JP2001211629A - Motor - Google Patents

Motor

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JP2001211629A
JP2001211629A JP2000017094A JP2000017094A JP2001211629A JP 2001211629 A JP2001211629 A JP 2001211629A JP 2000017094 A JP2000017094 A JP 2000017094A JP 2000017094 A JP2000017094 A JP 2000017094A JP 2001211629 A JP2001211629 A JP 2001211629A
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JP
Japan
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motor
pole
tooth
phase
pole teeth
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Application number
JP2000017094A
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Japanese (ja)
Inventor
Saburo Kusumi
三郎 楠美
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CKD Corp
Original Assignee
CKD Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor which can reduce the size by shortening the length of motor in the movable direction and also changing the allocation structure of magnets. SOLUTION: A 3-phase coil type rotary motor 1 includes a coil which is wound circumferentially at the external circumference of a support shaft 10 and a magnet 18 allocated to a rotor core 15 with an interval in the circumferential direction so that the magnetizing direction is orthogonally crossing the magnetic flux of the coil. Pole teeth 15a, 15b are formed at the internal circumferential surface of the rotor core 15 and a plurality of pole teeth 4a are also formed in opposition to such pole teeth 15a, 15b. A magnet 18 is allocated for a plurality of pole teeth 15a, 15b of the rotor core 15.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、モータに関するも
のである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、コイルがステータの円周方向に
リング状で巻回されたリングコイルモータが考案されて
いる。図19は一般的なアウタロータ型の3相リングコ
イルモータの断面図である。3相リングコイルモータ8
1は、支持軸82に固定された円柱状のステータ83
と、そのステータ83を外部から包囲するとともに、支
持軸82に対しベアリング84を介して回転可能に支持
された円筒状のロータ85とを備えている。
2. Description of the Related Art For example, a ring coil motor in which a coil is wound in a ring shape in the circumferential direction of a stator has been devised. FIG. 19 is a cross-sectional view of a general outer rotor type three-phase ring coil motor. Three-phase ring coil motor 8
1 is a cylindrical stator 83 fixed to a support shaft 82
And a cylindrical rotor 85 that surrounds the stator 83 from the outside and is rotatably supported on a support shaft 82 via a bearing 84.

【0003】ステータ83は、U相、V相、W相の互い
に相の異なる3つの円柱状のステータ部品86が同軸上
に配列された3連構造を有している。各ステータ部品8
6は2列の歯極87を有しており、図19の左からU+
相突極、U- 相突極、V+ 相突極、V- 相突極、W+ 相
突極、W- 相突極となっている。また、2列の歯極87
の間にはコイル88がリング状に巻回されており、図1
7の左から順にU相コイル、V相コイル、W相コイルと
なっている。また、各歯極87の外周面には極歯89が
形成され、極歯89の位相は、U+ とU- 、V+ とV-
、W+ とW- とでそれぞれ歯ピッチの2分の1ずれ、
U+ とV+ とW+ では歯ピッチの6分の1ピッチずつず
れている。
[0003] The stator 83 has a triple structure in which three cylindrical stator components 86 having different phases of a U phase, a V phase and a W phase are coaxially arranged. Each stator component 8
6 has two rows of tooth poles 87 and U + from the left in FIG.
There are salient poles, U- salient poles, V + salient poles, V- salient poles, W + salient poles, and W- salient poles. Also, two rows of tooth poles 87
Between them, a coil 88 is wound in a ring shape.
7 are a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil in order from the left. Further, pole teeth 89 are formed on the outer peripheral surface of each tooth pole 87, and the phases of the pole teeth 89 are U + and U-, V + and V-.
, W + and W- shift by half the tooth pitch,
U +, V + and W + are shifted by 1/6 of the tooth pitch.

【0004】3つのステータ部品86を挟む両側には、
磁気ループを形成するための磁路として単に機能するだ
けの歯のない2つの補極部材90がそれぞれ配置されて
いる。3つのステータ部品86と2つの補極部材90と
の間には4つのマグネット91が挟まれており、各マグ
ネット91は軸方向に着磁されている。
[0004] On both sides of the three stator parts 86,
Two toothless supplementary pole members 90 merely functioning as magnetic paths for forming a magnetic loop are arranged. Four magnets 91 are sandwiched between the three stator components 86 and the two auxiliary pole members 90, and each magnet 91 is magnetized in the axial direction.

【0005】図20はコイル88とマグネット91が作
る合成磁束を図示したものであり、3つのコイル88う
ち通電されているものを図示している。同図に示すよう
に(a)〜(f)の順に各コイル88を通電することに
よって、突極歯とロータ歯とが密結合となる吸引状態が
順に移って、ロータ85はステータ83に対して回転す
る。
FIG. 20 shows a composite magnetic flux generated by the coil 88 and the magnet 91, and shows the three coils 88 which are energized. As shown in the drawing, by energizing each coil 88 in the order of (a) to (f), the suction state in which the salient pole teeth and the rotor teeth are tightly coupled is sequentially shifted, and the rotor 85 is moved relative to the stator 83. Rotate.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構造では、ステータ83の軸方向両端部に補極部材90
が必要となるとともに、4つのマグネット91がステー
タ部品86と同軸上に配列されているため、ステータ8
3が軸方向に相対的に長くなり、モータの小型化に支障
をきたすという問題がある。さらに、マグネット91の
材質に高価な希土類磁石を使用しているため、磁石の使
用量が多いとモータの製造コストも余計にかかることに
なるので、モータ特性を維持しつつ希土類磁石の使用量
を減らすことも課題の1つであった。
However, in such a structure, the auxiliary pole members 90 are provided at both ends of the stator 83 in the axial direction.
Is required, and the four magnets 91 are arranged coaxially with the stator component 86.
3 is relatively long in the axial direction, which hinders downsizing of the motor. Furthermore, since an expensive rare earth magnet is used for the material of the magnet 91, if the amount of the magnet used is large, the manufacturing cost of the motor is also increased. Therefore, the amount of the rare earth magnet used while maintaining the motor characteristics is reduced. One of the issues was to reduce it.

【0007】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、モータの可動方向と直交する
方向の長さを短くすることによって小型化できるととも
に、磁石の配置構造を変えることでマグネットの使用量
を減らすことができるモータを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce the size by reducing the length in the direction perpendicular to the direction in which the motor can move, and to reduce the size of the magnet arrangement structure. An object of the present invention is to provide a motor that can reduce the amount of magnets used by changing it.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め請求項1に記載の発明では、固定側モータ部品と可動
側モータ部品とを備えたモータであって、前記両モータ
部品の対向面には少なくとも片面側に極歯を有するとと
もに、互いに歯位相が異なる複数列の歯極対がモータの
可動方向と直交する方向に並んで列設され、前記両モー
タ部品のいずれかに設けられ、前記可動方向と直交する
面内で磁束を作るように前記可動方向に沿って環状に巻
回された状態で前記歯極対の列間に配置されるととも
に、位相の異なる電流が流される複数のコイルと、前記
両モータ部品のいずれかに設けられ、前記コイルの磁束
と交差する向きの磁束を作るとともに、前記可動方向に
N,S極が交互に並ぶ磁極を作るように前記可動方向に
着磁された向きで少なくとも1つ配置され、複数の場合
は、前記着磁の向きが隣のものと反対となるように所定
の間隔をおいて交互に反転配置された磁石とを備えたこ
とを要旨とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a motor having a fixed-side motor component and a movable-side motor component, wherein opposing surfaces of the two motor components are provided. In addition to having a pole tooth on at least one side, a plurality of rows of tooth pole pairs having different tooth phases are arranged side by side in a direction orthogonal to the movable direction of the motor, and are provided on either of the two motor parts. While being arranged between the rows of the tooth pole pairs while being annularly wound along the movable direction so as to create a magnetic flux in a plane orthogonal to the movable direction, a plurality of currents having different phases are passed. A coil and a magnetic flux provided in one of the two motor parts and intersecting with the magnetic flux of the coil, and attached in the movable direction so as to form magnetic poles having N and S poles alternately arranged in the movable direction. Small in magnetized orientation Disposed Kutomo one, in the case of plural, is summarized in that the orientation of the magnetization has a magnet which is inverted alternately arranged at predetermined intervals so that opposite its neighbors.

【0009】この発明によれば、電流が流されたコイル
が発生する磁束と、そのコイルの磁束と直交するように
発生する磁石の磁束とによって合成磁束が発生し、その
合成磁束が強まった歯極対で密結合状態となろうとし、
可動側モータ部品が固定側モータ部品に吸引される。そ
して、コイルの通電が切り換えられることによって、順
次、吸引状態による密結合が各歯極対間で移行して、可
動側モータ部品は固定側モータ部品に対して可動する。
この構造では、磁気回路を構成するために必要な補極部
材が不要で、しかも磁石が可動方向に配列されるので、
可動方向と直交する方向の長さが短くなり、その分だけ
モータが小型になる。さらに、磁石は所定の間隔を隔て
て配置されているので、相対的に磁石の使用量も低減さ
れる。
According to the present invention, the magnetic flux generated by the coil through which the current flows and the magnetic flux of the magnet generated so as to be orthogonal to the magnetic flux of the coil generate a synthetic magnetic flux, and the tooth having the increased synthetic magnetic flux is generated. Trying to become tightly coupled with pole pairs,
The movable motor component is sucked by the fixed motor component. Then, when the energization of the coil is switched, the tight coupling due to the attraction state shifts between each pair of teeth, and the movable motor component moves relative to the fixed motor component.
In this structure, the auxiliary pole member necessary for forming the magnetic circuit is unnecessary, and the magnets are arranged in the movable direction.
The length in the direction orthogonal to the movable direction becomes shorter, and the motor becomes smaller by that amount. Further, since the magnets are arranged at predetermined intervals, the amount of magnets used is relatively reduced.

【0010】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記歯極対を構成するもののうち、
磁石が配置されている側の極歯は、前記磁石を挟んで位
相がほぼ180度ずれていることを要旨とする。
[0010] According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, of the tooth pole pairs,
The gist is that the pole teeth on the side where the magnet is arranged are out of phase by approximately 180 degrees with respect to the magnet.

【0011】この発明によれば、請求項1に記載の発明
の作用に加え、コイルの磁束と磁石の磁束との合成磁束
が効率良く可動側モータ部品の推力に寄与する。請求項
3に記載の発明では、請求項1又は2に記載の発明にお
いて、前記複数の歯極対は3列又は6列であって、1列
ずつ又は2列ずつの前記歯極対からなるコイル相の異な
る3組によって3相となるように当該3組の歯極対の歯
位相が組ごとに120度ずらして形成されていることを
要旨とする。
According to the present invention, in addition to the function of the first aspect, the combined magnetic flux of the magnetic flux of the coil and the magnetic flux of the magnet efficiently contributes to the thrust of the movable motor component. According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the plurality of pairs of tooth poles are three rows or six rows, and each of the plurality of pairs of tooth poles comprises one row or two rows. The gist is that the tooth phases of the three pairs of tooth poles are formed so as to be shifted from each other by 120 degrees so that three phases are formed by three sets having different coil phases.

【0012】この発明によれば、請求項2に記載の発明
の作用に加え、3相モータを構成でき、その3相モータ
おいて上記作用と同等の作用を奏することが可能とな
る。
According to the present invention, in addition to the function of the second aspect, a three-phase motor can be formed, and the three-phase motor can achieve the same function as the above-described function.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)以下、本発明を
アウタロータ型の回転モータに具体化した第1実施形態
を図1〜図4に従って説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment in which the present invention is embodied in an outer rotor type rotary motor will be described below with reference to FIGS.

【0014】図1及び図2に示すように、モータとして
の回転モータ1は3相3コイルモータであって、固定側
モータ部品としてのステータ2と、可動側モータ部品と
してのロータ3とを備えている。ステータ2は、図4
(a)に示すリング状の極板4(5〜9)を支持軸10
に対し同軸上に6枚外嵌したもので、これら極板4〜9
は支持軸10に相対回転不能に連結されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a rotary motor 1 as a motor is a three-phase three-coil motor, and includes a stator 2 as a fixed-side motor component and a rotor 3 as a movable-side motor component. ing. The stator 2 is shown in FIG.
The ring-shaped electrode plates 4 (5 to 9) shown in FIG.
6 are coaxially fitted to the outside,
Is connected to the support shaft 10 so as not to rotate relatively.

【0015】極板4〜9の間には2枚ずつの間に3つの
コイル11〜13が支持軸10の外周に巻回された状態
で配置されており、図2の上から順にU相コイル11、
V相コイル12、W相コイル13となっている。各極板
4〜9は、U相対である極板4,5がU+ 相歯極4、U
- 相歯極5となり、V相対である極板6,7がV+ 相歯
極6、V- 相歯極7となり、W相対である極板8,9が
W+ 相歯極8、W- 相歯極9となる。
Between the pole plates 4 to 9, three coils 11 to 13 are wound around the outer circumference of the support shaft 10 between two plates, and the U-phases are arranged in order from the top in FIG. Coil 11,
A V-phase coil 12 and a W-phase coil 13 are provided. Each of the pole plates 4 to 9 has a U + phase tooth pole 4, U
-The phase-tooth pole 5, the V-phase poles 6 and 7 become the V + phase-tooth pole 6, and the V- phase tooth pole 7, and the W-phase poles 8 and 9 become the W + phase-tooth pole 8, W -It becomes phase tooth pole 9.

【0016】ロータ3は、外側のロータケース14とそ
のロータケース14の内周面に固着されたロータコア1
5とを有し、ステータ2の回りを包囲する略円筒状に形
成されている。ロータ3は支持軸10に対しベアリング
16によって回転可能に支持されている。
The rotor 3 includes an outer rotor case 14 and a rotor core 1 fixed to the inner peripheral surface of the rotor case 14.
5 and is formed in a substantially cylindrical shape surrounding the stator 2. The rotor 3 is rotatably supported on a support shaft 10 by a bearing 16.

【0017】各歯極4〜9の外周面には極歯4a〜9a
が周方向に等間隔に複数形成されており、各相の歯極4
〜9上の極歯4a〜9aは、U+ 相極歯4a、U- 相極
歯5a、V+ 相極歯6a、V- 相極歯7a、W+ 相極歯
8a、W- 極歯9aとなる。各歯極4〜9は、各極歯4
a〜9aが、相が対である極歯同士で極歯のピッチ(図
3に示す間隔M)の2分の1ずれるように、かつ、各
U,V,W相の各極歯ごとでピッチMの3分の1ずれる
ように支持軸10に組付けられている。即ち、相が対で
ある極歯4aと5a、極歯6aと7a、極歯8aと9a
は互いに電気角(歯位相)が180度ずれ、各相ごとの
極歯4a、5aと極歯6a、7aと極歯8a、9aとは
互いに電気角が120度ずれている。
Polar teeth 4a to 9a are provided on the outer peripheral surface of each tooth pole 4 to 9.
Are formed at equal intervals in the circumferential direction.
The upper pole teeth 4a to 9a are U + phase pole teeth 4a, U- phase pole teeth 5a, V + phase pole teeth 6a, V- phase pole teeth 7a, W + phase pole teeth 8a and W- pole teeth. 9a. Each tooth pole 4 to 9 is
a to 9a are shifted by a half of the pole tooth pitch (interval M shown in FIG. 3) between the pole teeth whose phases are paired, and for each pole tooth of each U, V, W phase. It is mounted on the support shaft 10 so as to be shifted by one third of the pitch M. That is, the pole teeth 4a and 5a, the pole teeth 6a and 7a, and the pole teeth 8a and 9a whose phases are a pair.
The electrical angles (teeth phases) are shifted from each other by 180 degrees, and the electrical angles of the pole teeth 4a, 5a, the pole teeth 6a, 7a, and the pole teeth 8a, 9a for each phase are shifted from each other by 120 degrees.

【0018】ロータコア15は円筒状であって、その内
周面が支持軸10に固定された6枚の極板4〜9の外周
面に対して一定の空隙(ギャップ)で対向するような内
径に形成されている。ロータコア15の内周面には、図
4(b)に示すように、極歯15a,15bが周方向に
等間隔に複数形成されている。極歯15a,15bは6
つの歯極4〜9の極歯4a〜9aと対向可能な幅(軸方
向長さ)を有している。ロータコア15の極歯15a,
15bとステータ2の極歯4a〜9aは、歯のピッチが
同じとなるように形成されるとともに、互いに向き合う
ように配置される。なお、歯極対は、歯極4〜9とロー
タコア15によって構成される。
The rotor core 15 is cylindrical and has an inner peripheral surface whose inner peripheral surface is opposed to the outer peripheral surfaces of the six electrode plates 4 to 9 fixed to the support shaft 10 with a constant gap. Is formed. As shown in FIG. 4B, a plurality of pole teeth 15a and 15b are formed on the inner peripheral surface of the rotor core 15 at equal intervals in the circumferential direction. The pole teeth 15a and 15b are 6
Each of the tooth poles 4 to 9 has a width (length in the axial direction) capable of opposing the pole teeth 4 a to 9 a. The pole teeth 15a of the rotor core 15,
The pole teeth 15b and the pole teeth 4a to 9a of the stator 2 are formed so as to have the same tooth pitch, and are arranged so as to face each other. In addition, the tooth pole pair is configured by the tooth poles 4 to 9 and the rotor core 15.

【0019】ロータコア15には、外周面側に開口する
切欠部17が周方向に等間隔で所定個数(本例では8
つ)形成され、この切欠部17はロータコア15の軸方
向全域に亘って形成されている。切欠部17には希土類
磁石を材質とするマグネット18(図1及び図2参照)
が組付けられ、マグネット18は切欠部17に嵌め込む
ために断面長方形の棒状に形成されている。マグネット
18は、図1に示すように極歯15aの複数個ごとに1
つずつ配置されている。
The rotor core 15 has a predetermined number of notches 17 (8 in this example) which are open at the outer peripheral surface at equal intervals in the circumferential direction.
The notch 17 is formed over the entire area of the rotor core 15 in the axial direction. The notch 17 has a magnet 18 made of a rare earth magnet (see FIGS. 1 and 2).
The magnet 18 is formed in a rod shape having a rectangular cross section so as to be fitted into the cutout portion 17. As shown in FIG. 1, one magnet 18 is provided for each of the plurality of pole teeth 15a.
Are arranged one by one.

【0020】各マグネット18はロータ3の可動方向、
即ち周方向に着磁される向きで、同極がそれぞれ向き合
うように交互に向きを反転して配置されている。ロータ
コア15には各マグネット18間に交互に磁極が反転す
る磁極19a,19bが形成され、磁極19a,19b
はマグネット18を挟んで交互にN極、S極となる。そ
のため、N極である磁極19aの極歯はN極歯15aと
なり、S極である磁極19bの極歯はS極歯15bとな
る。
Each magnet 18 moves in the direction in which the rotor 3 moves,
In other words, they are arranged in such a way that they are magnetized in the circumferential direction, and the directions are alternately reversed so that the same poles face each other. The rotor core 15 has magnetic poles 19a and 19b whose magnetic poles are alternately inverted between the magnets 18, and the magnetic poles 19a and 19b.
Are alternately N and S poles with the magnet 18 interposed therebetween. Therefore, the pole teeth of the magnetic pole 19a, which is the N pole, become the N pole teeth 15a, and the pole teeth of the magnetic pole 19b, which is the S pole, become the S pole teeth 15b.

【0021】図3はU+ 相歯極4とU- 歯極5が位置す
る付近の部分拡大図である。同図に示すように、ステー
タ2の極歯4a(5a〜9a)とロータコア15の極歯
15aは、所定のギャップを挟んで対峙している。ロー
タコア15の極歯15a,15bのピッチはマグネット
18が位置する部位を除いて所定の間隔Lを有し、この
ピッチLはステータ2に形成された極歯4a〜9aのピ
ッチMと同じ長さ(L=M)となっている。また、隣同
士の2つのマグネット18間に位置する極歯15a,
…,15a、(15b,…,15b)を一組とすると、
隣の一組と電気角が180度ずれている。即ち、N極歯
15aとS極歯15bは、歯の位相が電気角で180度
ずれている。本例では、マグネット18が位置する部位
でのロータ3の極歯15a,15b同士の間隔Wは、他
の極歯同士の間隔Lに対して約1.5倍となっている。
マグネット18の周方向の幅は、間隔Wよりもやや小さ
い程度の幅となっている。
FIG. 3 is a partially enlarged view in the vicinity of the positions of the U + phase pole 4 and the U− phase pole 5. As shown in the figure, the pole teeth 4a (5a to 9a) of the stator 2 and the pole teeth 15a of the rotor core 15 face each other with a predetermined gap therebetween. The pitch of the pole teeth 15a and 15b of the rotor core 15 has a predetermined interval L excluding the portion where the magnet 18 is located, and the pitch L is the same length as the pitch M of the pole teeth 4a to 9a formed on the stator 2. (L = M). Further, the pole teeth 15a, which are located between two adjacent magnets 18,
…, 15a, (15b, ..., 15b) as a set,
The electrical angle is shifted by 180 degrees from the next pair. That is, the phases of the N pole teeth 15a and the S pole teeth 15b are shifted by 180 degrees in electrical angle. In this example, the interval W between the pole teeth 15a and 15b of the rotor 3 at the position where the magnet 18 is located is about 1.5 times the interval L between the other pole teeth.
The width of the magnet 18 in the circumferential direction is slightly smaller than the interval W.

【0022】ロータ3のN極歯15aとその極歯15a
に対向する部位のU+ 相極歯4a、及びロータ3のS極
歯15bとその極歯15bに対向する部位のU- 相極歯
5aの組合わせが同位相となる。同様に、ロータ3のN
極歯15aとその極歯15aに対向する部位のU- 相極
歯5a、及びロータ3のS極歯15bとその極歯15b
に対向する部位のU+ 相極歯4aの組合わせが同位相と
なる。
N pole teeth 15a of the rotor 3 and the pole teeth 15a
The combination of the U + phase pole teeth 4a at the portion opposing the pole teeth and the S-pole teeth 15b of the rotor 3 and the U- phase pole teeth 5a at the portion opposing the pole teeth 15b have the same phase. Similarly, N of rotor 3
The pole tooth 15a, the U-phase pole tooth 5a at a portion facing the pole tooth 15a, the S pole tooth 15b of the rotor 3, and the pole tooth 15b
The combination of the U + phase pole teeth 4a at the portion opposite to.

【0023】次に、モータ回転時に誘起される磁束につ
いて説明する。図1にはマグネット18による磁束(但
し、1つのマグネットのみ)が図示され、図2には各コ
イル11〜13に電流が流れたときの磁束が図示されて
いる。図3では、U相コイル11に電流が流れたときの
コイル11とマグネット18との合成磁束の一部を図示
している。なお、この合成磁束は電流の向きによって変
化する。
Next, the magnetic flux induced when the motor rotates will be described. FIG. 1 illustrates the magnetic flux (only one magnet) generated by the magnet 18, and FIG. 2 illustrates the magnetic flux when a current flows through each of the coils 11 to 13. FIG. 3 illustrates a part of the composite magnetic flux between the coil 11 and the magnet 18 when a current flows through the U-phase coil 11. Note that the resultant magnetic flux changes depending on the direction of the current.

【0024】例えば、U相コイル11に図3上で左方向
(矢印)に電流Iが流れたとき、マグネット18とコイ
ル11とによってできる合成磁束は図3のようになる。
このとき、この合成磁束は、マグネット18のN極から
出た磁束がロータコア15(N磁極19a)のN極歯1
5aから極歯4aを通ってU+ 相歯極4に径方向へ進
み、さらに支持軸10の内部を軸方向に通ってからU-
極歯5aの直下を周方向に進み、極歯5aからS極歯1
5bを通ってロータコア15(N磁極19b)に径方向
へ進んでマグネット18のS極に向かうような閉ループ
を作る。そして、N極歯15aと極歯4a、S極歯15
b極歯5aとが密結合状態となるように、ロータ3のN
極歯15aとS極歯15bがステータ2の極歯4a,5
aにそれぞれ吸引されて、ロータ3はステータ2に対し
て左側へ移動する。
For example, when a current I flows through the U-phase coil 11 in the leftward direction (arrow) in FIG. 3, the combined magnetic flux generated by the magnet 18 and the coil 11 is as shown in FIG.
At this time, the combined magnetic flux is generated by the magnetic flux emitted from the N pole of the magnet 18 when the N pole tooth 1 of the rotor core 15 (N magnetic pole 19a) is formed.
5a through the pole teeth 4a to the U + phase tooth pole 4 in the radial direction, and further through the inside of the support shaft 10 in the axial direction,
Proceeding in the circumferential direction immediately below the pole teeth 5a, the S teeth 1
A closed loop is formed so as to pass through the rotor core 15 (N pole 19b) in the radial direction through 5b and head toward the S pole of the magnet 18. Then, the N pole tooth 15a, the pole tooth 4a, and the S pole tooth 15
The N of the rotor 3 is set so that the b pole teeth 5a are in a tightly coupled state.
The pole teeth 15a and the S pole teeth 15b are the pole teeth 4a, 5 of the stator 2.
a, the rotor 3 moves to the left with respect to the stator 2.

【0025】各コイル11〜13には互いに位相が12
0度ずれた電流がロータ3の回転に同期して流されてお
り、コイル11〜13の通電が切り換えられることによ
って、順次、各極歯間の密結合状態が切り換わってロー
タ3は回転する。なお、この合成磁束は1つの閉ループ
のみ図示したが、他の極歯同士でも同様に合成磁束が発
生している。
Each of the coils 11 to 13 has a phase of 12
A current shifted by 0 degrees is passed in synchronization with the rotation of the rotor 3, and the energization of the coils 11 to 13 is switched, whereby the tightly coupled state between the pole teeth is sequentially switched, and the rotor 3 rotates. . Although only one closed loop is shown for the composite magnetic flux, a composite magnetic flux is similarly generated between the other pole teeth.

【0026】従って、この実施形態では以下のような効
果を得ることができる。 (1)ステータ2の軸方向に配列されるコイル11〜1
3の配列方向とは異なり、マグネットをロータ3の周方
向に配列している。そのため、従来のようなステータの
軸方向にリング状のマグネットを配列する場合と比較し
て、補極部材及びその補極部材に接していたマグネット
の厚さ分だけ、少なくとも軸方向にステータ2が短くな
るので、モータ1を軸方向に小型にできる。
Therefore, in this embodiment, the following effects can be obtained. (1) The coils 11 to 1 arranged in the axial direction of the stator 2
3, the magnets are arranged in the circumferential direction of the rotor 3. Therefore, as compared with the conventional case where the ring-shaped magnets are arranged in the axial direction of the stator, the stator 2 is at least axially extended by the thickness of the auxiliary pole member and the magnet in contact with the auxiliary pole member. Since the motor 1 is shortened, the size of the motor 1 can be reduced in the axial direction.

【0027】(2)従来のモータには、ロータの極歯
(歯部)間の全てに磁石を嵌め込む構造のものもある
が、本例ではマグネット18を複数の極歯15a(15
b)ごとに1つの割合で配置している。その結果、全て
の極歯間にマグネットを埋め込む場合と比較して、マグ
ネットの使用量を減らすことができ、それに伴いモータ
1の製造コストを低減できる。また、マグネットの組付
数も減るので、組付作業も簡単にできる。
(2) There is a conventional motor having a structure in which a magnet is fitted between all the pole teeth (teeth) of the rotor. In this embodiment, the magnet 18 is provided with a plurality of pole teeth 15a (15).
One arrangement is made for each b). As a result, compared to the case where the magnet is embedded between all the pole teeth, the amount of the magnet used can be reduced, and the manufacturing cost of the motor 1 can be reduced accordingly. Also, since the number of magnets to be attached is reduced, the assembling work can be simplified.

【0028】(3)6列の歯極4〜9のうち同相の歯極
の電気角を180度ずらした上で、ロータ3の極歯15
a,15bをマグネット18を挟んで互いに電気角が1
80度ずれるように形成した。従って、コイル11〜1
3とマグネット18による合成磁束の磁路は、2列一組
のコイル相が同相の歯極上で歯の位置が同位相部位を対
角線状にとるので、相対的に大きなトルクを得ることが
できる。
(3) Of the six rows of poles 4 to 9, the electrical angle of the same phase pole is shifted by 180 degrees, and then the pole teeth 15 of the rotor 3 are shifted.
a and 15b have an electrical angle of 1
It was formed so as to be shifted by 80 degrees. Therefore, the coils 11 to 1
The magnetic path of the composite magnetic flux formed by the magnet 3 and the magnet 18 can obtain a relatively large torque because a pair of coil phases on a tooth pole having the same phase and the positions of the teeth are diagonally located at the same phase portion.

【0029】(4)回転モータ1に本例のマグネット配
置構造を適用しているので、回転式のモータにおいて、
小型化、製造コストの低減、製造が簡単などの効果を奏
することができる。
(4) Since the magnet arrangement structure of the present embodiment is applied to the rotary motor 1, a rotary motor
Effects such as miniaturization, reduction of manufacturing cost, and simplification of manufacturing can be achieved.

【0030】(5)マグネット18が周方向に等間隔で
配置されているので、発生する各磁気回路はそれぞれ同
じ回路となるので、ロータ3のスムーズな回転を得るこ
とができる。
(5) Since the magnets 18 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, the generated magnetic circuits are the same, so that the rotor 3 can rotate smoothly.

【0031】(第2実施形態)次に、第2実施形態を図
5及び図6に従って説明する。この実施形態ではモータ
が3相2コイルモータである点が前記第1実施形態と異
なっており、他の構成は同じである。なお、前記第1実
施形態と同一部分は同一番号を付して詳しい説明は省略
する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from the first embodiment in that the motor is a three-phase two-coil motor, and the other configuration is the same. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0032】図5に示すように、モータとしての回転モ
ータ1の固定側モータ部品としてのステータ2は、支持
軸10と、その支持軸10に対し同軸上に組付けられた
計3枚のリング状の極板20〜22を備えている。可動
側モータ部品としてのロータ3は、ロータコア15とロ
ータケース14を備えている。本例でも、各極板20〜
22は図4(a)に示す部材を使用しており、ロータコ
ア15は図4(b)に示す部材を使用している。
As shown in FIG. 5, a stator 2 as a fixed motor component of a rotary motor 1 as a motor has a support shaft 10 and a total of three rings mounted coaxially with the support shaft 10. Electrode plates 20 to 22 are provided. The rotor 3 as a movable motor component includes a rotor core 15 and a rotor case 14. Also in this example, each electrode plate 20 to
Reference numeral 22 uses the member shown in FIG. 4A, and the rotor core 15 uses the member shown in FIG.

【0033】極板20〜22間には、支持軸10の外周
に図5の上から順にU相コイル23、V相コイル24が
巻回されており、各極板20〜22は上から順にU相歯
極20、W相歯極22、V相歯極21となる。各歯極2
0〜22の外周面にはU相極歯20a、V相極歯21
a、W相極歯22aが形成されており、各極歯20a〜
22aの位置は、各U,V,W相ごとで極歯のピッチの
3分の1づつずれている。即ち、各相ごとの極歯20a
〜22aは互いに電気角が120度ずれている。なお、
歯極対は、極板20〜22とロータコア15によって構
成される。
Between the pole plates 20 to 22, a U-phase coil 23 and a V-phase coil 24 are wound around the outer periphery of the support shaft 10 in order from the top in FIG. A U-phase tooth pole 20, a W-phase tooth pole 22, and a V-phase tooth pole 21 are provided. Each tooth pole 2
U-phase pole teeth 20a and V-phase pole teeth 21
a, W-phase pole teeth 22a are formed, and each pole tooth 20a-
The position of 22a is shifted by one third of the pitch of the pole teeth for each of the U, V, and W phases. That is, the pole teeth 20a for each phase
22a have electrical angles deviated from each other by 120 degrees. In addition,
The tooth pole pair includes the pole plates 20 to 22 and the rotor core 15.

【0034】図6は各コイル23,24に電流が流れた
ときに発生する磁束を図示したものである。このような
3相2コイルの回転モータ1では、U相コイル23が通
電状態となると、図6(a)に示すように磁束は主にU
相歯極20の極歯20aに発生する。V相コイル24が
通電状態となると、図6(b)に示すように磁束はV相
歯極21の極歯21aに発生する。U相コイル23及び
V相コイル24に−1/2の電流が流れると、図6
(c)に示すように磁束はW相歯極22の極歯22aに
発生する。従って、各コイル23,24に所定の電流が
流されることによって、ロータ3の極歯15a,15b
がステータ2の極歯20a〜22aに吸引されて密結合
状態となり、その密結合が各極歯間で順次切り換えられ
て、ロータ3はステータ2に対して回転する。
FIG. 6 shows the magnetic flux generated when a current flows through each of the coils 23 and 24. In such a three-phase two-coil rotary motor 1, when the U-phase coil 23 is energized, the magnetic flux is mainly U-phase as shown in FIG.
It occurs at the pole teeth 20a of the phase teeth pole 20. When the V-phase coil 24 is energized, magnetic flux is generated at the pole teeth 21 a of the V-phase tooth pole 21 as shown in FIG. When a current of -1/2 flows through the U-phase coil 23 and the V-phase coil 24, FIG.
As shown in (c), the magnetic flux is generated at the pole teeth 22 a of the W-phase tooth pole 22. Therefore, when a predetermined current is applied to each of the coils 23 and 24, the pole teeth 15a and 15b of the rotor 3 are formed.
Is attracted to the pole teeth 20a to 22a of the stator 2 to be in a tightly coupled state, and the tight coupling is sequentially switched between the respective pole teeth, and the rotor 3 rotates with respect to the stator 2.

【0035】従って、この実施形態では以下のような効
果を得ることができる。 (6)コイル数が少ないこの3相2コイルのモータ1
で、棒状のマグネット18をロータ3の周方向に複数の
極歯15a,15bごとに1つの割合で組込む構造を採
用しているので、前記第1実施形態と同様に、モータ1
の小型化、モータの製造コスト軽減、マグネットの組付
作業の簡素化などの効果を奏することができる。さら
に、3相2コイルのモータ1は歯極20〜22が3列で
コイル23,24も2つと少なく、軸方向長さが相対的
に短くなるので、マグネット18の使用量を一層減らす
ことができる。さらにコイル数も減らすことができるの
で、モータの製造コストを一層低減できる。さらに、コ
イルが2つであるので、組付作業も一層簡単にできると
ともに、軸方向長さも短くなってモータ1を一層小型に
できる。
Therefore, in this embodiment, the following effects can be obtained. (6) This three-phase two-coil motor 1 with a small number of coils
Since a structure is adopted in which the rod-shaped magnet 18 is incorporated in the circumferential direction of the rotor 3 at a rate of one for each of the plurality of pole teeth 15a and 15b, the motor 1 is mounted in the same manner as in the first embodiment.
In addition, effects such as miniaturization of the motor, reduction of the manufacturing cost of the motor, and simplification of the magnet assembling operation can be obtained. Further, since the three-phase two-coil motor 1 has three rows of tooth poles 20 to 22 and two coils 23 and 24, and has a relatively short axial length, the use amount of the magnet 18 can be further reduced. it can. Further, since the number of coils can be reduced, the manufacturing cost of the motor can be further reduced. Further, since there are two coils, the assembling work can be further simplified, and the axial length can be shortened, so that the motor 1 can be further reduced in size.

【0036】(第3実施形態)次に、第3実施形態を図
7〜図9に従って説明する。この実施形態ではインナー
ロータ型である点が前記各実施形態とは異なっている。
また、本例でのモータは3相2コイルモータを採用して
いる。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from the above embodiments in that the inner rotor type is used.
Further, the motor in this example employs a three-phase two-coil motor.

【0037】図7及び図8に示すように、インナーロー
タ型であるモータとしての回転モータ1は、回転軸29
とロータコア30とを有する可動側モータ部品としての
ロータ31と、ロータ31を周囲から包囲する略筒状の
固定側モータ部品としてのステータ32とを備えてい
る。ロータコア30の外周面には、極歯30aが周方向
に等間隔で突出形成されている。ステータ32は、回転
軸29がベアリング16を介して相対回転可能に支持さ
れたケース33の内周面に組付けられている。ステータ
32は、図9(a)に示すヨークリング34(35,3
6)を3つと、図9(b)に示すヨークリング37(3
8)を2つ有している。
As shown in FIGS. 7 and 8, the rotary motor 1 as an inner rotor type motor has a rotary shaft 29.
A rotor 31 as a movable motor component having a rotor core 30 and a stator 32 as a substantially cylindrical fixed motor component surrounding the rotor 31 from the periphery. On the outer peripheral surface of the rotor core 30, pole teeth 30a are formed so as to protrude at equal intervals in the circumferential direction. The stator 32 is attached to an inner peripheral surface of a case 33 in which the rotating shaft 29 is supported via the bearing 16 so as to be relatively rotatable. The stator 32 includes a yoke ring 34 (35, 3) shown in FIG.
6) and three yoke rings 37 (3) shown in FIG.
8).

【0038】3つのヨークリング34〜36の各間に
は、リング状に巻回された2つのコイル39,40が配
置されており、図8の上から順にU相コイル39、V相
コイル40となっている。ヨークリング34〜36は図
8の上から順にU相歯極34、W相歯極36、V相歯極
35となる。各ヨークリング34〜36の内周面には極
歯34a,34b〜36a,36bが周方向に複数形成
されている。各歯極34〜36は、相が異なるものごと
に極歯のピッチの3分の1ずれるようにケース33に組
付けられており、各相ごとの極歯34a,34b〜36
a,36bは互いに電気角が120度ずれている。な
お、歯極対は、ヨークリング34〜36とロータコア3
0により構成される。
Between each of the three yoke rings 34 to 36, two coils 39 and 40 wound in a ring shape are arranged, and the U-phase coil 39 and the V-phase coil 40 are arranged in order from the top in FIG. It has become. The yoke rings 34 to 36 become a U-phase tooth pole 34, a W-phase tooth pole 36, and a V-phase tooth pole 35 in order from the top in FIG. A plurality of pole teeth 34a, 34b to 36a, 36b are formed on the inner peripheral surface of each of the yoke rings 34 to 36 in the circumferential direction. The tooth poles 34 to 36 are attached to the case 33 so as to be shifted by one-third of the pole tooth pitch for each of the different phases, and the pole teeth 34a, 34b to 36 for each phase are provided.
The electric angles of a and 36b are shifted from each other by 120 degrees. The pair of teeth is composed of the yoke rings 34 to 36 and the rotor core 3.
0.

【0039】ステータ32の外周面には、複数(本例で
は8つ)のマグネット18が周方向等間隔に埋設されて
いる。マグネット18は、ロータ3の可動方向、即ち周
方向に着磁される向きで、同極がそれぞれ向き合うよう
に交互に向きを反転して配置されている。マグネット1
8を埋設するための取付部41は、図9(a)に示すヨ
ークリング34〜36の外周面に形成された切欠部34
c〜36cと、図9(b)に示すヨークリング37,3
8の外周面に形成された切欠部37a,38aとによっ
て形成される。
On the outer peripheral surface of the stator 32, a plurality (eight in this example) of magnets 18 are embedded at equal intervals in the circumferential direction. The magnets 18 are arranged in such a manner that the magnets 18 are magnetized in the movable direction of the rotor 3, that is, in the circumferential direction, and are alternately reversed so that the same poles face each other. Magnet 1
9 is embedded in a notch 34 formed on the outer peripheral surface of the yoke rings 34 to 36 shown in FIG.
c to 36c and the yoke rings 37, 3 shown in FIG.
8 are formed by cutouts 37a and 38a formed on the outer peripheral surface of the base member 8.

【0040】ヨークリング34(35,36)の内周面
には、切欠部34c(35c,36c)と相対する位置
に切欠部34d(35d,36d)が形成され、ヨーク
リング34〜36の極歯34a〜36aは切欠部34c
〜36c以外の内周面全域に周方向に一定ピッチで形成
されている。隣同士の2つのマグネット18間に位置す
る極歯34a,…,34a、(34b,…,34b)を
一組とすると、隣の一組と電気角は180度ずれて形成
されている。なお、図8はモータ1の縦断面図である
が、同図は右側半分がステータ32を取り除いた図とし
て描いている。
Notches 34d (35d, 36d) are formed on the inner peripheral surface of the yoke rings 34 (35, 36) at positions opposite to the notches 34c (35c, 36c). The teeth 34a to 36a have cutouts 34c.
It is formed at a constant pitch in the circumferential direction on the entire inner peripheral surface except for the area 36c. If the pair of pole teeth 34a,..., 34a, (34b,..., 34b) located between two adjacent magnets 18 is a set, the electrical angle is shifted by 180 degrees from the adjacent set. FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of the motor 1, which is drawn as a diagram in which the right half has the stator 32 removed.

【0041】本例でも、各コイル39,40に所定の電
流が流されることによって、ロータ31の極歯34a,
34b〜36a,36bがステータ32の極歯30aに
吸引されて密結合状態となり、その密結合状態が極歯間
で切り換えられて、ロータ31がステータ32に対して
回転する。
Also in this embodiment, when a predetermined current is applied to each of the coils 39 and 40, the pole teeth 34a and 34a of the rotor 31 are formed.
34b-36a and 36b are attracted to the pole teeth 30a of the stator 32 to be in a tightly coupled state, and the tightly coupled state is switched between the pole teeth, and the rotor 31 rotates with respect to the stator 32.

【0042】従って、この実施形態では以下のような効
果を得ることができる。 (7)モータの構造がインナーロータ型であっても、前
記第1及び第2実施形態と同様に、モータ1の小型化、
モータの製造コストの軽減、マグネットの組付作業の簡
素化などの効果を奏することができる。
Therefore, in this embodiment, the following effects can be obtained. (7) Even if the structure of the motor is the inner rotor type, as in the first and second embodiments, the motor 1 can be downsized,
Effects such as reduction of motor manufacturing cost and simplification of magnet assembling work can be obtained.

【0043】(第4実施形態)次に、第4実施形態を図
10〜図12に従って説明する。この実施形態ではマグ
ネット間の細かな極歯がなく、マグネットがインナロー
タ側に組付けられている点が前記各実施形態と異なって
いる。なお、本例でも3相2コイルモータを採用してい
る。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from the above embodiments in that there are no fine pole teeth between the magnets and the magnet is mounted on the inner rotor side. In this example, a three-phase two-coil motor is also used.

【0044】図10及び図11に示すように、インナー
ロータ型であるモータとしての回転モータ1は、回転軸
29と図12(a)に示すロータコア44とを有する可
動側モータ部品としてのロータ45と、そのロータ45
を包囲する略円筒状のステータ46とを備えている。ロ
ータコア44は回転軸29に外嵌固定されている。ステ
ータ46は、回転軸29がベアリング16を介して相対
回転可能に支持されたケース33の内周面に組付けられ
ている。ステータ46は、図12(b)に示すヨークリ
ング47(48,49)を3つと、図12(c)に示す
ヨークリング50(51)を2つ有している。
As shown in FIGS. 10 and 11, a rotary motor 1 as an inner rotor type motor has a rotor 45 as a movable motor component having a rotating shaft 29 and a rotor core 44 shown in FIG. And its rotor 45
And a substantially cylindrical stator 46 that surrounds the The rotor core 44 is externally fixed to the rotating shaft 29. The stator 46 is mounted on an inner peripheral surface of a case 33 in which the rotating shaft 29 is supported via the bearing 16 so as to be relatively rotatable. The stator 46 has three yoke rings 47 (48, 49) shown in FIG. 12B and two yoke rings 50 (51) shown in FIG. 12C.

【0045】3つのヨークリング47〜49の各間に
は、リング状に巻回された2つのコイル52,53が配
置されており、図11の上から順にU相コイル52、V
相コイル53となっている。ヨークリング47〜49は
図11の上から順にU相歯極47、W相歯極49、V相
歯極48となる。各ヨークリング47〜49の内周面に
は、4つの極歯47a〜49aが周方向に等間隔で形成
されている。各歯極47a〜49aは、相が異なるもの
ごとに歯極ピッチの3分の1ずれるようにケース33に
組付けられており、各相ごとの極歯47a〜49aは互
いに電気角が120度ずれている。なお、歯極対は、ヨ
ークリング47〜49とロータコア44により構成され
る。
Two coils 52, 53 wound in a ring shape are arranged between each of the three yoke rings 47 to 49, and the U-phase coils 52, V
It is a phase coil 53. The yoke rings 47 to 49 become a U-phase tooth pole 47, a W-phase tooth pole 49, and a V-phase tooth pole 48 in order from the top in FIG. On the inner peripheral surface of each of the yoke rings 47 to 49, four pole teeth 47a to 49a are formed at equal intervals in the circumferential direction. The tooth poles 47a to 49a are mounted on the case 33 so as to be shifted by one third of the tooth pitch for each of the different phases, and the pole teeth 47a to 49a for each phase have an electrical angle of 120 degrees with each other. It is out of alignment. The tooth pole pair includes yoke rings 47 to 49 and a rotor core 44.

【0046】ロータコア44には、複数(本例では8
つ)のマグネット18が周方向に等間隔に埋設された状
態で組付けられている。各マグネット18は、ロータコ
ア44に対し、磁極が交互に反転する向きに配置され、
各マグネット18間には磁極が交互に反転する極部とし
てのN極部54a、S極部54bが形成されている。ま
た、図12(a)に示すように、ロータコア44の内周
面には、マグネット18を埋設するための複数の切欠部
44aが形成されている。
The rotor core 44 has a plurality (8 in this example).
) Are assembled in a state where they are embedded at equal intervals in the circumferential direction. Each magnet 18 is arranged in a direction in which magnetic poles are alternately reversed with respect to the rotor core 44,
An N pole portion 54a and an S pole portion 54b are formed between the magnets 18 as pole portions whose magnetic poles are alternately reversed. Further, as shown in FIG. 12A, a plurality of cutouts 44 a for embedding the magnet 18 are formed on the inner peripheral surface of the rotor core 44.

【0047】本例でも、各コイル52,53に所定の電
流が流されることによって、ロータ45のN極部54a
とS極部54bのうち一方がステータ46の所定の極歯
47a〜49aに吸引されて密結合状態となり、その密
結合状態が各極部と極歯の間で切り換えられて、ロータ
45がステータ46に対して回転する。
Also in this embodiment, the N-pole portion 54a of the rotor 45
And one of the S pole portions 54b is attracted to predetermined pole teeth 47a to 49a of the stator 46 to be in a tightly coupled state, and the tightly coupled state is switched between each pole portion and the pole teeth, and the rotor 45 is Rotate with respect to 46.

【0048】本例の構造を有するモータ1では、極歯4
7a〜49a、N極部54a、S極部54bを1つの大
きな極歯とみなすことができる。そのため、一励磁周期
当たりの回転角が大きくなるので、本例のモータ1は高
速回転用のモータに適したものとなる。
In the motor 1 having the structure of this embodiment, the pole teeth 4
7a to 49a, the N pole portion 54a, and the S pole portion 54b can be regarded as one large pole tooth. Therefore, the rotation angle per excitation cycle becomes large, and the motor 1 of the present embodiment is suitable for a motor for high-speed rotation.

【0049】従って、この実施形態では以下のような効
果を得ることができる。 (8)ロータ45やステータ46に細かな極歯がない構
造を有するモータであっても、前記第1〜第3実施形態
と同様に、モータ1の小型化、モータの製造コスト軽
減、マグネットの組付作業の簡素化などの効果を奏する
ことができる。また、ロータ45やステータ46に細か
な極歯がないので、ロータやステータの部品製造も簡単
にできる。また、モータ1の回転時にマグネット18が
遠心力によって外れたりすることを防止できる。
Therefore, in this embodiment, the following effects can be obtained. (8) Even in a motor having a structure in which the rotor 45 and the stator 46 have no fine pole teeth, similarly to the first to third embodiments, the motor 1 can be downsized, the motor manufacturing cost can be reduced, and the magnet Effects such as simplification of the assembling work can be obtained. In addition, since the rotor 45 and the stator 46 do not have fine pole teeth, it is possible to easily manufacture parts of the rotor and the stator. Further, it is possible to prevent the magnet 18 from coming off due to centrifugal force when the motor 1 rotates.

【0050】(第5実施形態)次に、第5実施形態を図
13〜図15に従って説明する。この実施形態では、モ
ータの構造がリニア式になった点が上記各実施形態とは
異なっている。このリニアモータは、前記第3実施形態
の回転式のモータを直線状に展開したものである。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment differs from the above embodiments in that the structure of the motor is linear. This linear motor is obtained by linearly developing the rotary motor of the third embodiment.

【0051】図13及び図14に示すように、モータと
してのリニアモータ1は、固定側モータ部品としてのス
テータ55と、そのステータ55に対して可動する可動
側モータ部品としてのスライダ56とを備えている。ス
ライダ56は、図15(a)に示すヨークブロック57
を3つと、図15(b)に示すヨークブロック58を2
つ有している。
As shown in FIGS. 13 and 14, the linear motor 1 as a motor includes a stator 55 as a fixed motor component and a slider 56 as a movable motor component movable with respect to the stator 55. ing. The slider 56 includes a yoke block 57 shown in FIG.
And the yoke block 58 shown in FIG.
Have one.

【0052】図14に示すように、3つのヨークブロッ
ク57の各間には、可動方向に沿って長く延びるリング
状に巻回されたコイル59,60が配置されており、同
図の左から順にU相コイル59、V相コイル60となっ
ている。各ヨークブロック57の下面には、下側に突出
する複数の極歯57a,57bがスライド方向(可動方
向)に形成されている。
As shown in FIG. 14, between the three yoke blocks 57, coils 59 and 60 wound in a ring shape extending long in the movable direction are arranged. The U-phase coil 59 and the V-phase coil 60 are in this order. On the lower surface of each yoke block 57, a plurality of pole teeth 57a, 57b protruding downward are formed in the sliding direction (movable direction).

【0053】図13に示すように、スライダ56の上面
には、複数(本例では2つ)のマグネット18が可動方
向に一定の間隔をおいて埋設されている。マグネット1
8は、隣のものと磁極の向きが反転するように配置され
ている。マグネット18を埋設するための取付部61
は、図15(a)に示すヨークブロック57の上面に形
成された切欠部57cと、図15(b)に示すヨークブ
ロック58の上面に形成された切欠部58aとによって
形成される。
As shown in FIG. 13, on the upper surface of the slider 56, a plurality (two in this example) of magnets 18 are embedded at fixed intervals in the movable direction. Magnet 1
Numeral 8 is arranged so that the direction of the magnetic pole is reversed from that of the adjacent magnetic pole. Mounting part 61 for burying magnet 18
Is formed by a notch 57c formed on the upper surface of the yoke block 57 shown in FIG. 15A and a notch 58a formed on the upper surface of the yoke block 58 shown in FIG.

【0054】スライダ56の下面には取付部61と相対
する位置に切欠部62が形成され、スライダの極歯57
a,57bは切欠部62以外の内周面全域に周方向に一
定のピッチで形成されている。また、隣同士の2つのマ
グネット18間に位置する極歯57a,…,57a、
(57b,…,57b)を一組とすると、隣の一組と電
気角は180度ずれて形成されている。
A notch 62 is formed on the lower surface of the slider 56 at a position opposite to the mounting portion 61, and pole teeth 57 of the slider are provided.
The reference numerals a and 57b are formed at a constant pitch in the circumferential direction over the entire inner peripheral surface except the cutout 62. Also, pole teeth 57a,..., 57a located between two adjacent magnets 18
Assuming that (57b,..., 57b) is a set, the electrical angle is shifted from the adjacent set by 180 degrees.

【0055】ステータ55の上面には3列の極部63〜
65が形成され、3列の極部63〜65にはスライダ5
6の可動方向に複数の極歯63a〜65aが形成されて
いる。図15(c)に示すように、各極部63〜65の
極歯63a〜65aは、極歯のピッチの3分の1づつ位
相がずれて形成され、互いに電気角が120度ずれてい
る。各極部63〜65はそれぞれU相歯極63、W相歯
極65、V相歯極64となり、各極歯63a〜65aが
それぞれU相極歯63a、W相極歯65a、V相極歯6
4aとなる。なお、歯極対は、極部63〜65とヨーク
リング57によって構成される。
The upper surface of the stator 55 has three rows of poles 63 to 63.
65, and the sliders 5
6, a plurality of pole teeth 63a to 65a are formed in the movable direction. As shown in FIG. 15C, the pole teeth 63a to 65a of each of the pole portions 63 to 65 are formed out of phase by one-third of the pole tooth pitch, and their electrical angles are shifted from each other by 120 degrees. . The pole portions 63 to 65 are respectively a U-phase tooth pole 63, a W-phase tooth pole 65, and a V-phase tooth pole 64, and the pole teeth 63a to 65a are respectively a U-phase pole tooth 63a, a W-phase pole tooth 65a, and a V-phase pole. Tooth 6
4a. In addition, the tooth pole pair is configured by the pole portions 63 to 65 and the yoke ring 57.

【0056】本例でも、各コイル59,60に所定の電
流が流れて、スライダ56の極歯57aがステータ55
の極歯63a〜65aのうち所定の極歯に吸引されて、
極歯同士で密結合状態となり、その密結合状態が所定の
各極歯間で順次切換えられることによってスライダ56
はステータ55に対して移動する。
Also in this example, a predetermined current flows through each of the coils 59 and 60, and the pole teeth 57a of the slider 56
Of the pole teeth 63a to 65a of the
The pole teeth are in a tightly coupled state, and the tightly coupled state is sequentially switched between predetermined pole teeth, so that the slider 56
Move with respect to the stator 55.

【0057】従って、この実施形態では以下のような効
果を得ることができる。 (9)モータの構造がリニア式であっても、前記第1〜
第4実施形態と同様に、モータ1の小型化、モータの製
造コスト軽減、マグネットの組付作業の簡素化などの効
果を奏することができる。
Therefore, in this embodiment, the following effects can be obtained. (9) Even if the structure of the motor is linear,
As in the fourth embodiment, effects such as downsizing of the motor 1, reduction of the manufacturing cost of the motor, and simplification of the assembling work of the magnet can be obtained.

【0058】なお、実施形態は前記に限定されるもので
はなく、例えば、次のように変更してもよい。・ 前記
第1〜4実施形態において、図17及び図18に示すよ
うに、レゾルバ67等の回転位置検出装置(回転位置検
出機器)を取り付けて、ブラシレスモータとしてもよ
い。この場合、図17に示すように、レゾルバ67は、
支持軸10に固定された図18(a)に示すレゾルバス
テータ68と、ケース70に固定された図18(b)に
示すレゾルバロータ69とを備えている。レゾルバステ
ータ68の外周には凸部68aが形成され、この凸部6
8aに図示しないsin巻線とcos巻線とが巻回され
る。また、レゾルバロータ69の内周面に形成される歯
部69aをロータ3の極歯15a,15bと周方向同幅
で同個数にすると、レゾルバ67によって検出された検
出信号によってロータ3の電気角が検出することができ
る。
The embodiment is not limited to the above, and may be modified as follows, for example. In the first to fourth embodiments, as shown in FIGS. 17 and 18, a rotational position detecting device (a rotational position detecting device) such as a resolver 67 may be attached to form a brushless motor. In this case, as shown in FIG.
A resolver stator 68 shown in FIG. 18A fixed to the support shaft 10 and a resolver rotor 69 shown in FIG. On the outer periphery of the resolver stator 68, a convex portion 68a is formed.
8a, a sine winding and a cos winding (not shown) are wound. If the number of teeth 69a formed on the inner peripheral surface of the resolver rotor 69 is equal to the number of the pole teeth 15a and 15b of the rotor 3 in the circumferential direction and the same number, the electrical angle of the rotor 3 is determined by the detection signal detected by the resolver 67. Can be detected.

【0059】・ マグネット18の総数は、第1〜第4
実施形態では8つ、第5実施形態では2つであるが、他
の複数個数であってよい。また、マグネット18は1つ
でもよい。
The total number of magnets 18 is
The number is eight in the embodiment and two in the fifth embodiment, but may be another plural number. Further, one magnet 18 may be provided.

【0060】・ 前記第2〜4実施形態では3相2コイ
ルモータに適用したが、3相3コイルモータなどの他の
リングコイルモータに本例のマグネット配置構造を採用
してもよい。
In the second to fourth embodiments, the present invention is applied to a three-phase two-coil motor. However, the magnet arrangement structure of the present embodiment may be applied to another ring coil motor such as a three-phase three-coil motor.

【0061】・ 図16に示すように、マグネット18
を角度をつけて配置させるようにしてもよい。このよう
にすると、より多くの磁束がトルク発生に寄与すること
になるので、ロータ回転時のトルクを大きくすることが
できる。
As shown in FIG. 16, the magnet 18
May be arranged at an angle. By doing so, more magnetic flux contributes to the generation of torque, so that the torque during rotation of the rotor can be increased.

【0062】・ 前記各実施形態で、電流、速度、回転
位置などを検出する検出装置を取り付けて、その検出装
置の検出結果に基づきフィードバック制御を行うサーボ
モータとしてもよい。また、パルスモータであってもよ
い。
In each of the above-described embodiments, a servomotor that performs feedback control based on the detection result of the detection device may be provided by attaching a detection device that detects a current, a speed, a rotational position, and the like. Further, a pulse motor may be used.

【0063】・ 前記第1〜3及び5実施形態で、ロー
タ(スライダ)の歯部のピッチは、ロータの歯部のピッ
チをm、ステータの歯部のピッチをnとすると、m>n
となるように、ステータのピッチよりも広く形成されて
いてもよい。このようにすると、コギングトルクを低減
できる。または、m<nとなるように、ステータのピッ
チよりも狭く形成されていてもよい。こうしてもコギン
グトルクを低減できる。
In the first to third and fifth embodiments, the pitch of the teeth of the rotor (slider) is m> n, where m is the pitch of the teeth of the rotor and n is the pitch of the teeth of the stator.
May be formed to be wider than the pitch of the stator. By doing so, the cogging torque can be reduced. Alternatively, it may be formed narrower than the pitch of the stator so that m <n. Even in this case, the cogging torque can be reduced.

【0064】・ 支持軸10や回転軸40にマグネット
18が組付けられる構造であってもよい。 ・ 各実施形態では3相コイルモータを使用したが、上
記各実施形態の発明を2相コイルモータや4相以上の多
相コイルモータに採用することもできる。
The structure may be such that the magnet 18 is attached to the support shaft 10 and the rotary shaft 40. -Although the three-phase coil motor is used in each embodiment, the invention of each of the above-described embodiments can be applied to a two-phase coil motor or a multi-phase coil motor having four or more phases.

【0065】前記実施形態及び別例から把握できる請求
項以外の技術的思想について、以下にその効果とともに
記載する。 (1)請求項1において、前記モータはインナーロータ
型であって、前記可動側モータ部品には径方向内側に開
口する磁石用取付部が形成され、前記磁石は該磁石用取
付部に埋め込まれた状態で取り付けられている。この場
合、磁石が歯部間に貼り付けられる場合と比較して、遠
心力によって磁石が外れてしまうような不具合が生じ難
くなる。さらに、磁石間の幅を大きくとれば、より多く
の磁路が形成されるので、発生するトルクも大きくな
る。
The technical ideas other than the claims that can be grasped from the embodiment and other examples will be described below together with their effects. (1) The motor according to claim 1, wherein the motor is an inner rotor type, and the movable motor component is provided with a magnet mounting portion that opens radially inward, and the magnet is embedded in the magnet mounting portion. It is attached in the state where it was set. In this case, as compared with the case where the magnet is attached between the teeth, a problem that the magnet comes off due to the centrifugal force is less likely to occur. Further, if the width between the magnets is increased, more magnetic paths are formed, and the generated torque also increases.

【0066】(2)請求項1〜3において、前記固定側
モータ部品と可動側モータ部品との歯部のピッチは、僅
かであるがずれて形成されている。この場合、コギング
トルクを減らすことができる。
(2) In the first to third aspects, the pitch of the tooth portions of the fixed-side motor component and the movable-side motor component is formed with a slight deviation. In this case, the cogging torque can be reduced.

【0067】(3)請求項1〜3のうちいずれかにおい
て、前記磁石は、周方向に等間隔で配置されている。こ
の場合、磁石及びコイルによってモータ内にできる磁気
回路は対称性を有するので、可動側モータ部品のスムー
ズな移動が可能となる。
(3) In any one of the first to third aspects, the magnets are arranged at equal intervals in a circumferential direction. In this case, the magnetic circuit formed in the motor by the magnet and the coil has symmetry, so that the movable motor component can move smoothly.

【0068】(4)請求項3において、前記3相モータ
は6つの歯極対を有し、2つずつが同相である3相モー
タであって、前記同相の歯極対のうち、前記極歯は同相
ごとに互いの位相が120度ずれて形成されている。こ
の場合、コイルと磁石による合成磁束の磁路を同相の極
歯上で対角線状にとることが可能となるので、高いトル
クが発生する。
(4) The three-phase motor according to claim 3, wherein the three-phase motor is a three-phase motor having two pairs of tooth poles, each two of which is in phase. The teeth are formed out of phase with each other by 120 degrees for each phase. In this case, since the magnetic path of the synthetic magnetic flux formed by the coil and the magnet can be formed diagonally on the pole teeth of the same phase, a high torque is generated.

【0069】(5)請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記モータは、前記固定側モータ部品がステータで、前
記可動側モータ部品がロータとなる回転モータである。
(5) In any one of claims 1 to 3,
The motor is a rotary motor in which the fixed motor component is a stator and the movable motor component is a rotor.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、モ
ータの可動方向と直交する方向の長さを短くすることに
よって小型化できるとともに、磁石の配置構造を変える
ことでマグネットの使用量を減らすことができる。
As described above in detail, according to the present invention, the size can be reduced by shortening the length in the direction perpendicular to the moving direction of the motor, and the amount of magnet used can be reduced by changing the arrangement structure of the magnets. Can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1実施形態におけるアウタロータ型のモー
タであって、図2でのII−II線断面図。
FIG. 1 is an outer rotor type motor according to a first embodiment, and is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.

【図2】 図1におけるIII −III 線断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line III-III in FIG.

【図3】 合成磁束の磁路を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a magnetic path of a synthetic magnetic flux.

【図4】 モータを構成する部品であって、(a)はス
テータを構成する極板の斜視図であり、(b)はロータ
コアの斜視図である。
4 (a) is a perspective view of an electrode plate constituting a stator, and FIG. 4 (b) is a perspective view of a rotor core. FIG.

【図5】 第2実施形態における3相2コイルモータの
断面図。
FIG. 5 is a sectional view of a three-phase two-coil motor according to a second embodiment.

【図6】 (a)〜(c)は各コイルよって発生する磁
束を示す説明図。
FIGS. 6A to 6C are explanatory diagrams showing magnetic fluxes generated by respective coils.

【図7】 第3実施形態でのインナロータ型のモータで
あって、図8におけるIV−IV線断面図。
FIG. 7 is an inner rotor type motor according to a third embodiment, and is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.

【図8】 図7におけるV−V線断面図。FIG. 8 is a sectional view taken along line VV in FIG. 7;

【図9】 ステータを構成する部品であって、(a),
(b)はヨークリングの斜視図。
FIGS. 9A and 9B are parts constituting a stator, and FIGS.
(B) is a perspective view of a yoke ring.

【図10】 第4実施形態におけるモータであって、図
11におけるVI−VI線断面図。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the motor according to the fourth embodiment, taken along line VI-VI in FIG. 11;

【図11】 図10におけるVII −VII 線断面図。11 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG.

【図12】 モータを構成する部品であって、(a)は
ロータの斜視図、(b),(c)はヨークリングの斜視
図。
12 (a) is a perspective view of a rotor, and FIGS. 12 (b) and 12 (c) are perspective views of a yoke ring. FIG.

【図13】 第5実施形態におけるリニアモータの正面
図。
FIG. 13 is a front view of a linear motor according to a fifth embodiment.

【図14】 同じくリニアモータの側断面図。FIG. 14 is a side sectional view of the same linear motor.

【図15】 リニアモータを構成する部品であって、
(a),(b)はヨークブロックの斜視図、(c)はス
テータの斜視図。
FIG. 15 is a diagram showing parts constituting a linear motor,
(A), (b) is a perspective view of a yoke block, (c) is a perspective view of a stator.

【図16】 別例のモータにおけるマグネットの配置構
造を示す部分断面図。
FIG. 16 is a partial sectional view showing an arrangement structure of magnets in another example of a motor.

【図17】 別例を示すレゾルバを備えたモータの断面
図。
FIG. 17 is a cross-sectional view of a motor including a resolver showing another example.

【図18】 レゾルバを構成する部品であって、(a)
はレゾルバステータの斜視図、(b)はレゾルバロータ
の斜視図。
18A and 18B are parts constituting a resolver, and FIG.
2 is a perspective view of a resolver stator, and FIG. 2B is a perspective view of a resolver rotor.

【図19】 従来における3相コイルモータの断面図。FIG. 19 is a sectional view of a conventional three-phase coil motor.

【図20】 従来構造のモータの回転時に発生する合成
磁束を示す説明図。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a synthetic magnetic flux generated when a motor having a conventional structure rotates.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…モータとしての回転モータ、リニアモータ、2,3
2,46…固定側モータ部品としてのステータ、3,3
1,45,56…可動側モータ部品としてのロータ、5
6…可動側モータ部品としてのスライダ、11〜13,
23,24,39,40,52,53,59,60…コ
イル、18…磁石としてのマグネット、4〜9…歯極対
を構成する極板,15…歯極対を構成するロータコア、
20〜22…歯極対を構成する極板,30…歯極対を構
成するロータコア、34〜36…歯極対を構成するヨー
クリング、44…歯極対を構成するロータコア、47〜
49…歯極対を構成するヨークリング、57…歯極対を
構成するヨークブロック、63〜65…歯極対を構成す
る極部、4a〜9a,15a,15b,20a〜22
a,30a,34a〜36a,34b〜36b,47a
〜49a,57a,57b,63a〜65a…極歯。
1 ... Rotary motor, linear motor as motor, 2,3
2, 46 ... stator as fixed-side motor part, 3, 3
1, 45, 56: rotor as movable motor part, 5
6 Sliders 11-13 as movable motor parts
23, 24, 39, 40, 52, 53, 59, 60 ... coils, 18 ... magnets as magnets, 4 to 9 ... electrode plates forming tooth pole pairs, 15 ... rotor cores forming tooth pole pairs,
Reference numerals 20 to 22: Electrode plates forming the pair of teeth, 30: rotor cores forming the pair of teeth, 34 to 36: Yoke rings forming the pair of teeth, 44 ... Rotor cores forming the pair of teeth, 47 to
49: yoke ring forming a pair of tooth poles, 57: yoke block forming a pair of tooth poles, 63-65: pole portions forming a pair of tooth poles, 4a-9a, 15a, 15b, 20a-22
a, 30a, 34a to 36a, 34b to 36b, 47a
-49a, 57a, 57b, 63a-65a ... pole teeth.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定側モータ部品と可動側モータ部品と
を備えたモータであって、 前記両モータ部品の対向面には少なくとも片面側に極歯
を有するとともに、互いに歯位相が異なる複数列の歯極
対がモータの可動方向と直交する方向に並んで列設さ
れ、 前記両モータ部品のいずれかに設けられ、前記可動方向
と直交する面内で磁束を作るように前記可動方向に沿っ
て環状に巻回された状態で前記歯極対の列間に配置され
るとともに、位相の異なる電流が流される複数のコイル
と、 前記両モータ部品のいずれかに設けられ、前記コイルの
磁束と交差する向きの磁束を作るとともに、前記可動方
向にN,S極が交互に並ぶ磁極を作るように前記可動方
向に着磁された向きで少なくとも1つ配置され、複数の
場合は、前記着磁の向きが隣のものと反対となるように
所定の間隔をおいて交互に反転配置された磁石とを備え
たことを特徴とするモータ。
1. A motor comprising a fixed-side motor component and a movable-side motor component, wherein said motor components have pole teeth on at least one side on opposing surfaces, and a plurality of rows of teeth having mutually different tooth phases. Tooth pole pairs are arranged side by side in a direction perpendicular to the moving direction of the motor, and are provided on either of the two motor components, and along the moving direction so as to generate a magnetic flux in a plane perpendicular to the moving direction. A plurality of coils, which are arranged between the rows of the tooth pole pairs in a state of being wound in an annular shape and through which currents having different phases are passed, and which are provided in one of the two motor parts and intersect with the magnetic flux of the coil And at least one of the magnetic poles is arranged in the movable direction so as to form magnetic poles in which the N and S poles are alternately arranged in the movable direction. The direction is opposite to the next one A motor, comprising: magnets that are alternately reversed at predetermined intervals so as to form a pair.
【請求項2】 前記歯極対を構成するもののうち、磁石
が配置されている側の極歯は、前記磁石を挟んで位相が
ほぼ180度ずれていることを特徴とする請求項1に記
載のモータ。
2. The pole teeth on the side where a magnet is arranged among the pole teeth constituting the pair of teeth are out of phase by approximately 180 degrees with the magnet interposed therebetween. Motor.
【請求項3】 前記複数の歯極対は3列又は6列であっ
て、1列ずつ又は2列ずつの前記歯極対からなるコイル
相の異なる3組によって3相となるように当該3組の歯
極対の歯位相が組ごとに120度ずらして形成されてい
ることを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ。
3. The plurality of pairs of tooth poles are three rows or six rows, and three pairs are formed by three sets of coil phases each including one row or two rows of the tooth pole pairs. The motor according to claim 1 or 2, wherein the tooth phases of the pairs of tooth poles are formed so as to be shifted from each other by 120 degrees.
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