JPH09200987A - モータ - Google Patents
モータInfo
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- JPH09200987A JPH09200987A JP8007840A JP784096A JPH09200987A JP H09200987 A JPH09200987 A JP H09200987A JP 8007840 A JP8007840 A JP 8007840A JP 784096 A JP784096 A JP 784096A JP H09200987 A JPH09200987 A JP H09200987A
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- rotor
- magnet
- motor
- magnet holding
- coil
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Links
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Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高トルクで低速回転し得る制御性の良いモータ
を得る。 【解決手段】ロータ部３０において薄板状のマグネット
保持部３２Ｂを回転軸３１に対してフランジ形状に形成
するとともにロータ部３０を軽量材で形成することによ
り、ロータ部３０の重量を低減することができ、トルク
を発生させるための力の作用点を回転中心から遠ざけて
もロータ部３０の慣性が大きくなることを有効に回避す
ることができる。従って制御性を損なうことなくモータ
２０のトルクを高めることができる。またロータ部３０
の回転中心から力の作用点までの距離を大きくしてモー
タ２０をトルクを高めることにより、不必要に回転速度
が大きくなることを回避することができる。
を得る。 【解決手段】ロータ部３０において薄板状のマグネット
保持部３２Ｂを回転軸３１に対してフランジ形状に形成
するとともにロータ部３０を軽量材で形成することによ
り、ロータ部３０の重量を低減することができ、トルク
を発生させるための力の作用点を回転中心から遠ざけて
もロータ部３０の慣性が大きくなることを有効に回避す
ることができる。従って制御性を損なうことなくモータ
２０のトルクを高めることができる。またロータ部３０
の回転中心から力の作用点までの距離を大きくしてモー
タ２０をトルクを高めることにより、不必要に回転速度
が大きくなることを回避することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータを高トルク
化する技術分野に属する。
化する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来、マグネットを用いたいわゆるＰＭ
型モータにおいては、例えば図１１に示すような構成の
ものがある。すなわち図１１において１は全体としてＰ
Ｍ型モータを示し、ステータ部２のハウジング３にベア
リング６を介して鉄系金属等の高透磁率材で形成された
回転軸１１が回転自在に枢支されている。
型モータにおいては、例えば図１１に示すような構成の
ものがある。すなわち図１１において１は全体としてＰ
Ｍ型モータを示し、ステータ部２のハウジング３にベア
リング６を介して鉄系金属等の高透磁率材で形成された
回転軸１１が回転自在に枢支されている。
【０００３】回転軸１１には高透磁率材でなるマグネッ
ト保持部材１３を介して円筒形状のマグネット１２が固
定され、回転軸１１と一体に回転し得るようになされて
いる。またハウジング３の内側面には積層鉄心４が設け
られ、この積層鉄心４に巻線５が巻回されてコイル７が
形成されている。コイル７は所定の間隙を隔ててマグネ
ット１２の外周面に対向するように配置されている。
ト保持部材１３を介して円筒形状のマグネット１２が固
定され、回転軸１１と一体に回転し得るようになされて
いる。またハウジング３の内側面には積層鉄心４が設け
られ、この積層鉄心４に巻線５が巻回されてコイル７が
形成されている。コイル７は所定の間隙を隔ててマグネ
ット１２の外周面に対向するように配置されている。
【０００４】従ってマグネット１２、マグネット保持部
材１３、回転軸１１、ハウジング３及びコイル７を介し
て磁路を形成し、所定のタイミングで励磁コイルを切り
換えて行くことにより各励磁コイルに順次発生する磁界
によってマグネット１２及び回転軸１１から構成される
ロータ部８を回転駆動することができる。
材１３、回転軸１１、ハウジング３及びコイル７を介し
て磁路を形成し、所定のタイミングで励磁コイルを切り
換えて行くことにより各励磁コイルに順次発生する磁界
によってマグネット１２及び回転軸１１から構成される
ロータ部８を回転駆動することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところでかかる構成の
モータを高トルクで回転駆動するには各コイル７を構成
する巻線５の線径を太くして流れる電流を多くする必要
がある。ところが線径を太くすると、限られたスペース
で巻回する巻線の巻回数を少なくしなければならず、こ
の結果巻回数に反比例してロータ部８の回転数が大きく
なることを避け得ず、高トルク化に伴って回転速度が上
がることを避け得ない問題があった。
モータを高トルクで回転駆動するには各コイル７を構成
する巻線５の線径を太くして流れる電流を多くする必要
がある。ところが線径を太くすると、限られたスペース
で巻回する巻線の巻回数を少なくしなければならず、こ
の結果巻回数に反比例してロータ部８の回転数が大きく
なることを避け得ず、高トルク化に伴って回転速度が上
がることを避け得ない問題があった。
【０００６】この問題点を解決するための一つの方法と
して、ロータ部８の径（すなわちマグネット保持部材１
３及びマグネット１２の径）を大きくすることにより回
転中心から力の作用点までの距離を大きくして回転軸に
発生する出力トルクを大きくする方法が考えられる。
して、ロータ部８の径（すなわちマグネット保持部材１
３及びマグネット１２の径）を大きくすることにより回
転中心から力の作用点までの距離を大きくして回転軸に
発生する出力トルクを大きくする方法が考えられる。
【０００７】ところが一般にロータ部８は鉄系金属等の
比較的重量の大きな高透磁率材によって形成され、それ
自体が磁路の一部を形成するようになされており、この
ロータ部８の径を大きくすると、慣性が大きくなり始動
時の立ち上がりが遅くなる等制御性が悪くなる問題があ
り、解決策としては未だ不十分であった。
比較的重量の大きな高透磁率材によって形成され、それ
自体が磁路の一部を形成するようになされており、この
ロータ部８の径を大きくすると、慣性が大きくなり始動
時の立ち上がりが遅くなる等制御性が悪くなる問題があ
り、解決策としては未だ不十分であった。
【０００８】また鉄片をロータとし、ロータ歯及びステ
ータ歯を形成してロータをステップ動作させるステッピ
ングモータにおいては、ロータの径を大きくして高トル
ク化しようとすると、ロータの慣性が大きくなって所定
のステップ数で性格にロータを停止させることが困難と
なり制御性が悪くなることを避け得ない問題があった。
ータ歯を形成してロータをステップ動作させるステッピ
ングモータにおいては、ロータの径を大きくして高トル
ク化しようとすると、ロータの慣性が大きくなって所定
のステップ数で性格にロータを停止させることが困難と
なり制御性が悪くなることを避け得ない問題があった。
【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、高トルクで低速回転し得る制御性の良いモータを提
案しようとするものである。
で、高トルクで低速回転し得る制御性の良いモータを提
案しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明に係るモータは、次のような手段を採用す
る。
め、本発明に係るモータは、次のような手段を採用す
る。
【００１１】即ち、請求項１では、ステータ及びロータ
から構成されるモータにおいて、前記ロータの一部また
は全部を軽量材で形成する。
から構成されるモータにおいて、前記ロータの一部また
は全部を軽量材で形成する。
【００１２】この手段では、ロータを軽量材で形成する
ことにより、ロータの重量を低減することができ、トル
クを発生させるための力の作用点を回転中心から遠ざけ
てもロータの慣性が大きくなることを有効に回避するこ
とができる。従って制御性を損なうことなくモータのト
ルクを高めることができる。
ことにより、ロータの重量を低減することができ、トル
クを発生させるための力の作用点を回転中心から遠ざけ
てもロータの慣性が大きくなることを有効に回避するこ
とができる。従って制御性を損なうことなくモータのト
ルクを高めることができる。
【００１３】また請求項２では、請求項１のモータにお
いて、前記軽量材は軽合金とする。
いて、前記軽量材は軽合金とする。
【００１４】また請求項３では、請求項１のモータにお
いて、前記軽量材は樹脂材とする。
いて、前記軽量材は樹脂材とする。
【００１５】また請求項４では、請求項１のモータにお
いて、前記ロータは回転軸及びマグネット保持手段を有
し、上記回転軸及び上記マグネット保持手段が前記軽量
材で形成される。
いて、前記ロータは回転軸及びマグネット保持手段を有
し、上記回転軸及び上記マグネット保持手段が前記軽量
材で形成される。
【００１６】また請求項５では、請求項１のモータにお
いて、前記ロータはマグネット保持手段を有し、このマ
グネット保持手段が前記軽量材で形成される。
いて、前記ロータはマグネット保持手段を有し、このマ
グネット保持手段が前記軽量材で形成される。
【００１７】また請求項６では、マグネットが設けられ
たロータを有するモータにおいて、前記ロータは、スラ
スト方向に厚みを有し前記マグネットを保持する板状の
マグネット保持手段を備える。
たロータを有するモータにおいて、前記ロータは、スラ
スト方向に厚みを有し前記マグネットを保持する板状の
マグネット保持手段を備える。
【００１８】この手段では、ロータにおいて薄板状のマ
グネット保持手段を回転軸に対してフランジ形状に形成
することにより、ロータの重量を低減することができ、
トルクを発生させるための力の作用点を回転中心から遠
ざけてもロータの慣性が大きくなることを有効に回避す
ることができる。従って制御性を損なうことなくモータ
のトルクを高めることができる。
グネット保持手段を回転軸に対してフランジ形状に形成
することにより、ロータの重量を低減することができ、
トルクを発生させるための力の作用点を回転中心から遠
ざけてもロータの慣性が大きくなることを有効に回避す
ることができる。従って制御性を損なうことなくモータ
のトルクを高めることができる。
【００１９】また請求項７では、請求項６のモータにお
いて、前記ロータは、１つの前記マグネット保持手段を
有しこのマグネット保持手段によって前記マグネットを
回転中心に対して同心円状に配列する。
いて、前記ロータは、１つの前記マグネット保持手段を
有しこのマグネット保持手段によって前記マグネットを
回転中心に対して同心円状に配列する。
【００２０】また請求項８では、請求項６のモータにお
いて、前記モータはコイルが設けられたステータを有
し、前記ロータは、２つの前記マグネット保持手段を有
しこれら２つのマグネット保持手段は前記ステータのコ
イルをスラスト方向から所定の間隙を隔てて挟み込む。
いて、前記モータはコイルが設けられたステータを有
し、前記ロータは、２つの前記マグネット保持手段を有
しこれら２つのマグネット保持手段は前記ステータのコ
イルをスラスト方向から所定の間隙を隔てて挟み込む。
【００２１】また請求項９では、請求項６のモータにお
いて、前記マグネット保持手段は、前記回転中心からの
距離が大きくなるにしたがって厚みが小さくなる支持部
と、前記支持部によって支持されるマグネット保持部と
を備える。
いて、前記マグネット保持手段は、前記回転中心からの
距離が大きくなるにしたがって厚みが小さくなる支持部
と、前記支持部によって支持されるマグネット保持部と
を備える。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るモータの実施
の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
【００２３】図１において２０は全体としてモータを示
し、ステータ部２１は高透磁率材で形成されたハウジン
グ２２にベアリング保持部材２３を介してベアリング２
４が保持されている。このベアリング２４によってロー
タ部３０の回転軸３１がステータ部２１に対して回転自
在に枢支される。
し、ステータ部２１は高透磁率材で形成されたハウジン
グ２２にベアリング保持部材２３を介してベアリング２
４が保持されている。このベアリング２４によってロー
タ部３０の回転軸３１がステータ部２１に対して回転自
在に枢支される。
【００２４】回転軸３１は例えばジュラルミン等の軽合
金材料で形成され、その周側面からフランジ３２が回転
軸３１と同材料で一体に形成されている。このフランジ
３２は回転軸３１の中心からの距離が大きくなるに従っ
てその厚みが小さくなる支持部３２Ａとこの支持部３２
Ａによって回転軸３１に支持される薄板状のマグネット
保持部３２Ｂから構成される。
金材料で形成され、その周側面からフランジ３２が回転
軸３１と同材料で一体に形成されている。このフランジ
３２は回転軸３１の中心からの距離が大きくなるに従っ
てその厚みが小さくなる支持部３２Ａとこの支持部３２
Ａによって回転軸３１に支持される薄板状のマグネット
保持部３２Ｂから構成される。
【００２５】マグネット保持部３２Ｂには図２及び図３
に示すように、複数のマグネットＭ１〜Ｍｘ（この実施
の形態の場合、例えば２４個のマグネットＭ１〜Ｍ２
４）が回転軸３１の回転中心を中心とする同心円状に配
列されている。また図１に示すようにステータ２１側の
ハウジング２２内にはコイルボビン２５に導電線を巻回
した複数のコイルＬＵ１〜ＬＵｘ，ＬＬ１〜ＬＬｘから
なるコイル郡ＬＵ及びＬＬがフランジ３２のマグネット
保持部３２Ｂを僅かな間隙を隔てて挟むようにカシメ部
３２によってハウジング２２側に固定されている。
に示すように、複数のマグネットＭ１〜Ｍｘ（この実施
の形態の場合、例えば２４個のマグネットＭ１〜Ｍ２
４）が回転軸３１の回転中心を中心とする同心円状に配
列されている。また図１に示すようにステータ２１側の
ハウジング２２内にはコイルボビン２５に導電線を巻回
した複数のコイルＬＵ１〜ＬＵｘ，ＬＬ１〜ＬＬｘから
なるコイル郡ＬＵ及びＬＬがフランジ３２のマグネット
保持部３２Ｂを僅かな間隙を隔てて挟むようにカシメ部
３２によってハウジング２２側に固定されている。
【００２６】コイル郡ＬＵは図４に示すように、回転軸
３１の回転中心を中心とするとともにマグネットＭ１〜
Ｍ２４の配列の場合と同様の半径を有する同心円状に例
えば２０個のコイルＬＵ１〜ＬＵ２０が配列されてい
る。
３１の回転中心を中心とするとともにマグネットＭ１〜
Ｍ２４の配列の場合と同様の半径を有する同心円状に例
えば２０個のコイルＬＵ１〜ＬＵ２０が配列されてい
る。
【００２７】またコイル郡ＬＬ（図１）も同様にして、
回転軸３１の回転中心を中心とするとともにマグネット
Ｍ１〜Ｍ２４の配列の場合と同様の半径を有する同心円
状に例えば２０個のコイルＬＬ１〜ＬＬ２０が配列され
ている。
回転軸３１の回転中心を中心とするとともにマグネット
Ｍ１〜Ｍ２４の配列の場合と同様の半径を有する同心円
状に例えば２０個のコイルＬＬ１〜ＬＬ２０が配列され
ている。
【００２８】コイル郡ＬＵを構成する各コイルＬＵ１〜
ＬＵ２０はそれぞれ中心に鉄心ＣＵ１〜ＣＵ２０を有
し、またコイル郡ＬＬを構成する各コイルＬＬ１〜ＬＬ
２０も同様にそれぞれ中心に鉄心ＣＬ１〜ＣＬ２０を有
する。
ＬＵ２０はそれぞれ中心に鉄心ＣＵ１〜ＣＵ２０を有
し、またコイル郡ＬＬを構成する各コイルＬＬ１〜ＬＬ
２０も同様にそれぞれ中心に鉄心ＣＬ１〜ＣＬ２０を有
する。
【００２９】コイル郡ＬＵを構成するコイルＬＵ１〜Ｌ
Ｕ２０の各鉄心ＣＵ１〜ＣＵ２０は、コイル郡ＬＬを構
成するコイルＬＬ１〜ＬＬ２０の各鉄心ＣＬ１〜ＣＬ２
０に対してそれぞれ所定の間隙を隔てて対向するように
配置されており、この間隙にはマグネット保持部３２Ｂ
に保持されたマグネットＭ１〜Ｍ２４が各鉄心に対して
僅かな間隙を隔てて回転自在に配置されている。
Ｕ２０の各鉄心ＣＵ１〜ＣＵ２０は、コイル郡ＬＬを構
成するコイルＬＬ１〜ＬＬ２０の各鉄心ＣＬ１〜ＣＬ２
０に対してそれぞれ所定の間隙を隔てて対向するように
配置されており、この間隙にはマグネット保持部３２Ｂ
に保持されたマグネットＭ１〜Ｍ２４が各鉄心に対して
僅かな間隙を隔てて回転自在に配置されている。
【００３０】従って例えば第１のコイルＬＵ１及びＬＬ
１に駆動電流を通電すると、鉄心ＣＵ１及びＣＬ１には
それぞれ図１に示すような磁極が生じ、これにより鉄心
ＣＬ１、ハウジング２２、鉄心ＣＵ１及びマグネットＭ
１によって磁路が形成される。
１に駆動電流を通電すると、鉄心ＣＵ１及びＣＬ１には
それぞれ図１に示すような磁極が生じ、これにより鉄心
ＣＬ１、ハウジング２２、鉄心ＣＵ１及びマグネットＭ
１によって磁路が形成される。
【００３１】ここで図５は各コイル及びマグネットの配
置状態を平面状に表したもので、第１番目のコイルＣＵ
１及びＣＬ１の間に第１番目のマグネットＭ１が対向
し、第６番目のコイルＣＵ６及びＣＬ６の間に第７番目
のマグネットＭ７が対向し、第１１番目のコイルＣＵ１
１及びＣＬ１１の間に第１３番目のマグネットＭ１３が
対向し、さらに第１６番目のコイルＣＵ１６及びＣＬ１
６の間に第１９番目のマグネットＭ１９が対向する。
置状態を平面状に表したもので、第１番目のコイルＣＵ
１及びＣＬ１の間に第１番目のマグネットＭ１が対向
し、第６番目のコイルＣＵ６及びＣＬ６の間に第７番目
のマグネットＭ７が対向し、第１１番目のコイルＣＵ１
１及びＣＬ１１の間に第１３番目のマグネットＭ１３が
対向し、さらに第１６番目のコイルＣＵ１６及びＣＬ１
６の間に第１９番目のマグネットＭ１９が対向する。
【００３２】このようにそれぞれ対向して対をなすコイ
ル（ＬＵｘ，ＬＬｘ）を一組として配置された２０組の
コイルに対して２４個のマグネットＭ１〜Ｍ２４のうち
常に４個のマグネットが対向するようになされている。
ル（ＬＵｘ，ＬＬｘ）を一組として配置された２０組の
コイルに対して２４個のマグネットＭ１〜Ｍ２４のうち
常に４個のマグネットが対向するようになされている。
【００３３】かかる構成のモータ２０を駆動する回路を
図６に示す。すなわち図６において４０はモータ駆動回
路を示し、電源Ｅから電源供給される駆動部４２はモー
タ２０の各コイルに対して順次所定のタイミングで駆動
電流ＩＤを供給することによりモータ２０を回転させ
る。
図６に示す。すなわち図６において４０はモータ駆動回
路を示し、電源Ｅから電源供給される駆動部４２はモー
タ２０の各コイルに対して順次所定のタイミングで駆動
電流ＩＤを供給することによりモータ２０を回転させ
る。
【００３４】すなわち図７はモータ駆動回路４０によっ
てモータ２０を回転させる場合の励磁コイルの番号及び
通電順序を表すもので、１回目の励磁（一次励磁）にお
いてモータ駆動回路４０は第１番目のコイルＬＵ１，Ｌ
Ｌ１と第６番目のコイルＬＵ６，ＬＬ６と第１１番目の
コイルＬＵ１１，ＬＬ１１と第１６番目のコイルＬＵ１
６，ＬＬ１６とに駆動電流を通電することによりこれら
４組のコイルを励磁する。
てモータ２０を回転させる場合の励磁コイルの番号及び
通電順序を表すもので、１回目の励磁（一次励磁）にお
いてモータ駆動回路４０は第１番目のコイルＬＵ１，Ｌ
Ｌ１と第６番目のコイルＬＵ６，ＬＬ６と第１１番目の
コイルＬＵ１１，ＬＬ１１と第１６番目のコイルＬＵ１
６，ＬＬ１６とに駆動電流を通電することによりこれら
４組のコイルを励磁する。
【００３５】このとき図５に示すように第１番目のマグ
ネットＭ１と第７番目のマグネットＭ７と第１３番目の
マグネットＭ１３と第１９番目のマグネットＭ１９が各
励磁コイルに対向する位置まで移動する。
ネットＭ１と第７番目のマグネットＭ７と第１３番目の
マグネットＭ１３と第１９番目のマグネットＭ１９が各
励磁コイルに対向する位置まで移動する。
【００３６】これに続く２回目の励磁（二次励磁）にお
いてモータ駆動回路４０は第２番目のコイルＬＵ２，Ｌ
Ｌ２と第７番目のコイルＬＵ７，ＬＬ７と第１２番目の
コイルＬＵ１２，ＬＬ１２と第１７番目のコイルＬＵ１
７，ＬＬ１７とに駆動電流を通電することによりこれら
４組のコイルを励磁する。
いてモータ駆動回路４０は第２番目のコイルＬＵ２，Ｌ
Ｌ２と第７番目のコイルＬＵ７，ＬＬ７と第１２番目の
コイルＬＵ１２，ＬＬ１２と第１７番目のコイルＬＵ１
７，ＬＬ１７とに駆動電流を通電することによりこれら
４組のコイルを励磁する。
【００３７】このとき図８に示すように第２番目のマグ
ネットＭ２が励磁コイルＬＵ２及びＬＬ２に対向する位
置まで移動し、第８番目のマグネットＭ８が励磁コイル
ＬＵ７及びＬＬ７に対向する位置まで移動し、第１４番
目のマグネットＭ１４が励磁コイルＬＵ１２及びＬＬ１
２に対向する位置まで移動し、第２０番目のマグネット
Ｍ２０が励磁コイルＬＵ１７及びＬＬ１７に対向する位
置まで移動する。
ネットＭ２が励磁コイルＬＵ２及びＬＬ２に対向する位
置まで移動し、第８番目のマグネットＭ８が励磁コイル
ＬＵ７及びＬＬ７に対向する位置まで移動し、第１４番
目のマグネットＭ１４が励磁コイルＬＵ１２及びＬＬ１
２に対向する位置まで移動し、第２０番目のマグネット
Ｍ２０が励磁コイルＬＵ１７及びＬＬ１７に対向する位
置まで移動する。
【００３８】これに続く３回目の励磁（三次励磁）にお
いてモータ駆動回路４０は第３番目のコイルＬＵ３，Ｌ
Ｌ３と第８番目のコイルＬＵ８，ＬＬ８と第１３番目の
コイルＬＵ１３，ＬＬ１３と第１８番目のコイルＬＵ１
８，ＬＬ１８とに駆動電流を通電することによりこれら
４組のコイルを励磁する。
いてモータ駆動回路４０は第３番目のコイルＬＵ３，Ｌ
Ｌ３と第８番目のコイルＬＵ８，ＬＬ８と第１３番目の
コイルＬＵ１３，ＬＬ１３と第１８番目のコイルＬＵ１
８，ＬＬ１８とに駆動電流を通電することによりこれら
４組のコイルを励磁する。
【００３９】このとき図９に示すように第３番目のマグ
ネットＭ３が励磁コイルＬＵ３及びＬＬ３に対向する位
置まで移動し、第９番目のマグネットＭ９が励磁コイル
ＬＵ８及びＬＬ８に対向する位置まで移動し、第１５番
目のマグネットＭ１５が励磁コイルＬＵ１３及びＬＬ１
３に対向する位置まで移動し、第２１番目のマグネット
Ｍ２１が励磁コイルＬＵ１８及びＬＬ１８に対向する位
置まで移動する。
ネットＭ３が励磁コイルＬＵ３及びＬＬ３に対向する位
置まで移動し、第９番目のマグネットＭ９が励磁コイル
ＬＵ８及びＬＬ８に対向する位置まで移動し、第１５番
目のマグネットＭ１５が励磁コイルＬＵ１３及びＬＬ１
３に対向する位置まで移動し、第２１番目のマグネット
Ｍ２１が励磁コイルＬＵ１８及びＬＬ１８に対向する位
置まで移動する。
【００４０】さらに続く四次励磁、五次励磁、……、に
おいて順次４組の励磁コイルを移動して行くことによ
り、マグネットＭ１〜Ｍ２４を保持したマグネット保持
部３２Ｂが回転し、これによりこのマグネット保持部３
２Ｂと一体に形成された回転軸３１を回転させることが
できる。
おいて順次４組の励磁コイルを移動して行くことによ
り、マグネットＭ１〜Ｍ２４を保持したマグネット保持
部３２Ｂが回転し、これによりこのマグネット保持部３
２Ｂと一体に形成された回転軸３１を回転させることが
できる。
【００４１】因みに、図２に示すようにロータ部３０の
支持部３２Ａには複数の貫通孔３６が形成され、図１に
示す発光部３５Ａからの光が貫通孔３６を介して受光部
３５Ｂで受光されるようになされている。
支持部３２Ａには複数の貫通孔３６が形成され、図１に
示す発光部３５Ａからの光が貫通孔３６を介して受光部
３５Ｂで受光されるようになされている。
【００４２】従って発光部３５Ａからの光は、ロータ部
３０の回転によって貫通孔３６を通過したときだけ受光
部３５Ｂで受光されることにより、ロータ部３０の回転
速度に応じた周波数の出力を得ることができ、これによ
って回転速度、停止位置等の制御をすることができる。
３０の回転によって貫通孔３６を通過したときだけ受光
部３５Ｂで受光されることにより、ロータ部３０の回転
速度に応じた周波数の出力を得ることができ、これによ
って回転速度、停止位置等の制御をすることができる。
【００４３】以上の構成において、モータ２０はコイル
ＬＵｘ、ＬＬｘとマグネットＭｘと高透磁率材で形成さ
れたハウジング２２とによって磁路が形成される構成を
有し、ロータ部３０において磁路を形成する部品はマグ
ネットＭｘだけとなる。
ＬＵｘ、ＬＬｘとマグネットＭｘと高透磁率材で形成さ
れたハウジング２２とによって磁路が形成される構成を
有し、ロータ部３０において磁路を形成する部品はマグ
ネットＭｘだけとなる。
【００４４】従ってこのロータ部３０（すなわち回転軸
３１及びこの回転軸３１に対して一体に形成されたマグ
ネット保持部３２Ｂ）を重量の重い高透磁率材で形成す
る必要がなく、例えばジュラルミン等の軽合金で形成す
ることによりロータ部３０の重量を一段と軽量化するこ
とができ、この分ロータ部３０の慣性を小さくすること
ができる。
３１及びこの回転軸３１に対して一体に形成されたマグ
ネット保持部３２Ｂ）を重量の重い高透磁率材で形成す
る必要がなく、例えばジュラルミン等の軽合金で形成す
ることによりロータ部３０の重量を一段と軽量化するこ
とができ、この分ロータ部３０の慣性を小さくすること
ができる。
【００４５】またロータ部３０に形成されたマグネット
保持部３２Ｂを薄板状に形成することにより、ロータ部
３０のなかで最も回転中心からの距離が大きなマグネッ
ト保持部３２Ｂの重量を小さくすることができ、この分
ロータ部３０の慣性を小さくすることができる。
保持部３２Ｂを薄板状に形成することにより、ロータ部
３０のなかで最も回転中心からの距離が大きなマグネッ
ト保持部３２Ｂの重量を小さくすることができ、この分
ロータ部３０の慣性を小さくすることができる。
【００４６】従ってロータ部３０を回転駆動するための
駆動力が発生する作用点（マグネットＭ１〜Ｍ２４の配
列位置）を回転軸３１の回転中心から遠ざけても、起動
時における回転速度の立ち上がりが遅くなるといった制
御性の低下が生じない。
駆動力が発生する作用点（マグネットＭ１〜Ｍ２４の配
列位置）を回転軸３１の回転中心から遠ざけても、起動
時における回転速度の立ち上がりが遅くなるといった制
御性の低下が生じない。
【００４７】従ってマグネットＭ１〜Ｍ２４を回転軸３
１の回転中心から遠ざけて配列することにより、ロータ
部３０を回転駆動する際に制御性の低下を招くことな
く、回転軸３１の出力トルクを一段と大きくすることが
できる。
１の回転中心から遠ざけて配列することにより、ロータ
部３０を回転駆動する際に制御性の低下を招くことな
く、回転軸３１の出力トルクを一段と大きくすることが
できる。
【００４８】因みに薄板状に形成されたマグネット保持
部３２Ｂは、回転軸３１の回転中心に向かって次第に肉
厚となる支持部３２Ａによって回転軸３１に支持されて
いることにより、回転軸３１と平行なスラスト方向に対
する撓みを十分に小さくすることができる。従ってマグ
ネット保持部３２Ｂ（すなわちマグネットＭｘ）とこの
マグネットＭｘを挟むように配置されたコイルＬＵｘ、
ＬＬｘの鉄心ＣＵｘ、ＣＬｘとの間隙を十分に小さくす
ることができ、この分回転軸３１の出力トルクを大きく
することができる。
部３２Ｂは、回転軸３１の回転中心に向かって次第に肉
厚となる支持部３２Ａによって回転軸３１に支持されて
いることにより、回転軸３１と平行なスラスト方向に対
する撓みを十分に小さくすることができる。従ってマグ
ネット保持部３２Ｂ（すなわちマグネットＭｘ）とこの
マグネットＭｘを挟むように配置されたコイルＬＵｘ、
ＬＬｘの鉄心ＣＵｘ、ＣＬｘとの間隙を十分に小さくす
ることができ、この分回転軸３１の出力トルクを大きく
することができる。
【００４９】また本発明によるモータ２０は、従来の手
法としてコイルに対する電流量を多くしてトルクを大き
くする方法に代えて回転中心から力の作用点（マグネッ
ト及びコイルの配列位置）までの距離を大きくして回転
軸３１に生じるトルクを大きくする方法を用いているこ
とにより、高トルク化に伴って回転速度が不必要に高く
なることを回避することができる。
法としてコイルに対する電流量を多くしてトルクを大き
くする方法に代えて回転中心から力の作用点（マグネッ
ト及びコイルの配列位置）までの距離を大きくして回転
軸３１に生じるトルクを大きくする方法を用いているこ
とにより、高トルク化に伴って回転速度が不必要に高く
なることを回避することができる。
【００５０】またマグネットを上下から挟んで対をなす
２０組のコイルのうち常に４組のコイルを励磁しながら
ロータ部３０を回転駆動することにより、１組のコイル
を順次励磁しながら回転駆動する場合に比べて４倍のト
ルクを発生させることができる。かくして以上の構成に
よれば、高トルクで低速回転し得る制御性の良いモータ
２０を得ることができる。
２０組のコイルのうち常に４組のコイルを励磁しながら
ロータ部３０を回転駆動することにより、１組のコイル
を順次励磁しながら回転駆動する場合に比べて４倍のト
ルクを発生させることができる。かくして以上の構成に
よれば、高トルクで低速回転し得る制御性の良いモータ
２０を得ることができる。
【００５１】なお上述の実施の形態においては、ロータ
部３０をジュラルミン等のアルミニウム系の軽合金で形
成した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
例えばエレクトロン等のマグネシウム系の軽合金、また
は軽量樹脂材等他の種々の軽量材を用いても上述の場合
と同様の効果を得ることができる。
部３０をジュラルミン等のアルミニウム系の軽合金で形
成した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
例えばエレクトロン等のマグネシウム系の軽合金、また
は軽量樹脂材等他の種々の軽量材を用いても上述の場合
と同様の効果を得ることができる。
【００５２】また上述の実施の形態においては、２４個
のマグネットＭ１〜Ｍ２４と２０組のコイルＬＵ１〜Ｌ
Ｕ２０，ＬＬ１〜ＬＬ２０を用いた場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、他の種々の個数を適用する
ことができる。
のマグネットＭ１〜Ｍ２４と２０組のコイルＬＵ１〜Ｌ
Ｕ２０，ＬＬ１〜ＬＬ２０を用いた場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、他の種々の個数を適用する
ことができる。
【００５３】また上述の実施の形態においては、回転軸
３１の回転中心からの距離が大きくなるに従って厚みが
小さくなる支持部３２Ａによってマグネット保持部３２
Ｂを支持する場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、回転軸３１及びマグネット保持部３２Ｂ間におい
て一定の厚みを有する支持部を形成したり、または段差
を設けた支持部を形成するようにしても良い。
３１の回転中心からの距離が大きくなるに従って厚みが
小さくなる支持部３２Ａによってマグネット保持部３２
Ｂを支持する場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、回転軸３１及びマグネット保持部３２Ｂ間におい
て一定の厚みを有する支持部を形成したり、または段差
を設けた支持部を形成するようにしても良い。
【００５４】また上述の実施の形態においては、マグネ
ットＭｘを１組のコイルＬＵｘ、ＬＬｘで挟む構成のモ
ータ２０について述べたが、本発明はこれに限らず、１
つのコイルを２つのマグネットで挟む構成にしても良
い。
ットＭｘを１組のコイルＬＵｘ、ＬＬｘで挟む構成のモ
ータ２０について述べたが、本発明はこれに限らず、１
つのコイルを２つのマグネットで挟む構成にしても良
い。
【００５５】すなわち図１０において５０は他の実施の
形態によるモータを示し、ステータ部５１はハウジング
５２及び円盤形状のコイル保持部５６が一体形成され、
このコイル保持部５６にベアリング５７Ａ及び５７Ｂを
介してロータ部６０が回転自在に枢支されている。
形態によるモータを示し、ステータ部５１はハウジング
５２及び円盤形状のコイル保持部５６が一体形成され、
このコイル保持部５６にベアリング５７Ａ及び５７Ｂを
介してロータ部６０が回転自在に枢支されている。
【００５６】ロータ部６０は例えばジュラルミン等の軽
合金で形成された回転軸６５及びこの回転軸６５に２つ
のフランジ６１及び６２が同一材料で一体に形成されて
いる。各フランジ６１及び６２はステータ部５１のコイ
ル保持部５６を所定の間隙を隔てて挟み込むように配置
されている。
合金で形成された回転軸６５及びこの回転軸６５に２つ
のフランジ６１及び６２が同一材料で一体に形成されて
いる。各フランジ６１及び６２はステータ部５１のコイ
ル保持部５６を所定の間隙を隔てて挟み込むように配置
されている。
【００５７】またステータ部５１のコイル保持部５６に
は積層鉄心５４に巻線５３を巻回してなる複数のコイル
５９が回転軸６５の回転中心を中心とする同心円状に配
置されており、各コイル５９の上面及び下面側にはそれ
ぞれフランジ６１及び６２に対向するようにステータ側
極歯５５Ａ及び５５Ｂが設けられている。
は積層鉄心５４に巻線５３を巻回してなる複数のコイル
５９が回転軸６５の回転中心を中心とする同心円状に配
置されており、各コイル５９の上面及び下面側にはそれ
ぞれフランジ６１及び６２に対向するようにステータ側
極歯５５Ａ及び５５Ｂが設けられている。
【００５８】またロータ部６０のフランジ６１及び６２
においては、ステータ側に設けられたステータ側極歯５
５Ａ及び５５Ｂに対向する位置にそれぞれロータ側極歯
６３Ａ及び６３Ｂが設けられている。また各ロータ側極
歯６３Ａ及び６３ＢにはマグネットＭＡ及びＭＢが固定
されており、これによりマグネットＭＡ、ロータ側極歯
６３Ａ、ステータ側極歯５５Ａ、コイル５９、ステータ
側極歯５５Ｂ、ロータ側極歯６３Ｂ及びマグネットＭＢ
間で磁路が形成される。従って各コイル５９に所定のタ
イミングで駆動電流を通電することにより、フランジ６
１，６２及び回転軸６５からなるロータ部６０を回転駆
動することができる。
においては、ステータ側に設けられたステータ側極歯５
５Ａ及び５５Ｂに対向する位置にそれぞれロータ側極歯
６３Ａ及び６３Ｂが設けられている。また各ロータ側極
歯６３Ａ及び６３ＢにはマグネットＭＡ及びＭＢが固定
されており、これによりマグネットＭＡ、ロータ側極歯
６３Ａ、ステータ側極歯５５Ａ、コイル５９、ステータ
側極歯５５Ｂ、ロータ側極歯６３Ｂ及びマグネットＭＢ
間で磁路が形成される。従って各コイル５９に所定のタ
イミングで駆動電流を通電することにより、フランジ６
１，６２及び回転軸６５からなるロータ部６０を回転駆
動することができる。
【００５９】このモータ５０においても、図１について
上述したモータ２０と同様にしてロータ部６０が軽合金
等の軽量材で形成されているとともに、薄板状のフラン
ジ６１及び６２にマグネットＭＡ及びＭＢを配置するこ
とにより、ロータ部６０を一段と軽量化することがで
き、フランジ６１及び６２の径を大きくしてマグネット
ＭＡ及びＭＢを回転中心から遠ざけて配置しても、ロー
タ部６０の慣性が大きくなることを回避することができ
る。従って高トルクで低速回転する制御性の良いモータ
５０を得ることができる。
上述したモータ２０と同様にしてロータ部６０が軽合金
等の軽量材で形成されているとともに、薄板状のフラン
ジ６１及び６２にマグネットＭＡ及びＭＢを配置するこ
とにより、ロータ部６０を一段と軽量化することがで
き、フランジ６１及び６２の径を大きくしてマグネット
ＭＡ及びＭＢを回転中心から遠ざけて配置しても、ロー
タ部６０の慣性が大きくなることを回避することができ
る。従って高トルクで低速回転する制御性の良いモータ
５０を得ることができる。
【００６０】因みに回転軸６５の中心にはタップが形成
され、種々の部材を螺合して回転出力を伝達することが
できる。またステータ部５１のハウジング５２の外周面
には固定用のタップ５８が形成され、フレーム等種々の
固定対象物にモータ５０をねじ止めすることができる。
され、種々の部材を螺合して回転出力を伝達することが
できる。またステータ部５１のハウジング５２の外周面
には固定用のタップ５８が形成され、フレーム等種々の
固定対象物にモータ５０をねじ止めすることができる。
【００６１】また上述の実施の形態においては、支持部
３２Ａに複数の貫通孔３６を形成した場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、例えばマグネット保持部
３２Ｂの一部等、他の位置に形成しても良く、この場合
貫通孔の位置に合わせて発光部及び受光部を配置すれば
良い。また貫通孔３６に代えて反射板又はマグネットを
用いて検出光を反射させたり又は磁気センサによってロ
ータ部３０の回転状態を検出するようにしても良い。
３２Ａに複数の貫通孔３６を形成した場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、例えばマグネット保持部
３２Ｂの一部等、他の位置に形成しても良く、この場合
貫通孔の位置に合わせて発光部及び受光部を配置すれば
良い。また貫通孔３６に代えて反射板又はマグネットを
用いて検出光を反射させたり又は磁気センサによってロ
ータ部３０の回転状態を検出するようにしても良い。
【００６２】また上述の実施の形態においては、マグネ
ット保持部３２Ｂを１対のコイルＬＵｘ，ＬＬｘによっ
て挟む構成とした場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、一方のコイルＬＵｘ又はＬＬｘをマグネット
保持部３２Ｂに対向させるだけの構成としても良い。
ット保持部３２Ｂを１対のコイルＬＵｘ，ＬＬｘによっ
て挟む構成とした場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、一方のコイルＬＵｘ又はＬＬｘをマグネット
保持部３２Ｂに対向させるだけの構成としても良い。
【００６３】
【発明の効果】上述のように本発明に係るモータは、ロ
ータ部において薄板状のマグネット保持部を回転軸に対
してフランジ形状に形成することにより、ロータ部の重
量を低減することができ、トルクを発生させるための力
の作用点を回転中心から遠ざけてもロータ部の慣性が大
きくなることを有効に回避することができる。従って制
御性を損なうことなくモータのトルクを高めることがで
きる。またロータ部を軽量材で形成することにより、ロ
ータ部の重量を低減することができ、トルクを発生させ
るための力の作用点を回転中心から遠ざけてもロータ部
の慣性が大きくなることを有効に回避することができ
る。従って制御性を損なうことなくモータのトルクを高
めることができる。さらにロータ部の回転中心から力の
作用点までの距離を大きくしてモータのトルクを高める
ことにより、不必要に回転速度が大きくなることを回避
することができる。
ータ部において薄板状のマグネット保持部を回転軸に対
してフランジ形状に形成することにより、ロータ部の重
量を低減することができ、トルクを発生させるための力
の作用点を回転中心から遠ざけてもロータ部の慣性が大
きくなることを有効に回避することができる。従って制
御性を損なうことなくモータのトルクを高めることがで
きる。またロータ部を軽量材で形成することにより、ロ
ータ部の重量を低減することができ、トルクを発生させ
るための力の作用点を回転中心から遠ざけてもロータ部
の慣性が大きくなることを有効に回避することができ
る。従って制御性を損なうことなくモータのトルクを高
めることができる。さらにロータ部の回転中心から力の
作用点までの距離を大きくしてモータのトルクを高める
ことにより、不必要に回転速度が大きくなることを回避
することができる。
【図１】本発明によるモータの一実施の形態を示す断面
図である。
図である。
【図２】本発明によるロータ部の一実施の形態を示す斜
視図である。
視図である。
【図３】本発明によるロータ部の一実施の形態を示す平
面図である。
面図である。
【図４】本発明によるステータ部のコイルの配列状態を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図５】コイル及びマグネットの配列状態を示す略線図
である。
である。
【図６】モータ駆動回路を示す接続図である。
【図７】コイルの励磁方法を示す図表である。
【図８】コイル及びマグネットの配列状態を示す略線図
である。
である。
【図９】コイル及びマグネットの配列状態を示す略線図
である。
である。
【図１０】本発明による他の実施の形態を示す断面図で
ある。
ある。
【図１１】従来のモータを示す断面図である。
２０ モータ ２１ ステータ部 ２２ ハウジング ３０ ロータ部 ３１ 回転軸 ３２ フランジ部 ３２Ａ 支持部 ３２Ｂ マグネット保持部 ＬＵｘ，ＬＬｘ コイル Ｍｘ マグネット
Claims (9)
- 【請求項１】 ステータ及びロータから構成されるモー
タにおいて、 前記ロータの一部または全部を軽量材で形成したことを
特徴とするモータ。 - 【請求項２】 請求項１のモータにおいて、 前記軽量材は軽合金であることを特徴とするモータ。
- 【請求項３】 請求項１のモータにおいて、 前記軽量材は樹脂材であることを特徴とするモータ。
- 【請求項４】 請求項１のモータにおいて、 前記ロータは回転軸及びマグネット保持手段を有し、上
記回転軸及び上記マグネット保持手段が前記軽量材で形
成されることを特徴とするモータ。 - 【請求項５】 請求項１のモータにおいて、 前記ロータはマグネット保持手段を有し、このマグネッ
ト保持手段が前記軽量材で形成されることを特徴とする
モータ。 - 【請求項６】 マグネットが設けられたロータを有する
モータにおいて、 前記ロータは、スラスト方向に厚みを有し前記マグネッ
トを保持する板状のマグネット保持手段を具えることを
特徴とするモータ。 - 【請求項７】 請求項６のモータにおいて、 前記ロータは、１つの前記マグネット保持手段を有しこ
のマグネット保持手段によって前記マグネットを回転中
心に対して同心円状に配列したことを特徴とするモー
タ。 - 【請求項８】 請求項６のモータにおいて、 前記モータはコイルが設けられたステータを有し、 前記ロータは、２つの前記マグネット保持手段を有しこ
れら２つのマグネット保持手段は前記ステータのコイル
をスラスト方向から所定の間隙を隔てて挟み込むことを
特徴とするモータ。 - 【請求項９】 請求項６のモータにおいて、 前記マグネット保持手段は、 前記回転中心からの距離が大きくなるにしたがって厚み
が小さくなる支持部と、 前記支持部によって支持されるマグネット保持部とを具
えることを特徴とするモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007840A JPH09200987A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007840A JPH09200987A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09200987A true JPH09200987A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11676814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8007840A Withdrawn JPH09200987A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09200987A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001119880A (ja) * | 1999-10-14 | 2001-04-27 | Tsurumi Mfg Co Ltd | Ｄｃブラシレスモータの回転軸 |
| JP2001119879A (ja) * | 1999-10-14 | 2001-04-27 | Tsurumi Mfg Co Ltd | Ｄｃブラシレスモータ |
| JP2002235691A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-23 | Tsurumi Mfg Co Ltd | ポンプ装置 |
| JP2002235689A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-23 | Tsurumi Mfg Co Ltd | ブースタポンプおよびその使用方法 |
| JP2006230179A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-31 | Fujitsu General Ltd | アキシャルエアギャップ型電動機およびその製造方法 |
| JP2012010445A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Kobe Steel Ltd | アキシャルギャップ型電動車用モータ |
| WO2014208110A1 (ja) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 株式会社日立産機システム | アキシャル型回転電機 |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP8007840A patent/JPH09200987A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001119880A (ja) * | 1999-10-14 | 2001-04-27 | Tsurumi Mfg Co Ltd | Ｄｃブラシレスモータの回転軸 |
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| JP2012010445A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Kobe Steel Ltd | アキシャルギャップ型電動車用モータ |
| WO2014208110A1 (ja) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 株式会社日立産機システム | アキシャル型回転電機 |
| JP2015012675A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | 株式会社日立産機システム | 回転子および回転子を用いたアキシャル型回転電機 |
| CN105052015A (zh) * | 2013-06-28 | 2015-11-11 | 株式会社日立产机*** | 轴向型旋转电机 |
| US9935510B2 (en) | 2013-06-28 | 2018-04-03 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Axial-type rotary electric machine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030401 |