JP5388458B2

JP5388458B2 - Motor and stator

Info

Publication number: JP5388458B2
Application number: JP2008043634A
Authority: JP
Inventors: 力道岡; 伸一田原
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2008-02-25
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2028-02-25
Also published as: JP2009201339A

Description

本発明は、回転軸心に対し直交する径方向に突出する突極を有するロータと、このロータを内部に収納してなるステータとを具備するモータ、及びこのようなモータに好適に用いられるステータに関する。 The present invention relates to a motor including a rotor having salient poles projecting in a radial direction perpendicular to the rotation axis, a stator having the rotor housed therein , and a stay preferably used for such a motor. about the data.

ロータと、このロータを内部に収納してなるステータとを具備するモータにおいて、従来はロータに永久磁石を設けるとともにステータにコイルを設け、ステータのコイルに順次通電することによりロータの永久磁石との間に電磁力を発生させてロータを回転させる構成が用いられてきた（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００８−２２５９３号公報 In a motor having a rotor and a stator having the rotor housed therein, conventionally, the rotor is provided with a permanent magnet, the stator is provided with a coil, and the stator coil is sequentially energized to obtain the rotor permanent magnet. A configuration in which an electromagnetic force is generated between them to rotate the rotor has been used (see, for example, Patent Document 1).
JP 2008-22593 A

前記特許文献１記載の構成では、ステータコアを回転軸に直交する周方向に複数設けるとともにこのステータコアの外周部間を接続するヨークを設け、前記ステータコアに回転軸に直交する径方向に向かう磁力線を発生させるべくコイルを巻き回し、このコイル、前記ヨーク、及びロータを通過するとともに回転軸と直交する磁路を形成するようにしている。 In the configuration described in Patent Document 1, a plurality of stator cores are provided in the circumferential direction orthogonal to the rotation axis and a yoke that connects between the outer peripheral portions of the stator cores is provided to generate magnetic lines of force in the stator core in the radial direction orthogonal to the rotation axis. A coil is wound so that a magnetic path that passes through the coil, the yoke, and the rotor and is orthogonal to the rotation axis is formed.

ところで、近年では、ロータの全体を磁性体により構成するとともに、永久磁石を省略し、ステータのコイルに通電してロータとの間に吸引力を発生させ、この吸引力によりロータを回転させる構成のものが考えられてきている。 By the way, in recent years, the entire rotor is made of a magnetic material, the permanent magnet is omitted, the coil of the stator is energized to generate an attractive force with the rotor, and the rotor is rotated by this attractive force. Things are being considered.

しかし、前記特許文献１記載の構成から永久磁石を省略すべくロータの全体を磁性体により構成した場合でも、回転軸と直交する磁路を形成することにより、あるコイルには径方向外向きに磁束を通し、別のコイルには径方向内向きの磁束を通すため、ステータコアの外周部間及びロータの磁極間を接続するヨークを必ず必要とする。それにも関わらず、このヨークはトルクの発生には直接寄与しない。そこで、このようなヨークを省略し、このようなモータの出力を保ちつつ全体としての直径を小さくする要望が存在する。 However, even when the entire rotor is made of a magnetic material so as to omit the permanent magnet from the configuration described in Patent Document 1, by forming a magnetic path perpendicular to the rotation axis, a certain coil is radially outward. In order to pass the magnetic flux and the radially inward magnetic flux to pass through another coil, a yoke for connecting between the outer peripheral portion of the stator core and between the magnetic poles of the rotor is indispensable. Nevertheless, this yoke does not contribute directly to torque generation. Therefore, there is a demand for omitting such a yoke and reducing the overall diameter while maintaining the output of such a motor.

本発明は、このような課題を解決すべく構成するものである。 The present invention is configured to solve such problems.

すなわち本発明に係るモータは、回転軸心に対し直交する径方向に突出する突極を有するとともにこの突極の突出端に磁気受部を有するロータと、このロータを内部に収納してなり、回転軸心の延伸方向に並列させて１対に設けた磁極及びこれら磁極を磁気的につなぐ部分を有し前記磁気受部との間で磁路を形成可能なステータコア、並びに前記ステータコアの磁極がそれぞれ異なる極性となるように励磁するコイルを周方向に複数個有するステータとを具備するモータであって、前記ステータコアの外周側の軸方向少なくとも一端部に外傾斜面を有するとともに、該ステータコアの内周側に前記外傾斜面とほぼ平行な内傾斜面を有し、前記コイルを前記外傾斜面と前記内傾斜面との間で巻き回してなることを特徴とする。 That is, the motor according to the present invention has a salient pole projecting in the radial direction perpendicular to the rotation axis and a rotor having a magnetic receiving portion at the projecting end of the salient pole; A stator core having a pair of magnetic poles arranged in parallel in the extending direction of the rotation axis, a portion that magnetically connects these magnetic poles and capable of forming a magnetic path with the magnetic receiver, and a magnetic pole of the stator core A motor having a stator having a plurality of coils that are excited to have different polarities in the circumferential direction, and having an outer inclined surface at least at one end in the axial direction on the outer circumferential side of the stator core, An inner inclined surface substantially parallel to the outer inclined surface is provided on the circumferential side, and the coil is wound between the outer inclined surface and the inner inclined surface.

このようなものであれば、コイルがステータコアの回転軸心の延伸方向に並列させて１対に設けた磁極をそれぞれ異なる極性となるように励磁し、ロータの磁気受部との間で回転軸方向に延伸する磁路を形成することにより、磁路をステータコア及びロータの内部のみで完結させることができる。従って、ステータコアの外周部間を接続するヨークを設けることなく磁路を形成させることができ、出力を保ちつつモータの小型化及び軽量化を図ることができる。また、ロータについても、磁極間を周方向に接続するヨークを設ける必要がないため、ロータの質量や慣性モーメントを小さくできる。 If this is the case, the coil is excited in parallel with the extending direction of the rotation axis of the stator core so that the magnetic poles provided in a pair have different polarities, and the rotating shaft is connected to the magnetic receiving portion of the rotor. By forming a magnetic path extending in the direction, the magnetic path can be completed only inside the stator core and the rotor. Therefore, a magnetic path can be formed without providing a yoke for connecting the outer peripheral portions of the stator core, and the motor can be reduced in size and weight while maintaining the output. In addition, since it is not necessary to provide a yoke for connecting the magnetic poles in the circumferential direction, the rotor can be reduced in mass and moment of inertia.

本発明に係るモータの構成によれば、コイルがステータコアの回転軸心の延伸方向に並列させて１対に設けた磁極をそれぞれ異なる極性となるように励磁し、ロータの磁気受部との間で回転軸方向に延伸する磁路を形成することにより、磁路をステータコア及びロータの内部のみで完結させることができる。従って、ステータコアの外周部間を接続するヨークを設けることなく磁路を形成させることができ、出力を保ちつつモータの小型化及び軽量化を図ることができる。 According to the configuration of the motor according to the present invention, the coils are excited in parallel with each other in the extending direction of the rotation axis of the stator core so that the magnetic poles provided in a pair have different polarities. By forming a magnetic path extending in the direction of the rotation axis, the magnetic path can be completed only inside the stator core and the rotor. Therefore, a magnetic path can be formed without providing a yoke for connecting the outer peripheral portions of the stator core, and the motor can be reduced in size and weight while maintaining the output.

以下、本発明の説明に先立ち、本発明に関連する第一の参考例を、図面を参照して説明する。 Prior to the description of the present invention, a first reference example related to the present invention will be described below with reference to the drawings.

本参考例に係るモータＭ１は、図１に斜視図、図２に正面図をそれぞれ示すように、また、図３に図２におけるｘ−ｘ断面を模式的に示すように、ステータ１と、そのステータ１の内部に配置されるロータ２と、ロータ２の中心を貫通して取り付けられる回転軸３とを備えている。なお、図１においては、ステータ１及びロータ２の構成を明確に図示するために、回転軸３を回転可能に支持する軸受け部やステータ１を構成するコイル５の外部接続部等については、図示を省略している。 The motor M1 according to the present reference example has a stator 1 as shown in FIG. 1 as a perspective view and as shown in FIG. 2 as a front view, and as shown in FIG. A rotor 2 disposed inside the stator 1 and a rotary shaft 3 attached through the center of the rotor 2 are provided. In FIG. 1, in order to clearly illustrate the configurations of the stator 1 and the rotor 2, a bearing portion that rotatably supports the rotating shaft 3, an external connection portion of the coil 5 that constitutes the stator 1, and the like are illustrated. Is omitted.

ステータ１は、ステータコア６と、そのステータコア６の内面に沿って設けられる複数のコイル５とを備えてなる。また、このステータ１は、このモータＭを収納するためのハウジング（図示略）に支持させている。 The stator 1 includes a stator core 6 and a plurality of coils 5 provided along the inner surface of the stator core 6. The stator 1 is supported by a housing (not shown) for housing the motor M.

ステータコア６は、図２に示すように、例えば磁性体の粉体を圧縮して成形した圧粉コアであり、本参考例では略直方体状である。このステータコア６は、軸方向中央部の内周側にコイル５を収納可能な凹部であるコイルスロット６ｘを有する。ここで、本参考例では、ステータコア６は３０度間隔で計１２個設けられている。そして、このステータコア６は、回転軸心の延伸方向に並列させて１対に設けた磁極６１ａ、６１ｂと、これら磁極６１ａ、６１ｂを磁気的につなぐ接続部６２とを有する。また、前記コイルスロット６ｘは、前記接続部６２の内周側に形成している。なお、前記図３には、従来のステータコアにおけるコイルを想像線により示している。 As shown in FIG. 2, the stator core 6 is a dust core formed by compressing, for example, a magnetic powder, and has a substantially rectangular parallelepiped shape in the present reference example. The stator core 6 has a coil slot 6x that is a recess capable of accommodating the coil 5 on the inner peripheral side of the central portion in the axial direction. Here, in this reference example, a total of 12 stator cores 6 are provided at intervals of 30 degrees. The stator core 6 has a pair of magnetic poles 61a and 61b arranged in parallel in the extending direction of the rotation axis, and a connecting portion 62 that magnetically connects the magnetic poles 61a and 61b. The coil slot 6x is formed on the inner peripheral side of the connecting portion 62. In FIG. 3, coils in the conventional stator core are indicated by imaginary lines.

コイル５は、上述したステータコア６のコイルスロット６ｘに収納するようにしているとともに、このコイルスロット６ｘの底面、前記ステータコア６の両側面、及び前記ステータコア６の外側面を包囲する形状に配置している。すなわち、このコイル５に通電すると、軸方向への磁界が発生する。なお、本参考例では、このコイル５の内周端面は、ステータコア６の内周端面と略面一にしている。 The coil 5 is accommodated in the coil slot 6x of the stator core 6 described above, and is arranged in a shape surrounding the bottom surface of the coil slot 6x, both side surfaces of the stator core 6, and the outer surface of the stator core 6. Yes. That is, when the coil 5 is energized, a magnetic field in the axial direction is generated. In this reference example, the inner peripheral end face of the coil 5 is substantially flush with the inner peripheral end face of the stator core 6.

このような構成のステータ１に対して、ロータ２は、中心部に回転軸３を挿通させてなる芯部７と、この芯部７から回転軸３の軸心に対し直交する径方向に突出する突極８とを有する。前記突極８には、その突出端に、回転軸３に沿って延伸する磁気受部９を設けている。 With respect to the stator 1 having such a configuration, the rotor 2 protrudes in a radial direction perpendicular to the axis of the rotary shaft 3 from the core portion 7 with the rotary shaft 3 inserted through the center portion. And the salient poles 8. The salient pole 8 is provided with a magnetic receiving portion 9 extending along the rotation axis 3 at the projecting end.

前記突極８は、本参考例では４５度間隔で計８本延伸させて設けている。 In the present reference example, a total of eight salient poles 8 are provided at intervals of 45 degrees.

前記磁気受部９は、前記突極８の突出端から前後方向にそれぞれ延伸させて設けた板状をなし、計８箇所に設けている。そして、この磁気受部９の外側面９ａは前記ステータコア６の内側面６ａと対向し、コイル５に通電された際にこのコイル５及びステータコア６により形成される電磁石との間で磁路を形成する。 The magnetic receiving portion 9 has a plate shape provided by extending in the front-rear direction from the protruding end of the salient pole 8 and is provided at a total of eight locations. The outer surface 9a of the magnetic receiving portion 9 faces the inner surface 6a of the stator core 6 and forms a magnetic path between the coil 5 and the electromagnet formed by the stator core 6 when the coil 5 is energized. To do.

そして、それぞれ９０度ずつ離間する４個の前記コイル５に通電しロータ２の磁気受部９を吸引させることにより回転軸３を回転させ、磁気受部９がコイル５に完全に対向した時点でコイル５への通電を打ち切り、隣接するコイル５に通電し磁気受部９を吸引させることにより回転軸３をさらに回転させる制御を繰り返すことによりこのようなモータＭを運転するようにしている。 Then, when the four shafts 5 that are separated from each other by 90 degrees are energized to attract the magnetic receiving portion 9 of the rotor 2 to rotate the rotating shaft 3, the magnetic receiving portion 9 is completely opposed to the coil 5. The motor M is operated by repeating the control of further rotating the rotating shaft 3 by stopping the energization of the coil 5 and energizing the adjacent coil 5 to attract the magnetic receiving portion 9.

このようなモータＭ１の構成によれば、コイル５がステータコア６を回転軸方向に励磁し、ロータ２の磁気受部９との間で磁路を形成することにより、磁路をステータ１のステータコア６及びロータ２の磁気受部９の内部のみで完結させることができる。従って、ステータコア６の外周部間を接続するヨークを設けることなく磁路を形成させることができ、出力を保ちつつモータＭ１の小型化及び軽量化を図ることができる。加えて、前記図３の想像線に示すような、ステータコアを回転軸と直交する方向に励磁する態様と比較して、コイルをステータコアに巻き回す際の１回あたりの長さを短くできるとともに、ステータ１の軸方向寸法を短くできる。 According to such a configuration of the motor M <b> 1, the coil 5 excites the stator core 6 in the rotation axis direction and forms a magnetic path with the magnetic receiving portion 9 of the rotor 2, so that the magnetic path is the stator core of the stator 1. 6 and the inside of the magnetic receiving part 9 of the rotor 2 can be completed. Accordingly, a magnetic path can be formed without providing a yoke for connecting the outer peripheral portions of the stator core 6, and the motor M1 can be reduced in size and weight while maintaining the output. In addition, as shown in the imaginary line in FIG. 3, the length per turn when the coil is wound around the stator core can be shortened as compared with the aspect in which the stator core is excited in the direction orthogonal to the rotation axis. The axial dimension of the stator 1 can be shortened.

さらに、ロータ２の磁気受部９を、突極８の突出端から回転軸心方向に突出させて設けているので、磁気受部９の回転軸心方向寸法は確保しつつ、突極８の回転軸心方向寸法を磁気受部９より小さくすることにより、ロータ２の軽量化を図ることができる。 Further, since the magnetic receiving portion 9 of the rotor 2 is provided so as to protrude from the protruding end of the salient pole 8 in the rotational axis direction, the dimension of the magnetic receiving portion 9 in the rotational axis direction is secured while the salient pole 8 The rotor 2 can be reduced in weight by making the dimension in the rotational axis direction smaller than the magnetic receiving portion 9.

なお、本参考例に係るロータ２に代え、例えば図４に示すように、軸方向直交断面形状を全ての部位で同一とし、中心部に回転軸３を挿通させてなる芯部Ｘ７と、この芯部Ｘ７から回転軸３の軸心に対し直交する径方向に突出する突極Ｘ８とを有するとともに突極Ｘ８の突出端面近傍を磁気受部Ｘ９としての機能を有するロータＸ２を採用してもよい。このような構成であれば、積層鋼板を利用してロータを形成できる。 Instead of the rotor 2 according to this reference example, for example, as shown in FIG. 4, a core part X7 in which the axial orthogonal cross-sectional shape is the same in all parts and the rotation shaft 3 is inserted in the center part, Even if a rotor X2 having a salient pole X8 projecting in a radial direction orthogonal to the axis of the rotary shaft 3 from the core part X7 and having a function as a magnetic receiving part X9 near the projecting end surface of the salient pole X8 is adopted. Good. If it is such a structure, a rotor can be formed using a laminated steel plate.

加えて、図５に示すように、中心部に回転軸３を挿通させてなる芯部Ｙ７と、この芯部Ｙ７から回転軸３の軸心に対し直交する径方向に突出する突極Ｙ８とを有するとともに、突極Ｙ８の突出端から磁気受部Ｙ９を一方向のみに延長して設けたロータＹ２を採用してもよい。 In addition, as shown in FIG. 5, a core portion Y7 in which the rotation shaft 3 is inserted through the center portion, and salient poles Y8 protruding in the radial direction perpendicular to the axis of the rotation shaft 3 from the core portion Y7. And a rotor Y2 in which the magnetic receiving portion Y9 is extended in only one direction from the protruding end of the salient pole Y8.

また、図６に示すように、本参考例に係るロータの磁気受部９を、周方向に積層した電磁鋼板９１を利用して形成してもよい。このような態様であっても、芯部７及び突極８からなる部分と、磁気受部とをそれぞれ電磁鋼板を積層させて形成できる。 Moreover, as shown in FIG. 6, you may form the magnetic receiving part 9 of the rotor which concerns on this reference example using the electromagnetic steel plate 91 laminated | stacked on the circumferential direction. Even if it is such an aspect, the part which consists of the core part 7 and the salient pole 8, and a magnetic receiving part can each be formed by laminating | stacking an electromagnetic steel plate.

次いで、本発明に関連する第二の参考例について以下に述べる。 Next, a second reference example related to the present invention will be described below.

本参考例に係るモータＭ２は、図７に斜視図、図８に正面図をそれぞれ示すように、また、図９に図８におけるｘ−ｘ断面を模式的に示すように、ステータ１と、そのステータ１の内部に配置されるロータ２と、ロータ２の中心を貫通して取り付けられる回転軸３とを備えている。なお、図７においては、ステータ１及びロータ２の構成を明確に図示するために、回転軸３を回転可能に支持する軸受け部やステータ１を構成するコイル５の外部接続部等については、図示を省略している。また、前述した第一の参考例におけるものに対応する部位には、同一の名称及び符号を付している。 The motor M2 according to the present reference example has a stator 1 and a perspective view as shown in FIG. 7, a front view as shown in FIG. 8, and a schematic view taken along the line xx in FIG. A rotor 2 disposed inside the stator 1 and a rotary shaft 3 attached through the center of the rotor 2 are provided. In FIG. 7, in order to clearly illustrate the configurations of the stator 1 and the rotor 2, a bearing portion that rotatably supports the rotating shaft 3, an external connection portion of the coil 5 that constitutes the stator 1, and the like are illustrated. Is omitted. The parts corresponding to those in the first reference example described above are given the same names and symbols.

以下、前述した第一の参考例との相違点について述べると、本参考例では、コイル５の外周側の軸方向幅は、該コイル５の内周側の軸方向幅より大きくしている。具体的には、コイル５をステータコア６に巻き回す際、内周側はコイルスロット６ｘに収納するとともに、外周側は軸方向一端部側から他端部側に漸次移動するようにしている。なお、前記図９には、前述した第一の参考例におけるコイル５を想像線により示している。なお、本参考例でも、このコイル５の内周端面は、ステータコア６の内周端面と略面一にしている。 Hereinafter, the difference from the first reference example described above will be described. In this reference example, the axial width on the outer peripheral side of the coil 5 is larger than the axial width on the inner peripheral side of the coil 5. Specifically, when the coil 5 is wound around the stator core 6, the inner peripheral side is housed in the coil slot 6 x, and the outer peripheral side is gradually moved from one axial end to the other end. In FIG. 9, the coil 5 in the first reference example described above is indicated by imaginary lines. Also in this reference example, the inner peripheral end surface of the coil 5 is substantially flush with the inner peripheral end surface of the stator core 6.

本参考例に係るモータＭ２のその他の部位は、前述した第一の参考例に係るモータＭ１と同様の構成を有する。 Other portions of the motor M2 according to this reference example have the same configuration as the motor M1 according to the first reference example described above.

このようなモータＭ２の構成によれば、前述した第一の参考例に係るモータＭ１の構成に係る効果に加え、以下に述べるような効果が得られる。すなわち、前記ステータコア６に巻き回すコイル５の外周側の軸方向幅を、該コイル５の内周側の軸方向幅より大きくしているので、コイル５の外周側及び内周側の軸方向幅を等しくしてコイル５を巻き回した前述した第一の参考例に係るものと比較して、コイル５の巻き数を保ちつつ外周側におけるコイル５の重なり合いを少なくでき、従って出力を保ちつつステータ１全体としての外径をさらに小さくすることができる。 According to such a configuration of the motor M2, in addition to the effects related to the configuration of the motor M1 according to the first reference example described above, the following effects can be obtained. That is, since the axial width on the outer peripheral side of the coil 5 wound around the stator core 6 is larger than the axial width on the inner peripheral side of the coil 5, the axial width on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the coil 5. Compared with the first reference example in which the coil 5 is wound with the coil 5 being equalized, the number of turns of the coil 5 can be maintained while the number of turns of the coil 5 on the outer peripheral side can be reduced. The outer diameter as a whole can be further reduced.

なお、第一の参考例と同様に、本参考例に係るロータに代え、図４に示すような軸方向直交断面形状を全ての部位で同一とし、突極Ｙ８の突出端面近傍が磁気受部Ｘ９として機能するロータＸ２や、図５に示すような突極Ｙ８の突出端から磁気受部Ｙ９を一方向のみに延長して設けたロータＹ２を採用してもよく、図６に示すように周方向に積層した電磁鋼板９１を利用してロータ２の磁気受部を形成してもよい。 As in the first reference example, instead of the rotor according to this reference example, the axially orthogonal cross-sectional shape as shown in FIG. 4 is the same in all parts, and the vicinity of the protruding end face of the salient pole Y8 is the magnetic receiving portion. A rotor X2 functioning as X9 or a rotor Y2 provided with a magnetic receiving portion Y9 extending in only one direction from the protruding end of the salient pole Y8 as shown in FIG. 5 may be adopted, as shown in FIG. You may form the magnetic receiving part of the rotor 2 using the electromagnetic steel plate 91 laminated | stacked on the circumferential direction.

さらに、本参考例の他の変形例として、上述したステータコア６に代え、以下に述べるような、また、図１０に斜視図を示すような構成のステータコアＡ６を利用したステータＡ１を用いる態様が考えられる。このステータコアＡ６は、前記図１０に示すように、また、側面図を図１１の（ａ）、前記図１１の（ａ）におけるｚ−ｚ断面図を同図の（ｂ）にそれぞれ示すように、軸方向両側端部に向かうにつれ厚さ寸法を漸次小さくしているとともに、外周側の幅寸法が内周側の幅寸法より大きな軸方向視台形状を形成してなり、さらに軸方向すなわち長手方向中央部の内周側にコイルスロットＡ６ｘを有し、回転軸心の延伸方向に並列させて１対に設けた磁極６１ａ、６１ｂと、これら磁極６１ａ、６１ｂを磁気的につなぐ接続部６２とを有するステータコア本体Ａ６０と、前記コイルスロット６ｘを挟んでステータコア本体Ａ６０の磁極６１ａ、６１ｂの内側端部を周方向に延伸させて形成したフランジＡ６３とを具備する。このような構成であれば、ステータコアＡ６の高さをさらに低減し、ステータＡ１の外径を小さくすることができる。加えて、磁路の形成に直接関係ない部位であるステータコア本体Ａ６０の外周端側の軸方向両端部を切り欠いた形状として材料を節約しつつ、磁極６１ａ、６１ｂの内側端部を周方向に延伸させてフランジＡ６３を形成することにより、フランジＡ６３によりロータ２に対向する部分の面積を確保しつつその他の部分を小型化でき、従ってステータコアＡ６のさらなる小型化及び軽量化を図ることができる。なお、フランジＡ６３については、ステータＡ１の内周側端部より軸方向に延伸させてもよい。 Further, as another modified example of the present reference example, a mode in which a stator A1 using a stator core A6 having a configuration as described below and shown in a perspective view in FIG. 10 is used instead of the stator core 6 described above is considered. It is done. As shown in FIG. 10, the stator core A6 has a side view as shown in FIG. 11 (a), and a zz sectional view in FIG. 11 (a) as shown in FIG. 10 (b). In addition, the thickness dimension is gradually reduced toward the both ends in the axial direction, and the outer peripheral width dimension is larger than the inner peripheral width dimension. A magnetic pole 61a, 61b having a coil slot A6x on the inner peripheral side of the central portion in the direction and arranged in parallel in the extending direction of the rotation axis, and a connecting portion 62 that magnetically connects the magnetic poles 61a, 61b And a flange A63 formed by extending the inner ends of the magnetic poles 61a and 61b of the stator core main body A60 in the circumferential direction with the coil slot 6x interposed therebetween. With such a configuration, the height of the stator core A6 can be further reduced, and the outer diameter of the stator A1 can be reduced. In addition, the inner end portions of the magnetic poles 61a and 61b are arranged in the circumferential direction while saving material by cutting out both axial end portions on the outer peripheral end side of the stator core body A60, which is a portion not directly related to the formation of the magnetic path. By forming the flange A63 by extending, it is possible to reduce the size of the other portion while securing the area of the portion facing the rotor 2 by the flange A63, and thus further reduction in size and weight of the stator core A6 can be achieved. The flange A63 may be extended in the axial direction from the inner peripheral end of the stator A1.

次いで、本発明の一実施形態について以下に述べる。 Next, an embodiment of the present invention will be described below.

本実施形態に係るモータＭ３は、図１２に斜視図を示すように、ステータ１と、そのステータ１の内部に配置されるロータ２と、ロータ２の中心を貫通して取り付けられる回転軸３とを備えている。なお、図１２においては、ステータ１及びロータ２の構成を明確に図示するために、回転軸３を回転可能に支持する軸受け部やステータ１を構成するコイル５の外部接続部等については、図示を省略しているとともに、コイル５はブロック状に表記している。また、前述した第一の参考例におけるものに対応する部位には、同一の名称及び符号を付している。 As shown in the perspective view of FIG. 12, the motor M3 according to the present embodiment includes a stator 1, a rotor 2 disposed inside the stator 1, and a rotary shaft 3 that is attached through the center of the rotor 2. It has. In FIG. 12, in order to clearly illustrate the configurations of the stator 1 and the rotor 2, a bearing portion that rotatably supports the rotating shaft 3, an external connection portion of the coil 5 that constitutes the stator 1, and the like are illustrated. Is omitted, and the coil 5 is shown in a block shape. The parts corresponding to those in the first reference example described above are given the same names and symbols.

以下、前述した第一の参考例との相違点について述べると、本実施形態に係るステータ１は、斜視図を図１３、側面図を図１４に示すように、以下に述べる形状のステータコア６を有する。このステータコア６は、例えば磁性体の粉体を圧縮して成形した圧粉コアであり、回転軸心の延伸方向に並列させて１対に設けた磁極６１ａ、６１ｂと、これら磁極６１ａ、６１ｂを磁気的につなぐ接続部６２とを有するステータコア本体６０と、このステータコア６の磁極６１ａ、６１ｂの内側端部を周方向に延伸させ、また長手方向中央に向けても延伸させて形成したフランジ６３とを具備する。前記ステータコア本体６０は、外周側の軸方向両端部に外傾斜面６ａを有するとともに、内周側に前記外傾斜面６ａとほぼ平行な内傾斜面６ｂを有する。さらに、このステータコア本体６０には、軸方向中央部の内周側にコイル５を収納可能な凹部であるコイルスロット６ｘを設けている。また、このステータコア６は、前記コイル５を前記外傾斜面６ａと前記内傾斜面６ｂとの間で巻き回してなる。そして、本実施形態では、ステータコア６は３０度間隔で計１２個設けられている。 Hereinafter, the difference from the first reference example described above will be described. The stator 1 according to this embodiment includes a stator core 6 having the following shape as shown in a perspective view in FIG. 13 and a side view in FIG. Have. The stator core 6 is a dust core formed by compressing, for example, magnetic powder, and includes a pair of magnetic poles 61a and 61b arranged in parallel in the extending direction of the rotation axis, and the magnetic poles 61a and 61b. A stator core body 60 having a connecting portion 62 that connects magnetically, and a flange 63 formed by extending the inner ends of the magnetic poles 61a and 61b of the stator core 6 in the circumferential direction and extending toward the center in the longitudinal direction. It comprises. The stator core body 60 has outer inclined surfaces 6a at both axial ends on the outer peripheral side, and has an inner inclined surface 6b substantially parallel to the outer inclined surface 6a on the inner peripheral side. Further, the stator core body 60 is provided with a coil slot 6x which is a recess capable of accommodating the coil 5 on the inner peripheral side of the axially central portion. The stator core 6 is formed by winding the coil 5 between the outer inclined surface 6a and the inner inclined surface 6b. In the present embodiment, a total of 12 stator cores 6 are provided at intervals of 30 degrees.

本実施形態に係るモータＭ３のその他の部位は、前述した第一の参考例に係るモータと同様の構成を有する。 Other parts of the motor M3 according to the present embodiment have the same configuration as the motor according to the first reference example described above.

このようなモータＭ３の構成によれば、前述した第一の参考例に係るモータＭ１の構成に係る効果に加え、以下に述べるような効果が得られる。すなわち、前記ステータコア６の外周側の軸方向両端部に外傾斜面６ａを有するとともに、該ステータコア６の内周側に前記外傾斜面とほぼ平行な内傾斜面６ｂを有し、前記コイル５を前記外傾斜面６ａと前記内傾斜面６ｂとの間で巻き回してなるので、磁束はステータコア６の外傾斜面６ａと内傾斜面６ｂとの間を通過するので磁路を短くでき、ステータ１をさらに軽量化できる。さらに、コイル５を前記ステータコア６の外側端より内側に収めているので、ステータ１のさらなる小型化を図ることもできる。そして、前記コイル５を、前記ステータコア６の奥行き方向両端６ｄ及び外側端６ｃに収まる範囲で最大限の回数ステータコア６に巻き回しているので、ステータ１の小型化を図りつつモータＭ３の出力を確保できる。 According to such a configuration of the motor M3, the following effects can be obtained in addition to the effects related to the configuration of the motor M1 according to the first reference example described above. That is, it has outer inclined surfaces 6a at both axial ends on the outer peripheral side of the stator core 6, and has an inner inclined surface 6b substantially parallel to the outer inclined surface on the inner peripheral side of the stator core 6. Since it is wound between the outer inclined surface 6a and the inner inclined surface 6b, the magnetic flux passes between the outer inclined surface 6a and the inner inclined surface 6b of the stator core 6, so that the magnetic path can be shortened, and the stator 1 Can be further reduced in weight. Furthermore, since the coil 5 is housed inside the outer end of the stator core 6, the stator 1 can be further reduced in size. The coil 5 is wound around the stator core 6 a maximum number of times within a range that can be accommodated in the depth direction both ends 6d and the outer end 6c of the stator core 6, so that the output of the motor M3 is secured while the stator 1 is downsized. it can.

なお、本実施形態に係るステータコア６は、圧粉コアでなく、図１５に示すように、周方向に積層した電磁鋼板６ｐを利用して形成してもよい。 Note that the stator core 6 according to the present embodiment may be formed using a magnetic steel sheet 6p laminated in the circumferential direction as shown in FIG. 15 instead of the dust core.

また、本実施形態に係るステータコア６に代え、図１６に示すような軸方向一方側の端部のみに外傾斜面６０ａ及び内傾斜面６０ｂを設けたステータコア６０を採用してもよい。 Further, instead of the stator core 6 according to the present embodiment, a stator core 60 provided with an outer inclined surface 60a and an inner inclined surface 60b only at one end portion in the axial direction as shown in FIG. 16 may be adopted.

なお、本発明は以上に述べたような実施形態に限られない。 The present invention is not limited to the embodiment described above.

また、本発明に関連する第三の参考例として、上述した実施形態に係るロータ２に代え、以下に述べるようなロータ２０を採用したものが挙げられる。 Further, as a third reference example related to the present invention, a rotor that employs a rotor 20 as described below in place of the rotor 2 according to the above-described embodiment can be cited .

このロータ２０は、図１７に斜視図、また、図１８に上述した実施形態に係るステータと組み合わせた状態の縦断面図をそれぞれ示すように、中心部に回転軸３を挿通させてなる芯部２０７と、この芯部２０７から回転軸３の軸心に対し直交する径方向に突出する突極２０８と、この突極２０８の突出端からさらに回転軸３に沿って延伸する磁気受部２０９とを有するものであって、磁気受部２０９の厚さ寸法を、軸方向両端部に向かい漸次小さくしている。なお、前記図５に示すような突極Ｙ８の突出端から磁気受部Ｙ９を一方向のみに延長して設けたロータＹ２において、磁気受部Ｙ９の厚さ寸法を、突極から遠ざかるにつれ漸次小さくしてもよい。 The rotor 20 has a core portion formed by inserting the rotating shaft 3 into the center portion thereof as shown in a perspective view in FIG. 17 and a longitudinal sectional view in a state combined with the stator according to the embodiment described above in FIG. 207, a salient pole 208 projecting in a radial direction perpendicular to the axis of the rotating shaft 3 from the core 207, and a magnetic receiving portion 209 extending along the rotating shaft 3 from the projecting end of the salient pole 208 The thickness of the magnetic receiving portion 209 is gradually decreased toward both end portions in the axial direction. In the rotor Y2 provided with the magnetic receiving portion Y9 extending in only one direction from the protruding end of the salient pole Y8 as shown in FIG. 5, the thickness dimension of the magnetic receiving portion Y9 is gradually increased as the distance from the salient pole increases. It may be small.

このようなロータ２０を採用すれば、磁気受部２０９の軸方向両端部には磁路を形成可能な最低限の厚みだけ確保し、軸方向中央部の厚み寸法は突極２０８と接合強度を確保すべく大きくとることにより、モータの出力を保ちつつ、また、ロータ２０の剛性を確保しつつ、ロータ２０の軽量化を図ることができる。 If such a rotor 20 is employed, a minimum thickness capable of forming a magnetic path is secured at both axial end portions of the magnetic receiving portion 209, and the thickness dimension of the central portion in the axial direction has a bonding strength with the salient pole 208. By making it large enough to secure, it is possible to reduce the weight of the rotor 20 while maintaining the output of the motor and ensuring the rigidity of the rotor 20.

そして、以下に述べるように、また、図１９に縦断面図を示すように、前記ロータ２０の磁気受部２０９を軸方向少なくとも一端部で内周側に延長して延長部２０９１を設けるとともに、前記ステータコア６を内周側に延長させて前記ロータ２０の延長部２０９１と対向する延長コア６４を設ける構成を採用してもよい。すなわち、ロータの磁気受部２０９の軸方向少なくとも一端部から内周側に延長して設けた延長部２０９１、及びステータコア６を内周側に延長させるとともに前記延長部２０９１と対向させて設けた延長コア６４を具備する延長磁路形成部を設けてもよい。 And as described below, and as shown in a longitudinal sectional view in FIG. 19, the magnetic receiving portion 209 of the rotor 20 is extended to the inner peripheral side at least at one end portion in the axial direction, and an extension portion 2091 is provided. A configuration in which the stator core 6 is extended to the inner peripheral side and an extension core 64 facing the extension portion 2091 of the rotor 20 may be employed. That is, an extension portion 2091 that extends from at least one axial end of the magnetic receiving portion 209 of the rotor to the inner peripheral side, and an extension that extends the stator core 6 to the inner peripheral side and faces the extension portion 2091. An extended magnetic path forming unit including the core 64 may be provided.

このような構成を採用すれば、前記延長磁路形成部にも、すなわち前記延長部２０９１と前記延長コア６４との間にも磁気吸引力を作用させることができるので、モータＭの出力を向上させることができる。 By adopting such a configuration, a magnetic attractive force can be applied also to the extended magnetic path forming portion, that is, between the extended portion 2091 and the extended core 64, so that the output of the motor M is improved. Can be made.

なお、前記図１９では前述した実施形態に係るステータ１及び前述した図１７及び図１８に係る実施態様に係るロータ２０を利用した態様を示しているが、もちろん、前述した実施形態に係るステータ１に代えて前述した第一又は第二の参考例に係るステータ１のステータコア６に延長コアを設けてもよい。さらに、本発明の他の実施形態として、前述した実施形態に係るロータ２に延長部を設けたものも挙げられる。そして、ステータ及びロータの軸方向両端部に延長部及び延長コアをそれぞれ設けてももちろんよい。 Note that FIG. 19 shows a mode using the stator 1 according to the above-described embodiment and the rotor 20 according to the above-described embodiment according to FIGS. 17 and 18, but of course, the stator 1 according to the above-described embodiment. but it may also be provided an extended core on the stator core 6 of the stator 1 according to the first or second reference example described above in place of. Furthermore, what provided the extension part in the rotor 2 which concerns on embodiment mentioned above as other embodiment of this invention is also mentioned . And of course, you may provide an extension part and an extension core in the axial direction both ends of a stator and a rotor, respectively.

さらに、図２０に示すように、ロータＸ２０の突極Ｘ２０８の突出端から磁気受部Ｘ２０９を一方向のみに延長して設けているとともに、ステータコア６の前記磁気受部Ｘ２０９を延長させて設けた側と反対側の端部に延長コア６４を内周側に延長して設けても、同様の効果が得られる。 Furthermore, as shown in FIG. 20, the magnetic receiving portion X209 is provided extending from the protruding end of the salient pole X208 of the rotor X20 only in one direction, and the magnetic receiving portion X209 of the stator core 6 is extended. Even if the extension core 64 is provided to extend to the inner peripheral side at the end opposite to the side, the same effect can be obtained.

その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。 In addition, various changes may be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明に関連する第一の参考例に係るモータを示す斜視図。The perspective view which shows the motor which concerns on the 1st reference example relevant to this invention. 同参考例に係るモータを示す正面図。The front view which shows the motor which concerns on the same reference example. 図２におけるｘ−ｘ断面を模式的に示す図。The figure which shows the xx cross section in FIG. 2 typically. 同参考例の変形例に係るロータを示す斜視図。The perspective view which shows the rotor which concerns on the modification of the reference example. 同参考例の変形例に係るロータを示す斜視図。The perspective view which shows the rotor which concerns on the modification of the reference example. 同参考例の変形例に係る磁気受部を示す斜視図。The perspective view which shows the magnetic receiving part which concerns on the modification of the reference example. 本発明に関連する第二の参考例に係るモータを示す斜視図。The perspective view which shows the motor which concerns on the 2nd reference example relevant to this invention. 同参考例に係るモータを示す正面図。The front view which shows the motor which concerns on the same reference example. 図５におけるｙ−ｙ断面を模式的に示す図。The figure which shows the yy cross section in FIG. 5 typically. 同参考例の変形例に係るステータを示す斜視図。The perspective view which shows the stator which concerns on the modification of the reference example. 同参考例の変形例に係るステータコアを示す図。The figure which shows the stator core which concerns on the modification of the reference example. 本発明の一実施形態に係るモータを示す斜視図。The perspective view which shows the motor which concerns on one Embodiment of this invention. 同実施形態に係るステータを示す斜視図。The perspective view which shows the stator which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係るステータを示す側面図。The side view which shows the stator which concerns on the same embodiment. 同実施形態の変形例に係るステータコアを示す図。The figure which shows the stator core which concerns on the modification of the same embodiment. 同実施形態の変形例に係るステータコアを示す図。The figure which shows the stator core which concerns on the modification of the same embodiment. 本発明に関連する第三の参考例に係るモータのロータを示す斜視図。The perspective view which shows the rotor of the motor which concerns on the 3rd reference example relevant to this invention. 同参考例の変形例に係るモータを示す縦断面図。 The longitudinal cross-sectional view which shows the motor which concerns on the modification of the reference example . 同参考例の変形例に係るモータを示す縦断面図。 The longitudinal cross-sectional view which shows the motor which concerns on the modification of the reference example . 同参考例の変形例に係るモータを示す縦断面図。 The longitudinal cross-sectional view which shows the motor which concerns on the modification of the reference example .

Ｍ３…モータ
１…ステータ
２、２０…ロータ
５…コイル
６…ステータコア
８、２０８…突極
９、２０９…磁気受部 M3 ... Motor 1 ... Stator 2, 20 ... Rotor 5 ... Coil 6 ... Stator core 8, 208 ... Salient pole 9, 209 ... Magnetic receiving part

Claims

回転軸心に対し直交する径方向に突出する突極を有するとともにこの突極の突出端に磁気受部を有するロータと、このロータを内部に収納してなり、回転軸心の延伸方向に並列させて１対に設けた磁極及びこれら磁極を磁気的につなぐ接続部を有し前記磁気受部との間で磁路を形成可能なステータコア、並びに前記ステータコアの磁極がそれぞれ異なる極性となるように励磁するコイルを周方向に複数個有するステータとを具備するモータであって、
前記ステータコアの外周側の軸方向少なくとも一端部に外傾斜面を有するとともに、該ステータコアの内周側に前記外傾斜面とほぼ平行な内傾斜面を有し、前記コイルを前記外傾斜面と前記内傾斜面との間で巻き回してなることを特徴とするモータ。 A rotor having a salient pole projecting in a radial direction perpendicular to the rotational axis and having a magnetic receiving portion at the projecting end of the salient pole, and housing the rotor inside, parallel to the extending direction of the rotational axis A stator core having a pair of magnetic poles and a connecting portion that magnetically connects these magnetic poles and capable of forming a magnetic path with the magnetic receiving portion, and the magnetic poles of the stator core have different polarities. A motor comprising a stator having a plurality of coils to be excited in the circumferential direction,
The stator core has an outer inclined surface at least at one end in the axial direction on the outer peripheral side, and has an inner inclined surface substantially parallel to the outer inclined surface on the inner peripheral side of the stator core, and the coil is connected to the outer inclined surface and the A motor that is wound around an inner inclined surface.

回転軸心に対し直交する径方向に突出する突極を有するとともにこの突極の突出端に磁気受部を有するロータとともに用いられるものであって、このロータを内部に収納してなり回転軸心の延伸方向に並列させて１対に設けた磁極及びこれら磁極を磁気的につなぐ接続部を有し前記磁気受部との間で磁路を形成可能なステータコア、並びに前記ステータコアの磁極がそれぞれ異なる極性となるように励磁するコイルを周方向に複数個有するステータであって、
前記ステータコアの外周側の軸方向少なくとも一端部に外傾斜面を有するとともに、該ステータコアの内周側に前記外傾斜面とほぼ平行な内傾斜面を有し、前記コイルを前記外傾斜面と前記内傾斜面との間で巻き回してなることを特徴とするステータ。 A salient pole protruding in the radial direction perpendicular to the rotation axis and having a magnetic receiving portion at the protruding end of the salient pole is used together with the rotor housed therein. The stator core which has a pair of magnetic poles arranged in parallel with each other in the extending direction and a connecting portion for magnetically connecting these magnetic poles and can form a magnetic path with the magnetic receiving portion, and the magnetic poles of the stator core are different. A stator having a plurality of coils that are excited so as to be polar in the circumferential direction,
The stator core has an outer inclined surface at least at one end in the axial direction on the outer peripheral side, and has an inner inclined surface substantially parallel to the outer inclined surface on the inner peripheral side of the stator core, and the coil is connected to the outer inclined surface and the A stator that is wound around an inner inclined surface.