JP2002320349A - モータステータ構造 - Google Patents
モータステータ構造Info
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- JP2002320349A JP2002320349A JP2001119891A JP2001119891A JP2002320349A JP 2002320349 A JP2002320349 A JP 2002320349A JP 2001119891 A JP2001119891 A JP 2001119891A JP 2001119891 A JP2001119891 A JP 2001119891A JP 2002320349 A JP2002320349 A JP 2002320349A
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- Japan
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- stator
- rotor
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- motor
- motor stator
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ステータヨークの各ステータ突起
部の突出量を従来よりも大幅に少なくして部分的な磁気
的結合を少なくし、コギングトルクの発生を小さくする
ことを目的とする。 【解決手段】 本発明によるモータステータ構造は、ス
テータヨーク(2)の各ステータ突起部(1)の内端(1a)が曲
折面(10)で形成され、ロータ(5)の外周面とは逆の曲折
方向に設定されてコギングトルクの発生を少なくし、円
滑なロータの回転を得る構成である。
部の突出量を従来よりも大幅に少なくして部分的な磁気
的結合を少なくし、コギングトルクの発生を小さくする
ことを目的とする。 【解決手段】 本発明によるモータステータ構造は、ス
テータヨーク(2)の各ステータ突起部(1)の内端(1a)が曲
折面(10)で形成され、ロータ(5)の外周面とは逆の曲折
方向に設定されてコギングトルクの発生を少なくし、円
滑なロータの回転を得る構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータステータ構
造に関し、特に、永久磁石同期形モータに用いるステー
タヨークのステータティースを除去し、ステータ突起部
の内端の曲折面をロータの外周面と逆方向としてロータ
との間隔を十分に設定することにより、コギングをなく
して円滑な回転を得ることを目的とする。
造に関し、特に、永久磁石同期形モータに用いるステー
タヨークのステータティースを除去し、ステータ突起部
の内端の曲折面をロータの外周面と逆方向としてロータ
との間隔を十分に設定することにより、コギングをなく
して円滑な回転を得ることを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種のモータス
テータ構造としては種々あるが、その中で代表的な構成
としては、図示していないが、第１従来例としてステー
タ突起部の内端を各々独立させてステータ巻線を施した
構成、及び図４に示される第２従来例のように、内方へ
向けて突出する複数のステータ突起１を一体に有する筒
状のステータヨーク２を形成し、この各ステータ突起１
の内側に、これと別体で形成したステータティース３を
一体状に取付け、このステータティース３の取付前に、
各ステータ突起１間に形成されたスロット４内に図示し
ないステータ巻線を挿入又は巻回して設けた後に、ステ
ータティース３でスロット４が閉状態に構成され、ステ
ータヨーク２内にはロータ５が回転自在に配設されてい
る。
テータ構造としては種々あるが、その中で代表的な構成
としては、図示していないが、第１従来例としてステー
タ突起部の内端を各々独立させてステータ巻線を施した
構成、及び図４に示される第２従来例のように、内方へ
向けて突出する複数のステータ突起１を一体に有する筒
状のステータヨーク２を形成し、この各ステータ突起１
の内側に、これと別体で形成したステータティース３を
一体状に取付け、このステータティース３の取付前に、
各ステータ突起１間に形成されたスロット４内に図示し
ないステータ巻線を挿入又は巻回して設けた後に、ステ
ータティース３でスロット４が閉状態に構成され、ステ
ータヨーク２内にはロータ５が回転自在に配設されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のモータステータ
構造は、以上のように構成されていたため、次のような
課題が存在していた。すなわち、前述の第１従来例の場
合、ステータヨークの各ステータ突起の内端には、ロー
タに接近して形成されたステータティースを設けなけれ
ばならず、トルク増大には効果的であるが、コギングを
少なくすることは困難であった。また、前述の第２従来
例の場合、ロータの外周に極めて接近した状態でステー
タティースを取付けているため、ステータ突起部の先端
側における磁気飽和を回避し、トルクを増大するのに絶
大な効果がある反面、コギングが増大することになって
いた。
構造は、以上のように構成されていたため、次のような
課題が存在していた。すなわち、前述の第１従来例の場
合、ステータヨークの各ステータ突起の内端には、ロー
タに接近して形成されたステータティースを設けなけれ
ばならず、トルク増大には効果的であるが、コギングを
少なくすることは困難であった。また、前述の第２従来
例の場合、ロータの外周に極めて接近した状態でステー
タティースを取付けているため、ステータ突起部の先端
側における磁気飽和を回避し、トルクを増大するのに絶
大な効果がある反面、コギングが増大することになって
いた。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、永久磁石同期形モータに用
いるステータヨークのステータティースを除去し、ステ
ータ突起部の内端の曲折面をロータの外周面と逆方向と
してロータとの間隔を十分に設定することにより、コギ
ングをなくして円滑な回転を得るようにしたモータステ
ータ構造を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、永久磁石同期形モータに用
いるステータヨークのステータティースを除去し、ステ
ータ突起部の内端の曲折面をロータの外周面と逆方向と
してロータとの間隔を十分に設定することにより、コギ
ングをなくして円滑な回転を得るようにしたモータステ
ータ構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるモータステ
ータ構造は、内方へ向けて突出する複数のステータ突起
部を一体に有し全体形状が筒状をなすステータヨークの
内側にロータを回転自在に案内するようにしたモータス
テータ構造において、前記ステータ突起部の内端の面形
状は、前記ロータの外周面とは逆方向に曲折した曲折面
よりなる構成であり、また、前記曲折面はほぼ半円状よ
りなる構成であり、また、前記ステータヨークの内壁か
らの前記ステータ突起部の突出量は、前記ステータ突起
部(1)の内端と前記ロータの外周面との間の間隔とほぼ
等しい構成であり、また、前記ステータ突起部の内端の
曲折面の第１曲率は、前記ロータの外周面の第２曲率の
１／２から１／４に設定されている構成であり、また、
前記ステータ突起部の内端に、反磁性材料からなる半筒
状キャップを取付けた構成である。
ータ構造は、内方へ向けて突出する複数のステータ突起
部を一体に有し全体形状が筒状をなすステータヨークの
内側にロータを回転自在に案内するようにしたモータス
テータ構造において、前記ステータ突起部の内端の面形
状は、前記ロータの外周面とは逆方向に曲折した曲折面
よりなる構成であり、また、前記曲折面はほぼ半円状よ
りなる構成であり、また、前記ステータヨークの内壁か
らの前記ステータ突起部の突出量は、前記ステータ突起
部(1)の内端と前記ロータの外周面との間の間隔とほぼ
等しい構成であり、また、前記ステータ突起部の内端の
曲折面の第１曲率は、前記ロータの外周面の第２曲率の
１／２から１／４に設定されている構成であり、また、
前記ステータ突起部の内端に、反磁性材料からなる半筒
状キャップを取付けた構成である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるモ
ータステータ構造の好適な実施の形態について説明す
る。尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付し
て説明する。図１において符号１で示されるものは筒状
のステータヨーク２の内壁２ａに内方へ向けて突出する
複数のステータ突起部であり、各ステータ突起部１の内
端１ａの面形状は、ほぼ半円形に曲折した曲折面１０で
形成されている。
ータステータ構造の好適な実施の形態について説明す
る。尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付し
て説明する。図１において符号１で示されるものは筒状
のステータヨーク２の内壁２ａに内方へ向けて突出する
複数のステータ突起部であり、各ステータ突起部１の内
端１ａの面形状は、ほぼ半円形に曲折した曲折面１０で
形成されている。
【０００７】前記ステータヨーク２の内側には、円柱状
のロータ５が回転自在に配設されており、前記曲折面１
０の第１曲率ｒ1はロータ５の外周面の第２曲率ｒ2の１
／２から１／４に設定されている。前記曲折面１０の曲
折方向は、前記ロータ５の外周面５ａの曲折方向とは逆
方向となるように構成されている。前記ステータヨーク
２の内壁２ａからの前記ステータ突起部１の突出量Ｄ1
は、前記ステータ突起部１の内端１ａと前記ロータ５の
外周面５ａとの間の間隔Ｄ 2とほぼ等しい状態に構成さ
れている。従って、従来構成においては、前記間隔Ｄ2
が極めて小さく構成されていたが、本発明においてはこ
の間隔Ｄ2を前述のように従来よりも大幅に大としてコ
ギングトルクの発生量を従来よりも小としている。
のロータ５が回転自在に配設されており、前記曲折面１
０の第１曲率ｒ1はロータ５の外周面の第２曲率ｒ2の１
／２から１／４に設定されている。前記曲折面１０の曲
折方向は、前記ロータ５の外周面５ａの曲折方向とは逆
方向となるように構成されている。前記ステータヨーク
２の内壁２ａからの前記ステータ突起部１の突出量Ｄ1
は、前記ステータ突起部１の内端１ａと前記ロータ５の
外周面５ａとの間の間隔Ｄ 2とほぼ等しい状態に構成さ
れている。従って、従来構成においては、前記間隔Ｄ2
が極めて小さく構成されていたが、本発明においてはこ
の間隔Ｄ2を前述のように従来よりも大幅に大としてコ
ギングトルクの発生量を従来よりも小としている。
【０００８】前記各ステータ突起部１間には、凹状に形
成されたスロット４が形成されており、このスロット４
の半径方向の深さは従来のモータステータ構造における
深さよりも浅く形成されているため、ハーフスロット形
のステータ構造と呼称されている。
成されたスロット４が形成されており、このスロット４
の半径方向の深さは従来のモータステータ構造における
深さよりも浅く形成されているため、ハーフスロット形
のステータ構造と呼称されている。
【０００９】前述の図１のように構成されたモータステ
ータ構造と従来構造のモータステータ構造を用いてロー
タ５を駆動させた場合、図５で示されるコギング波形の
ように、本発明によるモータステータ構造の方が、その
コギングトルクの発生が大幅に少なくなり、円滑な回転
動作が得られることが判明した。
ータ構造と従来構造のモータステータ構造を用いてロー
タ５を駆動させた場合、図５で示されるコギング波形の
ように、本発明によるモータステータ構造の方が、その
コギングトルクの発生が大幅に少なくなり、円滑な回転
動作が得られることが判明した。
【００１０】また、前述の図１の構成においては、前記
曲折面１０の表面は、前記ステータヨーク２の材質が直
接露出している構成について述べたが、図２及び図３で
示されるように、セラミック、プラスチック、銅、黄銅
等の反磁性材料からなり長手の半円筒状をなす半筒状キ
ャップ３０を前記ステータ突起部１の曲折面１０上に取
付けることにより、ステータ突起部１はこの半筒状キャ
ップ３０によって覆われる。
曲折面１０の表面は、前記ステータヨーク２の材質が直
接露出している構成について述べたが、図２及び図３で
示されるように、セラミック、プラスチック、銅、黄銅
等の反磁性材料からなり長手の半円筒状をなす半筒状キ
ャップ３０を前記ステータ突起部１の曲折面１０上に取
付けることにより、ステータ突起部１はこの半筒状キャ
ップ３０によって覆われる。
【００１１】前記各ステータ突起部１のロータ５側への
突出量Ｄ1は、前述したように、モータとしてのトルク
値をできる限り減少させずにコギングトルク値を可能な
限り低減することができる範囲内に設定されているた
め、前記各ステータ突起部１の曲折面１０に前記半筒状
キャップ３０を設けたことにより、ロータ５回転時にお
ける各ステータ突起部１に入射する磁束の急峻な変化を
鈍化させてコギングトルクの低減を実現化している。
突出量Ｄ1は、前述したように、モータとしてのトルク
値をできる限り減少させずにコギングトルク値を可能な
限り低減することができる範囲内に設定されているた
め、前記各ステータ突起部１の曲折面１０に前記半筒状
キャップ３０を設けたことにより、ロータ５回転時にお
ける各ステータ突起部１に入射する磁束の急峻な変化を
鈍化させてコギングトルクの低減を実現化している。
【００１２】前記コギングトルクの低減効果の調整は、
前記突出量Ｄ1の調整のみではなく、前記曲折面１０の
第１曲率ｒ1を種々変更することによっても達成するこ
とができる。
前記突出量Ｄ1の調整のみではなく、前記曲折面１０の
第１曲率ｒ1を種々変更することによっても達成するこ
とができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によるモータステータ構造は、以
上のように構成されているため、次のような効果を得る
ことができる。すなわち、ステータヨークのステータ突
起部のロータ側への突出量を従来よりも大幅に少なくし
たことにより、トルク値の減少を最小としてコギングト
ルクの発生を減少させ、円滑な回転を得ることができ
る。また、ステータヨークの各ステータ突起部の曲折面
の第１曲率をロータの第２曲率の１／２から１／４に設
定し、互いに逆方向に曲折させているため、ロータとス
テータ突起部との間の磁束の結合度合が緩和され、コギ
ングトルクの発生を抑えて円滑な回転を得ることができ
る。また、ステータ突起部の表面に反磁性材料からなる
半筒状キャップ３０が設けられているため、ステータ突
起部に入射する磁束の急峻な変化を鈍化させることによ
り、コギングトルクの発生を抑えることができる。
上のように構成されているため、次のような効果を得る
ことができる。すなわち、ステータヨークのステータ突
起部のロータ側への突出量を従来よりも大幅に少なくし
たことにより、トルク値の減少を最小としてコギングト
ルクの発生を減少させ、円滑な回転を得ることができ
る。また、ステータヨークの各ステータ突起部の曲折面
の第１曲率をロータの第２曲率の１／２から１／４に設
定し、互いに逆方向に曲折させているため、ロータとス
テータ突起部との間の磁束の結合度合が緩和され、コギ
ングトルクの発生を抑えて円滑な回転を得ることができ
る。また、ステータ突起部の表面に反磁性材料からなる
半筒状キャップ３０が設けられているため、ステータ突
起部に入射する磁束の急峻な変化を鈍化させることによ
り、コギングトルクの発生を抑えることができる。
【図１】本発明によるモータステータ構造を示す斜視図
である。
である。
【図２】図１の要部を示す斜視図である。
【図３】図１の要部に半筒状キャップを取付けた状態を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図４】従来構成の斜視図である。
【図５】従来と本発明のコギングトルクの特性図であ
る。
る。
１ ステータ突起部 ２ ステータヨーク １ａ 内端 ５ ロータ ５ａ 外周面 ２ａ 内壁 Ｄ1 突出量 Ｄ2 間隔 ｒ1 第１曲率 ｒ2 第２曲率 １０ 曲折面 ３０ 半筒状キャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 良巳 長野県飯田市大休1879番地 多摩川精機株 式会社内 Ｆターム(参考） 5H002 AA01 AA09 AB01 AE07
Claims (5)
- 【請求項１】 内方へ向けて突出する複数のステータ突
起部(1)を一体に有し全体形状が筒状をなすステータヨ
ーク(2)の内側にロータ(5)を回転自在に案内するように
したモータステータ構造において、前記ステータ突起部
(1)の内端(1a)の面形状は、前記ロータ(5)の外周面(5a)
とは逆方向に曲折した曲折面(10)よりなることを特徴と
するモータステータ構造。 - 【請求項２】 前記曲折面(10)はほぼ半円状よりなるこ
とを特徴とする請求項１記載のモータステータ構造。 - 【請求項３】 前記ステータヨーク(2)の内壁(2a)から
の前記ステータ突起部(1)の突出量(D1)は、前記ステー
タ突起部(1)の内端(1a)と前記ロータ(5)の外周面(5a)と
の間の間隔(D2)とほぼ等しい構成としたことを特徴とす
る請求項１又は２記載のモータステータ構造。 - 【請求項４】 前記ステータ突起部(1)の内端(1a)の曲
折面(10)の第１曲率(r1)は、前記ロータ(5)の外周面(5
a)の第２曲率(r2)の１／２から１／４に設定されている
ことを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のモ
ータステータ構造。 - 【請求項５】 前記ステータ突起部(1)の内端(1a)に、
反磁性材料からなる半筒状キャップ(30)を取付けたこと
を特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のモータ
ステータ構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001119891A JP2002320349A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | モータステータ構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001119891A JP2002320349A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | モータステータ構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002320349A true JP2002320349A (ja) | 2002-10-31 |
Family
ID=18970025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001119891A Withdrawn JP2002320349A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | モータステータ構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002320349A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7659644B2 (en) * | 2007-03-09 | 2010-02-09 | Asmo Co., Ltd. | Brushless motor and manufacturing method thereof |
| JP2013501907A (ja) * | 2009-07-23 | 2013-01-17 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 磁力線集束のための反磁性材料の使用方法 |
-
2001
- 2001-04-18 JP JP2001119891A patent/JP2002320349A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7659644B2 (en) * | 2007-03-09 | 2010-02-09 | Asmo Co., Ltd. | Brushless motor and manufacturing method thereof |
| JP2013501907A (ja) * | 2009-07-23 | 2013-01-17 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 磁力線集束のための反磁性材料の使用方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060822 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071113 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20080605 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081112 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20100215 |