JP2003088030A - ギャップワインディングモータ - Google Patents
ギャップワインディングモータInfo
- Publication number
- JP2003088030A JP2003088030A JP2001281894A JP2001281894A JP2003088030A JP 2003088030 A JP2003088030 A JP 2003088030A JP 2001281894 A JP2001281894 A JP 2001281894A JP 2001281894 A JP2001281894 A JP 2001281894A JP 2003088030 A JP2003088030 A JP 2003088030A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gap
- stator
- armature winding
- winding motor
- winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Abstract
ップワインディングモータを提供する。 【解決手段】間隙12aでは、表面が電気的に絶縁され
た軟磁性粉末Iからなる充填材19により、電機子巻線
18が埋設されている。
Description
の間隙に電機子巻線を巻き付けるためのティースと呼ば
れる凸部を有しないギャップワインディングモータに関
する。このギャップワインディングモータは電動パワー
ステアリング、エアコン等に用いて好適である。 【0002】 【従来の技術】図7に示すように、固定子としてのステ
ータ80に対して可動子としてのロータ81が相対回転
するギャップワインディングモータでは、ステータ80
とロータ81とが両者の間に間隙82を有して対面して
いる。 【0003】ステータ80は、筒状のフレーム80a
と、このフレーム80aの内周に固定された固定子鉄心
80bとからなる。フレーム80aの両端にはブラケッ
ト83、84が固定されており、ブラケット83、84
の軸孔には軸受装置85、86が設けられている。固定
子鉄心80bは、薄いリング状のケイ素鋼板を軸方向に
積層することによって成形された筒状のものである。 【0004】他方、ロータ81は軸受装置85、86に
軸支される回転軸87のほぼ中央に固定されている。こ
のロータ81は、ロータ本体81aと、ロータ本体81
aの外周で一体に設けられた可動子鉄心81bと、可動
子鉄心81b内の外周に埋め込まれた永久磁石81cと
からなる。可動子鉄心81bも薄いリング状のケイ素鋼
板を軸方向に積層することによって成形された円筒状の
ものである。 【0005】これらステータ80の固定子鉄心80bと
ロータ81の可動子鉄心81bとの間に位置する間隙8
2のうち間隙82aには、図8に示すように、固定子鉄
心80bに固定された電機子巻線88が設けられてい
る。また、間隙82のうち間隙82bは、ロータ81を
電機子巻線88と接触することなく回転させるための微
小な隙間である。前記電機子巻線88は、通常、外周面
を絶縁されたワイヤがU相、V相及びW相を構成する平
行四辺形若しくは亀甲形に等間隔で巻かれた後、円筒状
に成形されたものである。こうして成形された電機子巻
線88は、図9に示すように、固定子鉄心80b内に挿
入された後、樹脂89によって埋設されることにより、
固定子鉄心80bに固定されている。こうして、図7に
示すように、ステータ80に固定されて間隙82aに設
けられた電機子巻線88は、U相、V相及びW相の3組
のリード線88aがフレーム80aの外方に導かれ、こ
れらに交流電流が通電されるようになっている。 【0006】このように構成されたギャップワインディ
ングモータでは、電機子巻線88のU相、V相及びW相
に交流電流を通電することにより、永久磁石81cと、
印加電流と、磁界内の有効導体長との積で求められる力
が発生し、ロータ81が回転軸87とともに回転する。
こうして、このギャップワインディングモータでは、回
転軸87により回転力が取り出されることとなる。特
に、このギャップワインディングモータでは、間隙82
a内で電機子巻線88が樹脂89に埋設され、間隙82
aにティースが存在しないことから、小型化が実現され
ている。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のギ
ャップワインディングモータでは、電機子巻線が非磁性
体である樹脂に埋設されていることから、前記樹脂の径
方向の厚みによって磁気抵抗が大きくなり、電機子巻線
に鎖交する鎖交磁束密度が低下し、たとえ大きな電流値
の交流電流を通電したとしても、ロータは大きな高トル
クで回転しにくい等、可動子が大きな駆動力で移動せ
ず、可動子の稼動効率が悪い。 【0008】この点、電機子巻線を磁性体により埋設
し、それらの間の磁気抵抗を無くすことも考えられる
が、こうすると、ある相の電機子巻線が他の相の電機子
巻線による磁束の影響を受け、可動子の駆動力が得られ
ないおそれがある。 【0009】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、電流値に対する可動子の稼動効率の優
れたギャップワインディングモータを提供することを解
決すべき課題としている。 【0010】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
解決のために鋭意研究を行い、表面が電気的に絶縁され
た磁性粉末を採用することにより、上記課題を解決でき
ると考察し、本発明を完成させるに至った。 【0011】すなわち、本発明のギャップワインディン
グモータは、固定子と、該固定子との間に間隙を有して
対面し、該固定子に対して相対移動可能な可動子と、該
固定子に固定されて該間隙に設けられた電機子巻線とを
備えたギャップワインディングモータにおいて、前記間
隙では、表面が電気的に絶縁された磁性粉末からなる充
填材により、前記電機子巻線が埋設されていることを特
徴とする。 【0012】本発明のギャップワインディングモータで
は、間隙において電機子巻線を埋設している充填材は表
面が電気的に絶縁された磁性粉末であるため、固定子及
び可動子間の磁束は、大部分を占める磁性粉末により容
易にその間隙を通過する。 【0013】すなわち、従来のギャップワインディング
モータにおいて、固定子及び可動子間の磁束が磁気抵抗
を受ける長さは、一般的にエアギャップ長と言われる。
ここで、固定子及び可動子間の長さである間隙におい
て、電機子巻線を非磁性体により埋設しているとする
と、ロータを回転させるために必要な電機子巻線とロー
タとの間の間隙と、前記非磁性体とにより大きな磁気抵
抗を受けることとなり、なかでも、微妙な前記間隙と比
べ、径方向厚みの大きな前記電機子巻線部(非磁性体)
による磁気抵抗の割合が大きい。他方、本発明のよう
に、間隙において、電機子巻線を表面が電気的に絶縁さ
れた磁性粉末からなる充填材により埋設するとすれば、
電機子巻線と磁性粉末からなる充填材の磁気抵抗は、各
磁性粉末の表面の厚さの総計に過ぎず、充填材が非磁性
体からなる従来のモータに比べ磁気抵抗は低減される。
このため、固定子及び可動子間の磁束は大きな磁束密度
で間隙を通過する。 【0014】したがって、本発明のギャップワインディ
ングモータは、電流値に対する可動子の稼動効率が優れ
ている。 【0015】 【発明の実施の形態】以下、本発明のギャップワインデ
ィングモータを具体化した実施形態を図面を参照しつつ
説明する。 【0016】実施形態のギャップワインディングモータ
は、図1に示すように、固定子としてのステータ10に
対して可動子としてのロータ11が相対回転するもので
ある。ステータ10とロータ11とは両者の間に間隙1
2を有して対面している。 【0017】ステータ10は、筒状のフレーム10a
と、このフレーム10aの内周に固定された固定子鉄心
10bとからなる。固定子鉄心10bは、薄いリング状
のケイ素鋼板を軸方向に積層することによって成形され
た筒状のものである。 【0018】他方、ロータ11は、回転軸17に固定さ
れたロータ本体11aと、ロータ本体11aの外周で一
体に設けられた可動子鉄心11bと、可動子鉄心11b
内の外周に埋め込まれた永久磁石11cとからなる。可
動子鉄心11bも薄いリング状のケイ素鋼板を軸方向に
積層することによって成形された円筒状のものである。 【0019】これらステータ10の固定子鉄心10bと
ロータ11の可動子鉄心11bとの間に位置する間隙1
2には、固定子鉄心10bに固定された電機子巻線18
が設けられている。前記間隙12は、電機子巻線18が
位置する間隙12aと、ロータ11を回転させるために
必要な電機子巻線18とロータ11との間の間隙12b
とからなる。 【0020】この電機子巻線18は以下のように製造さ
れる。まず、図3に示すように、従来と同様のワイヤ1
8aが巻型20で巻かれ、図4に示すように、それぞれ
亀甲形コイル18bに形成される。そして、各亀甲形コ
イル18bは、互いに等間隔をなす3の倍数の数だけ、
U相、V相及びW相の順に重ねられて重巻コイル18c
とされる。この重巻コイル18cは、図5に示すよう
に、マンドレル21に巻き付けられ、図6に示すよう
に、円筒状コイル18dとされる。得られた円筒状コイ
ル18dは、図1に示すように、固定子鉄心10b内に
挿入され、U相、V相及びW相の3組のリード線18e
が外方に導かれた電機子巻線18とされる。 【0021】一方、図2に示すように、鉄を主成分とす
る軟磁性粉末Iの表面が電気的に絶縁可能なリン酸被膜
P及びナイロン系樹脂被膜Nによって薄く被覆された充
填材(住友電工(株)製「FM−CM材」)19を用意
する。 【0022】電機子巻線18を挿入した固定子鉄心10
bは図示しない金型のキャビティ内に挿入される。この
キャビティは固定子鉄心10bの内周面との間に間隙1
2aと同一の間隙を有している。この間隙において電機
子巻線18の周囲に充填材19を密に充填し、この状態
で200°C程度の加熱を施す。これにより、ナイロン
系樹脂被膜Nがバインダとなって充填材19は互いに固
着することから、電機子巻線18は充填材19によって
固定子鉄心10bに固定される。電機子巻線18が固定
された固定子鉄心10bはフレーム10aの内周に固定
され、ステータ10となる。 【0023】こうして、得られたギャップワインディン
グモータでは、固定子鉄心10bと可動子鉄心11bと
の間に位置する間隙12のうち間隙12aにおいて、電
機子巻線18が充填材19により埋設された状態となっ
ている。電機子巻線18は、U相、V相及びW相の3組
のリード線18eがフレーム10aの外方に導かれ、リ
ード線18eから交流電流が通電されるようになってい
る。 【0024】以上のように構成された実施形態のギャッ
プワインディングモータでは、電機子巻線18のU相、
V相及びW相に交流電流を通電することにより、ステー
タ10における固定子鉄心10bの内周面が周方向で順
次N極又はS極に磁化される。これにより、ロータ11
は、永久磁石11cが引き付けられたり、反発したりす
るとともに、可動子鉄心11bが固定子鉄心11bとの
間で磁路を形成する。このため、ロータ11が回転軸1
7とともに回転する。こうして、このギャップワインデ
ィングモータでは、回転軸17により回転力が取り出さ
れることとなる。 【0025】特に、このギャップワインディングモータ
では、間隙12a内で電機子巻線18が充填材19に埋
設されていることから、固定子鉄心10b及び可動子鉄
心11b間の磁束は、充填材19のナイロン系樹脂被膜
Nによって磁束密度がさほど小さくされず、充填材19
の大部分を占める軟磁性粉末Iにより容易にその間隙1
2aを通過することができる。 【0026】つまり、このギャップワインディングモー
タでは、間隙12において、固定子鉄心10b及び可動
子鉄心11b間の磁束が磁気抵抗を受ける長さとしての
エアギャップ長は、電機子巻線18とロータ11との間
の間隙12bと、間隙12aに存在する各充填材19の
リン酸被膜P及びナイロン系樹脂被膜Nの厚さの総計で
あることから極端に短くなる。したがって、リン酸被膜
P及びナイロン系樹脂被膜Nの厚さは、電気的絶縁性及
びバインダとしての機能を損ねない範囲で可能な限り薄
くすることが望ましい。また、各被膜は、電気的絶縁性
及びバインダとしての機能を発揮し得るものであればよ
く、前記材質に限定されるものではない。 【0027】このため、このギャップワインディングモ
ータでは、固定子鉄心10b及び可動子鉄心11b間の
磁束が大きな磁束密度で間隙12を通過することができ
る。 【0028】したがって、このギャップワインディング
モータでは、交流電流の電流値に対する可動子11のト
ルク発生効率を向上させることができる。 【0029】なお、上記実施形態は固定子に対して可動
子が相対回転するギャップワインディングモータである
が、本発明は固定子に対して可動子が相対直線運動する
ギャップワインディングモータにも具体化可能であるこ
とはいうまでもない。
大横断面図である。 【図2】実施形態の充填材の拡大断面図である。 【図3】実施形態のワイヤを巻型に巻いた状態を示す平
面図である。 【図4】実施形態の亀甲形コイル及び重巻コイルの平面
図である。 【図5】実施形態の重巻コイルの平面図である。 【図6】実施形態の円筒状コイルの斜視図である。 【図7】従来のギャップワインディングモータの縦一部
断面図である。 【図8】従来のギャップワインディングモータの横断面
図である。 【図9】従来ののギャップワインディングモータの拡大
横断面図である。 【符号の説明】 10…固定子(ステータ) 12、12a、12b…間隙 11…可動子(ロータ) 18…電機子巻線 I…磁性粉末(軟磁性粉末) 19…充填材
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】固定子と、該固定子との間に間隙を有して
対面し、該固定子に対して相対移動可能な可動子と、該
固定子に固定されて該間隙に設けられた電機子巻線とを
備えたギャップワインディングモータにおいて、 前記間隙では、表面が電気的に絶縁された磁性粉末から
なる充填材により、前記電機子巻線が埋設されているこ
とを特徴とするギャップワインディングモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001281894A JP3800506B2 (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | ギャップワインディングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001281894A JP3800506B2 (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | ギャップワインディングモータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003088030A true JP2003088030A (ja) | 2003-03-20 |
JP3800506B2 JP3800506B2 (ja) | 2006-07-26 |
Family
ID=19105630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001281894A Expired - Fee Related JP3800506B2 (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | ギャップワインディングモータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3800506B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004346757A (ja) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Daikin Ind Ltd | 圧縮機および空気調和装置 |
JP2007135392A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-05-31 | Yaskawa Electric Corp | スロットレスモータ |
JP2009071948A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Denso Corp | 回転電機の固定子及びその製造方法 |
JP2021023035A (ja) * | 2019-07-29 | 2021-02-18 | 国立大学法人信州大学 | モータ |
-
2001
- 2001-09-17 JP JP2001281894A patent/JP3800506B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004346757A (ja) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Daikin Ind Ltd | 圧縮機および空気調和装置 |
JP2007135392A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-05-31 | Yaskawa Electric Corp | スロットレスモータ |
JP2009071948A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Denso Corp | 回転電機の固定子及びその製造方法 |
JP2021023035A (ja) * | 2019-07-29 | 2021-02-18 | 国立大学法人信州大学 | モータ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3800506B2 (ja) | 2006-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9893576B2 (en) | Brushless motor with cog-shaped rotor core having poles with auxiliary magnets and shaft-fixing portions | |
US7595575B2 (en) | Motor/generator to reduce cogging torque | |
JP7238318B2 (ja) | 回転電機 | |
WO2017183162A1 (ja) | 電動機および空気調和機 | |
WO2018180721A1 (ja) | 電動モータ | |
JP4291517B2 (ja) | 改善された永久磁石/リラクタンス可変回転電気機器 | |
JP2009022088A (ja) | 回転電機、及びこの製造方法 | |
JP4728765B2 (ja) | 回転機 | |
JPH10322948A (ja) | 永久磁石埋込形回転子 | |
JP2004304958A (ja) | 永久磁石電動機 | |
JP2001333555A (ja) | スロットレスラジアルギャップ型モータ | |
JPS61180019A (ja) | 磁気軸受 | |
JPH08265996A (ja) | 整流可能な多相多極機とその固定子、回転子及び固定子製造方法 | |
JP2003088007A (ja) | コアシート、ステータ及び該ステータを用いた回転磁界型電動機 | |
JP2006074909A (ja) | 多軸モータ | |
JP2003088030A (ja) | ギャップワインディングモータ | |
JP2003009491A (ja) | 永久磁石形ブラシレスdcモータ | |
US20190312476A1 (en) | Motor | |
JP2006025486A (ja) | 回転電機 | |
JPH07111747A (ja) | 電動機のステータ | |
JP5884464B2 (ja) | 回転電機 | |
JP4771278B2 (ja) | 永久磁石形電動機およびその製造方法 | |
JP2004166354A (ja) | モータ | |
JP2005245120A (ja) | 電動機 | |
JP7523095B2 (ja) | ステータ及びそれを用いたモータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040317 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060124 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060301 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060324 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060418 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060420 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |