コイル、 ５ 突起、 ６ 絶縁層、 ７ フレーム、 ８ 凹部、 ９ 回転子、 １０ 永久磁石、 Ｇ 空隙
Claims (4)
- 【請求項１】 円筒状のスロットレス形電機子鉄心の内
周面または外周面に回転磁界形成用のコイルを複数個装
着してなる電機子と、前記コイルと空隙を介して回転自
在に配置されたｐ極の永久磁石形回転子を有し、前記電
機子鉄心のコイル配置面の反対側にフレームを設けた平
滑電機子巻線形モータにおいて、 前記電機子鉄心のフレーム対向面に永久磁石の極数ｐと
互いに素となる関係を持ったｑ個の突起を等間隔に設け
るとともに、前記フレームの前記突起と対向する面に突
起の形状に合わせた凹部を設け、前記突起と凹部の嵌合
によりフレームに電機子鉄心を固着したことを特徴とす
る平滑電機子巻線形モータ。 - 【請求項２】 前記電機子鉄心を薄い板状の鉄心を積層
して構成するとともに、前記電機子鉄心の前記突起にカ
シメを施し、前記電機子鉄心を仮止めしたことを特徴と
する請求項１に記載の平滑電機子巻線形モータ。 - 【請求項３】 電機子鉄心を構成する薄板状の鉄心を２
π／ｑ（ｒａｄ）ずつ回し積みしたことを特徴とする請
求項１または請求項２に記載の平滑電機子巻線形モー
タ。 - 【請求項４】 コイル形状に合うように成形された絶縁
材料からなるボビンと、前記ボビン同士をコイルピッチ
となるように接続する柔軟な絶縁材料からなる連結部に
よって絶縁体を構成し、前記ボビンに巻線を所定の巻回
数だけ整列巻きしたものを電機子鉄心の表面に装着し、
絶縁樹脂によりモールドして電機子鉄心とコイルがー体
となるようにしたことを特徴とする請求項１から３まで
のいずれかの項に記載の平滑電機子巻線形モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11044087A JP2000245124A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 平滑電機子巻線形モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11044087A JP2000245124A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 平滑電機子巻線形モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000245124A true JP2000245124A (ja) | 2000-09-08 |
Family
ID=12681850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11044087A Pending JP2000245124A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 平滑電機子巻線形モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000245124A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002136029A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-05-10 | Yaskawa Electric Corp | スロットレスモータのステータ |
| JP2002191147A (ja) * | 2000-12-20 | 2002-07-05 | Yaskawa Electric Corp | ギャップワインディング形モータの回転子構造 |
| JP2002272049A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-20 | Yaskawa Electric Corp | スロットレスモータ |
| US6984914B2 (en) | 2000-12-28 | 2006-01-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor having characteristic structure in armature and disc apparatus |
| JP2007318876A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Toyota Industries Corp | 電動モータ及び電動圧縮機 |
| US7405505B2 (en) | 2003-09-01 | 2008-07-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Rotary electric machine |
| KR101150990B1 (ko) * | 2010-06-19 | 2012-06-13 | 김유정 | 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터 |
| JP2013219925A (ja) * | 2012-04-09 | 2013-10-24 | Toyota Motor Corp | 回転電機 |
| US9800100B2 (en) | 2014-06-06 | 2017-10-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Permanent magnet motor and driving apparatus-integrated permanent magnet motor |
-
1999
- 1999-02-23 JP JP11044087A patent/JP2000245124A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002136029A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-05-10 | Yaskawa Electric Corp | スロットレスモータのステータ |
| JP2002191147A (ja) * | 2000-12-20 | 2002-07-05 | Yaskawa Electric Corp | ギャップワインディング形モータの回転子構造 |
| US6984914B2 (en) | 2000-12-28 | 2006-01-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor having characteristic structure in armature and disc apparatus |
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| DE112004001581B4 (de) | 2003-09-01 | 2022-06-23 | Mitsubishi Denki K.K. | Drehende elektrische Maschine |
| JP2007318876A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Toyota Industries Corp | 電動モータ及び電動圧縮機 |
| KR101150990B1 (ko) * | 2010-06-19 | 2012-06-13 | 김유정 | 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터 |
| JP2013219925A (ja) * | 2012-04-09 | 2013-10-24 | Toyota Motor Corp | 回転電機 |
| US9800100B2 (en) | 2014-06-06 | 2017-10-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Permanent magnet motor and driving apparatus-integrated permanent magnet motor |
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