JP2945441B2 - Motor using permanent magnet - Google Patents
Motor using permanent magnetInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はモータに関し、特に永久磁石を用いたモータ
に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a motor, and more particularly, to a motor using a permanent magnet.
［従来の技術］ 永久磁石を用いたモータには種々の種類がある。モー
タ内に永久磁石を含んだ磁気回路が形成され、コイルに
電流を流すことによって発生制御される磁界との相互作
用によってモータが駆動される。[Prior Art] There are various types of motors using permanent magnets. A magnetic circuit including a permanent magnet is formed in the motor, and the motor is driven by interaction with a magnetic field generated and controlled by flowing a current through the coil.
何ら制限的意味を持たない１つの例として、第２図
（Ａ）、（Ｂ）に従来技術によるアウタロータ形DCモー
タの一例を示す。As one example having no restrictive meaning, FIGS. 2A and 2B show an example of an outer rotor type DC motor according to the prior art.
第２図（Ａ）において、ロータ１は円筒状の形状を有
し、ステータ２を取り囲んで回転可能に配置されてい
る。ロータ１は円筒形状の永久磁石用ヨーク13とその内
周上に配置された軸方向（紙面垂直方向）に長い複数の
永久磁石11a、11b、…を有する。各永久磁石は半径方向
に着磁されている。隣接する永久磁石は、内周面上に交
互にＳ極、Ｎ極を露呈するように、反転した極性を有し
ている。図示の構成では内周面上に８極が軸方向に沿っ
たストライプ状に配置されている。永久磁石用ヨーク13
は永久磁石11a、11b、…の外側に露出した磁極を取り囲
んで有効な磁路を形成するためのものである。In FIG. 2 (A), the rotor 1 has a cylindrical shape and is rotatably arranged so as to surround the stator 2. The rotor 1 has a cylindrical permanent magnet yoke 13 and a plurality of permanent magnets 11a, 11b,... Each permanent magnet is magnetized in the radial direction. Adjacent permanent magnets have inverted polarity so that the S pole and the N pole are alternately exposed on the inner peripheral surface. In the illustrated configuration, eight poles are arranged on the inner peripheral surface in a stripe shape along the axial direction. Yoke for permanent magnet 13
Are for forming an effective magnetic path surrounding the magnetic poles exposed outside the permanent magnets 11a, 11b,....
ステータ２は複数の電機子12a、12b、…（図示の例で
は６スロットの電機子）を有する。各電機子は電機子コ
ア14と電機子コイル15を有する。電機子コア14は内側で
互いに接続され、軸上に固定されている。The stator 2 has a plurality of armatures 12a, 12b,... (In the illustrated example, 6-slot armatures). Each armature has an armature core 14 and an armature coil 15. The armature cores 14 are connected to each other on the inside and are fixed on the shaft.
第２図（Ｂ）に形成される磁路の一例を示す。永久磁
石11aの内面にはＮ極が露出し、電機子12aと対抗してい
る。隣接する永久磁石11bの内面にはＳ極が露出してい
る。そこで永久磁石11aの内面からギャップを介して電
機子12a、電機子12bを通り、ギャップを介して永久磁石
11bの内面に至る磁路が形成される。この磁路は、永久
磁石11bの外面から永久磁石用ヨーク13を通って永久磁
石11aの外面に到達して閉成する。FIG. 2B shows an example of a magnetic path formed. The N pole is exposed on the inner surface of the permanent magnet 11a, and is opposed to the armature 12a. The S pole is exposed on the inner surface of the adjacent permanent magnet 11b. Therefore, the inner surface of the permanent magnet 11a passes through the armature 12a and the armature 12b through the gap, and passes through the gap to the permanent magnet 11a.
A magnetic path reaching the inner surface of 11b is formed. This magnetic path is closed from the outer surface of the permanent magnet 11b through the yoke 13 for the permanent magnet to the outer surface of the permanent magnet 11a.
もし、ヨーク１を設けないと永久磁石11a、11bの外面
上の磁極が磁気抵抗の高い空気中にそのまま露出される
ため、有効な磁気回路を形成できなくなる。したがって
複数の永久磁石を半径方向に配列し、その一方の面は電
機子と対抗させ、他方の面はヨークで供給することが必
要である。If the yoke 1 is not provided, the magnetic poles on the outer surfaces of the permanent magnets 11a and 11b are directly exposed to the air having a high magnetic resistance, so that an effective magnetic circuit cannot be formed. Therefore, it is necessary to arrange a plurality of permanent magnets in the radial direction, one surface of which is opposed to the armature and the other surface is supplied by a yoke.
［発明が解決しようとする課題］ 以上説明したように、従来の技術による永久磁石を用
いたモータにおいては、永久磁石は半径方向に配置さ
れ、コイルと逆側にはヨークを配置することが必要であ
った。このため、場所と部品を必要とした。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the motor using the permanent magnet according to the conventional technique, the permanent magnet needs to be arranged in the radial direction, and the yoke needs to be arranged on the side opposite to the coil. Met. This required space and parts.
本発明の目的は、場所と部品を節約することのでき
る、永久磁石を用いたモータを提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a motor using a permanent magnet, which can save space and parts.
本発明のモータは、ロータとステータを有し、ロータ
またはステータに複数の永久磁石を用いたモータであっ
て、前記複数の永久磁石はロータの回転方向に対して交
互に極性を反転して直列かつループ形状に密着して配置
され、その密着して隣接する永久磁石の互いに対向する
極がすべて同一であり、その同一極性の極が共同して１
つの磁極を構成する。The motor of the present invention has a rotor and a stator, and is a motor using a plurality of permanent magnets for the rotor or the stator, wherein the plurality of permanent magnets are serially inverted in polarity with respect to the rotation direction of the rotor. The permanent magnets are arranged in close contact with each other in a loop shape, and the opposing poles of the closely adjacent permanent magnets are all the same.
Constitute one magnetic pole.
［作用］ 複数の永久磁石を直列に配置することにより、磁極と
磁極が対向する。従来のように磁極が広く露出されるこ
とがない。[Operation] By arranging a plurality of permanent magnets in series, the magnetic poles face each other. The magnetic pole is not widely exposed as in the related art.
また、複数の永久磁石の極性を交互に反転して配列す
ることにより、互いに同一極性の磁極が対向し、その場
所に１つの合成磁極を形成する。このようにして、直列
に配列した磁石列の中に複数個の磁極が配置される。Further, by arranging a plurality of permanent magnets with the polarities alternately reversed, magnetic poles having the same polarity face each other, and one composite magnetic pole is formed at that location. In this way, a plurality of magnetic poles are arranged in the magnet row arranged in series.
このように形成された複数の磁極に対抗するように電
機子コイルを配置すれば、有効な磁気回路を形成するこ
とができる。電機子の反対側にはほとんど磁束が発生し
ないようにすることができるので、電機子の反対側にヨ
ークを必ずしも設ける必要がなくなる。また、ヨークを
設ける場合も従来の場合と比べ簡単な構造で済む。By arranging the armature coils so as to oppose the plurality of magnetic poles formed as described above, an effective magnetic circuit can be formed. Since almost no magnetic flux can be generated on the opposite side of the armature, it is not necessary to provide a yoke on the opposite side of the armature. Also, when a yoke is provided, a simple structure is sufficient as compared with the conventional case.
［実施例］ 第１図（Ａ）、（Ｂ）に本発明の実施例によるモータ
を示す。Embodiment FIGS. 1A and 1B show a motor according to an embodiment of the present invention.
第１図（Ａ）はアウタロータ形のDCモータの構成を示
す概略断面図である。外側にロータ１、内側にステータ
２が配置され、DCモータを構成している。ロータ１は、
複数の永久磁石1a、1b、1c、…が直列に配置されたルー
プ形状を有し、隣接する永久磁石は極性を反転して配列
されている。たとえば、永久磁石1aと1bとはＳ極を対向
させて配置されており、永久磁石1bと1cはＮ極を対向さ
せて配置されている。したがって、永久磁石1aと1bの対
向部はＳ極を形成し、永久磁石1bと1cの対向部はＮ極を
形成する。ステータ２は複数のヨークを有し、各ヨーク
の間にスロットを形成している。図示の構成において
は、12極９スロットが示されている。なお、各ヨークに
は電機子コイルが巻回されるが、図示を省略してある。FIG. 1A is a schematic sectional view showing the configuration of an outer rotor type DC motor. A rotor 1 is arranged on the outside and a stator 2 is arranged on the inside to constitute a DC motor. The rotor 1 is
Has a loop shape in which a plurality of permanent magnets 1a, 1b, 1c,... Are arranged in series, and adjacent permanent magnets are arranged with inverted polarity. For example, the permanent magnets 1a and 1b are arranged with their south poles facing each other, and the permanent magnets 1b and 1c are arranged with their north poles facing each other. Therefore, the facing portions of the permanent magnets 1a and 1b form an S pole, and the facing portions of the permanent magnets 1b and 1c form an N pole. The stator 2 has a plurality of yokes, and a slot is formed between the yokes. In the configuration shown, twelve poles and nine slots are shown. An armature coil is wound around each yoke, but is not shown.
第１図（Ｂ）は、交互に極性を反転して直列に配列し
た永久磁石の作る磁路を説明するための概念図である。
永久磁石1a、1b、1c、1dが直列に配列され、磁極を対向
させている。ここで、永久磁石1aのＮ極と隣接する永久
磁石1bのＮ極とが対向して合成Ｎ極を形成し、同様に永
久磁石1bのＳ極と永久磁石1cのＳ極とが対向して合成Ｓ
極を形成する。同様に永久磁石1cと1dの対向部がＮ極を
形成し、このようにして交互にＮ極、Ｓ極、Ｎ極、…が
形成される。したがって、機能的には半径方向に磁石を
配列した場合と同様に電機子コイルに対向する位置にＮ
極、Ｓ極を配置することができる。この場合永久磁石の
磁極から電機子に向かった磁力線は、電機子から隣接す
る電機子に向かい、隣接電機子から永久磁石の隣接磁極
に入り、次に永久磁石内を通って元に戻る。このため、
永久磁石の外側にあえてヨークを設ける必要はない。こ
のため、第１図（Ａ）の構成においては、永久磁石で構
成されたロータ１にはその外周上のヨークが設けられて
いない。FIG. 1 (B) is a conceptual diagram for explaining a magnetic path formed by permanent magnets arranged in series with their polarities alternately inverted.
Permanent magnets 1a, 1b, 1c, 1d are arranged in series, with their magnetic poles facing each other. Here, the N pole of the permanent magnet 1a and the N pole of the adjacent permanent magnet 1b face each other to form a combined N pole, and similarly, the S pole of the permanent magnet 1b and the S pole of the permanent magnet 1c face each other. Synthetic S
Form poles. Similarly, the opposing portions of the permanent magnets 1c and 1d form an N pole, and thus an N pole, an S pole, an N pole,... Are alternately formed. Therefore, functionally, N is located at a position facing the armature coil in the same manner as when the magnets are arranged in the radial direction.
A pole and an S pole can be arranged. In this case, the lines of magnetic force from the magnetic pole of the permanent magnet to the armature go from the armature to the adjacent armature, enter the adjacent magnetic pole of the permanent magnet from the adjacent armature, and then return through the permanent magnet. For this reason,
There is no need to provide a yoke outside the permanent magnet. For this reason, in the configuration of FIG. 1A, the rotor 1 composed of the permanent magnet is not provided with a yoke on the outer periphery.
ヨークを省略できることにより、コンパクトな構成で
かつ部品数の少ないモータを形成することができる。Since the yoke can be omitted, a motor having a compact configuration and a small number of parts can be formed.
なお、断面が弧状の磁石を例示したが、直方体状の磁
石を用いてもよい。磁石間に適当な間隔を設けてもよ
い。また内側にステータ、外側にロータを有する構成を
説明したが、内側にロータ、外側にステータを有する構
成、また、軸上の位置をずらせてロータとステータを配
置し、軸方向に対向させた構成をとることもできる。ま
た、ロータが永久磁石を含む構成を説明したが、ステー
タが永久磁石を含み、ロータが電機子を含む構成として
もよい。その他永久磁石を用いるモータに広く適用する
ことができる。In addition, although the magnet whose cross section is an arc shape is illustrated, a rectangular parallelepiped magnet may be used. An appropriate interval may be provided between the magnets. In addition, the configuration having the stator on the inside and the rotor on the outside has been described. Can also be taken. Further, the configuration in which the rotor includes the permanent magnet has been described, but the configuration may be such that the stator includes the permanent magnet and the rotor includes the armature. In addition, it can be widely applied to motors using permanent magnets.
第３図は他の実施例によるモータを示す。外側に円筒
状のステータ３、内側にロータ４が配置され、ステータ
３の外側にはヨーク５が配置されている。FIG. 3 shows a motor according to another embodiment. A cylindrical stator 3 is disposed outside, a rotor 4 is disposed inside, and a yoke 5 is disposed outside the stator 3.
ステータ３は直列ループ状に配置された複数の永久磁
石3a、3b、…を含む。隣接する永久磁石は互いに同一極
性の磁極を対向させている。対向磁極は第１図の場合同
様、合成磁極を形成する。The stator 3 includes a plurality of permanent magnets 3a, 3b, ... arranged in a series loop. Adjacent permanent magnets have magnetic poles of the same polarity facing each other. The opposite magnetic pole forms a composite magnetic pole, as in the case of FIG.
ロータ４は複数の電機子4a、4b、…を含む。電機子コ
イルは図示を省略してある。ロータ４が回転する時、第
１図（Ｂ）と同様の磁路が形成される。本実施例の場
合、永久磁石の外側にヨーク５が配置されているので、
磁束はヨーク５にも入り込む。The rotor 4 includes a plurality of armatures 4a, 4b,. The armature coils are not shown. When the rotor 4 rotates, a magnetic path similar to that shown in FIG. 1B is formed. In the case of this embodiment, since the yoke 5 is arranged outside the permanent magnet,
The magnetic flux also enters the yoke 5.
なお、ヨーク５はステータ３の永久磁石3a、3b、…と
必ずしも密着しなくてもよい。たとえばケースを重ねて
ある程度の距離を離して配置してもよい。The yoke 5 does not necessarily have to be in close contact with the permanent magnets 3a, 3b,. For example, the cases may be stacked and arranged at a certain distance.
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこ
れらに制限されるもではない。たとえば、種々の変更、
改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろ
う。Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. For example, various changes,
It will be obvious to those skilled in the art that improvements, combinations, and the like are possible.
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、複数の永久磁
石の極性を交互に反転して直列に配列することにより、
永久磁石を磁路形成部品として有効に用い、ヨークの必
要性を軽減することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the polarities of a plurality of permanent magnets are alternately reversed and arranged in series,
The necessity of a yoke can be reduced by effectively using a permanent magnet as a magnetic path forming component.
このため、構成が簡単で部品数を簡略化したモータを
構成することができる。Therefore, a motor having a simple configuration and a simplified number of parts can be configured.
【図面の簡単な説明】 第１図（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例によるモータ
を説明するための図であり、第１図（Ａ）は構成を示す
概略断面図、第１図（Ｂ）は磁路形成を示す概略部分断
面図、 第２図（Ａ）、（Ｂ）は、従来の技術によるモータを説
明するための図であり、第２図（Ａ）は、構成を示す概
略断面図、第２図（Ｂ）は磁路形成を示す部分断面図、 第３図は本発明の他の実施例によるモータを説明するた
めの概略断面図である。 図において、 １……ロータ 1a、1b……永久磁石 ２……ステータ 2a、2b……ヨーク ３……ステータ ４……ロータ ５……ヨーク 11a、11b……永久磁石 12a、12b……電機子 13……永久磁石用ヨーク 14……電機子コア 15……電機子コイルBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 (A) and 1 (B) are views for explaining a motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (A) is a schematic cross-sectional view showing the configuration, and FIG. 1 (B) is a schematic partial cross-sectional view showing the formation of a magnetic path, FIGS. 2 (A) and 2 (B) are views for explaining a conventional motor, and FIG. FIG. 2 (B) is a partial sectional view showing the formation of a magnetic path, and FIG. 3 is a schematic sectional view for explaining a motor according to another embodiment of the present invention. In the figure, 1 ... rotor 1a, 1b ... permanent magnet 2 ... stator 2a, 2b ... yoke 3 ... stator 4 ... rotor 5 ... yoke 11a, 11b ... permanent magnet 12a, 12b ... armature 13 ... Yoke for permanent magnets 14 ... Armature core 15 ... Armature coil
Claims (1)
テータに複数の永久磁石を用いたモータであって、 前記複数の永久磁石はロータの回転方向に対して交互に
極性を反転して直列かつループ形状に密着して配置さ
れ、その密着して隣接する永久磁石の互いに対向する極
がすべて同一であり、その同一極性の極が共同して１つ
の磁極を構成することを特徴とする永久磁石を用いたモ
ータ。1. A motor having a rotor and a stator, wherein a plurality of permanent magnets are used for the rotor or the stator. A permanent magnet, wherein the permanent magnets are disposed in close contact with each other in a loop shape, and all the opposing poles of the closely adjacent permanent magnets are the same, and the poles having the same polarity collectively constitute one magnetic pole. Motor using.
Priority Applications (1)
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| JP2139485A JP2945441B2 (en) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | Motor using permanent magnet |
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Publications (2)
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| JPH0433551A JPH0433551A (en) | 1992-02-04 |
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1990
- 1990-05-29 JP JP2139485A patent/JP2945441B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0433551A (en) | 1992-02-04 |
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