JP3282521B2 - リラクタンスモータ - Google Patents
リラクタンスモータInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
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- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
- H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
-
- H—ELECTRICITY
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/08—Salient poles
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- H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
- H02K1/246—Variable reluctance rotors
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- H—ELECTRICITY
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- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】透磁率が異なる部分を周方向
に交互に配置されるようにロータが形成され、この透磁
率の差、すなわちリラクタンスの差によって、磁界との
相互作用を生じさせ、定まった方向に回転するリラクタ
ンスモータが知られている。
に交互に配置されるようにロータが形成され、この透磁
率の差、すなわちリラクタンスの差によって、磁界との
相互作用を生じさせ、定まった方向に回転するリラクタ
ンスモータが知られている。
【０００２】
【従来の技術】図１４は、リラクタンスモータの作動原
理を示す展開図である。ステータ１０には、磁極１２が
形成され、一つの磁極に集中して導線が巻き付けられて
コイル１３が形成されている。コイル１３の各々には
Ｕ，Ｖ，Ｗ相の三相のうち定まった相の交流電流が流さ
れ、各々のコイルが巻き付けられている磁極が各々Ｕ，
Ｖ，Ｗ相に励磁される。以降、磁極１２およびコイル１
３の相について区別して説明する場合には、Ｕ相の場
合、磁極１２-Uおよびコイル１３-Uなどと、符号の後ろ
に相を示すアルファベット添えて説明する。ロータ１６
には、ステータの三つの磁極１２-U，１２-V，１２-Wに
対して二つの突極１８が配置されている。以降の説明に
おいて、各々の突極を区別して説明する必要がある場合
には、図示するように回転方向先頭から-1,-2,-3の添字
を付けて説明する。
理を示す展開図である。ステータ１０には、磁極１２が
形成され、一つの磁極に集中して導線が巻き付けられて
コイル１３が形成されている。コイル１３の各々には
Ｕ，Ｖ，Ｗ相の三相のうち定まった相の交流電流が流さ
れ、各々のコイルが巻き付けられている磁極が各々Ｕ，
Ｖ，Ｗ相に励磁される。以降、磁極１２およびコイル１
３の相について区別して説明する場合には、Ｕ相の場
合、磁極１２-Uおよびコイル１３-Uなどと、符号の後ろ
に相を示すアルファベット添えて説明する。ロータ１６
には、ステータの三つの磁極１２-U，１２-V，１２-Wに
対して二つの突極１８が配置されている。以降の説明に
おいて、各々の突極を区別して説明する必要がある場合
には、図示するように回転方向先頭から-1,-2,-3の添字
を付けて説明する。
【０００３】位相０°のときには、磁極１２-V，磁極１
２-Wが励磁され、この２つの磁極と突極１８-1，１８-2
の間に図中一点鎖線で示すように磁束が形成される。こ
のとき磁極１２-Vと突極１８-2の間に吸引力が働き（図
中矢印で示す）、ロータ１６が右方向へ回転する。位相
が３０°のときには、各磁極１２-U，１２-V，１２-Wが
励磁されるが、磁極１２-Vに対向する突極１８-2はほぼ
正面に位置するので、ここではトルクの発生はなく、他
の磁極１２-U，１２-Wにトルクが発生する。このように
順次、形成される磁束の位置が変わりながら全体として
ロータが回転する。
２-Wが励磁され、この２つの磁極と突極１８-1，１８-2
の間に図中一点鎖線で示すように磁束が形成される。こ
のとき磁極１２-Vと突極１８-2の間に吸引力が働き（図
中矢印で示す）、ロータ１６が右方向へ回転する。位相
が３０°のときには、各磁極１２-U，１２-V，１２-Wが
励磁されるが、磁極１２-Vに対向する突極１８-2はほぼ
正面に位置するので、ここではトルクの発生はなく、他
の磁極１２-U，１２-Wにトルクが発生する。このように
順次、形成される磁束の位置が変わりながら全体として
ロータが回転する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したリラクタンス
モータにおいて、ロータ１６の回転に伴って磁極１２と
突極１８の相対位置がずれるために、磁極１２および突
極１８内の磁束の向きは周方向の成分を有し、この成分
の大きさも変化することとなる。この周方向成分の変化
によって、鉄損が増加し、効率や出力を高めることがで
きないという問題があった。また、これは、言い換えれ
ば小型化ができないということである。
モータにおいて、ロータ１６の回転に伴って磁極１２と
突極１８の相対位置がずれるために、磁極１２および突
極１８内の磁束の向きは周方向の成分を有し、この成分
の大きさも変化することとなる。この周方向成分の変化
によって、鉄損が増加し、効率や出力を高めることがで
きないという問題があった。また、これは、言い換えれ
ば小型化ができないということである。
【０００５】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、鉄損を低減し、小型、高効率、高出
力のリラクタンスモータを提供することを目的とする。
されたものであり、鉄損を低減し、小型、高効率、高出
力のリラクタンスモータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明にかかるリラクタンスモータは、ステータ
とロータの少なくとも一方のコアが、電磁鋼板を積層し
て所定の形状に成形されたコアセグメントを周方向に配
列して形成され、形成されたコアのモータ軸に直交する
断面の形状が、前記電磁鋼板の積層断面が略Ｕ字形とな
り、当該略Ｕ字形の辺部が隣り合って周方向に配列され
ている形状であり、隣り合う略Ｕ字形の各々片方の辺部
で一つの磁極が形成されている。
めに、本発明にかかるリラクタンスモータは、ステータ
とロータの少なくとも一方のコアが、電磁鋼板を積層し
て所定の形状に成形されたコアセグメントを周方向に配
列して形成され、形成されたコアのモータ軸に直交する
断面の形状が、前記電磁鋼板の積層断面が略Ｕ字形とな
り、当該略Ｕ字形の辺部が隣り合って周方向に配列され
ている形状であり、隣り合う略Ｕ字形の各々片方の辺部
で一つの磁極が形成されている。
【０００７】この構成によれば、コアの極内の磁束の周
方向成分の変化を小さくすることができるので、この変
化に伴う鉄損の発生も抑制することができる。よって、
モータの効率および出力の向上が達成される。
方向成分の変化を小さくすることができるので、この変
化に伴う鉄損の発生も抑制することができる。よって、
モータの効率および出力の向上が達成される。
【０００８】さらに、前記電磁鋼板は、透磁率が方向に
よって異なる方向性電磁鋼板であり、コアセグメント
は、方向性電磁鋼板の高透磁率方向を揃えて積層され、
コアが形成されたときに高透磁率方向が略Ｕ字形となる
ように成形されたものとすることができる。
よって異なる方向性電磁鋼板であり、コアセグメント
は、方向性電磁鋼板の高透磁率方向を揃えて積層され、
コアが形成されたときに高透磁率方向が略Ｕ字形となる
ように成形されたものとすることができる。
【０００９】この構成によれば、磁束の形成される方向
が高透磁率の方向であるので、磁気抵抗が小さくなり、
ロータの周方向の部位による透磁率の差が大きくなる。
したがって、モータの出力を向上させることができる。
が高透磁率の方向であるので、磁気抵抗が小さくなり、
ロータの周方向の部位による透磁率の差が大きくなる。
したがって、モータの出力を向上させることができる。
【００１０】さらに、前記のリラクタンスモータにおい
て、前記ロータコアセグメントは、電磁鋼板を断面が略
Ｕ略字形となるよう積層し、当該略Ｕ字形の谷部分の少
なくとも一部に永久磁石を配置したものとすることがで
きる。
て、前記ロータコアセグメントは、電磁鋼板を断面が略
Ｕ略字形となるよう積層し、当該略Ｕ字形の谷部分の少
なくとも一部に永久磁石を配置したものとすることがで
きる。
【００１１】この構成によれば、突極によりコイル電流
が作る磁束の働きのみのリラクタンス出力を最大限に得
ると同時に、永久磁石の磁束の増加分だけトルクを増加
させることができ、高出力、高効率なモータとすること
ができ、小型にすることができる。さらに、本発明の他
の態様によれば、磁性材料で形成されたステータコアを
有し、回転磁界を形成するステータと、前記回転磁界と
の相互作用によって動くロータと、を含むリラクタンス
モータについて、前記ロータを次のようにすることがで
きる。すなわち、ロータは、ロータコアと、このロータ
コアにあけられた穴に埋め込まれるリラクタンスコアと
永久磁石とを含んでいる。前記ロータコアは、ロータ軸
方向に方向性電磁鋼板を積層して形成され、ロータ軸方
向に延び、断面略Ｕ字形状の第１埋め込み穴と、前記第
１埋め込み穴の略Ｕ字形状の谷部分に位置し、断面略長
方形の第２埋め込み穴とを有している。前記リラクタン
スコアは、前記第１埋め込み穴の略Ｕ字形状とほぼ等し
い断面形状を有し、この第１埋め込み穴に挿入され、方
向性電磁鋼板を積層して形成され、前記方向性電磁鋼板
の透磁率の高い方向が前記略Ｕ字形状に沿うように配列
されている。前記永久磁石は、前記第２埋め込み穴の略
長方形とほぼ等しい断面形状を有し、この第２埋め込み
穴に挿入されている。
が作る磁束の働きのみのリラクタンス出力を最大限に得
ると同時に、永久磁石の磁束の増加分だけトルクを増加
させることができ、高出力、高効率なモータとすること
ができ、小型にすることができる。さらに、本発明の他
の態様によれば、磁性材料で形成されたステータコアを
有し、回転磁界を形成するステータと、前記回転磁界と
の相互作用によって動くロータと、を含むリラクタンス
モータについて、前記ロータを次のようにすることがで
きる。すなわち、ロータは、ロータコアと、このロータ
コアにあけられた穴に埋め込まれるリラクタンスコアと
永久磁石とを含んでいる。前記ロータコアは、ロータ軸
方向に方向性電磁鋼板を積層して形成され、ロータ軸方
向に延び、断面略Ｕ字形状の第１埋め込み穴と、前記第
１埋め込み穴の略Ｕ字形状の谷部分に位置し、断面略長
方形の第２埋め込み穴とを有している。前記リラクタン
スコアは、前記第１埋め込み穴の略Ｕ字形状とほぼ等し
い断面形状を有し、この第１埋め込み穴に挿入され、方
向性電磁鋼板を積層して形成され、前記方向性電磁鋼板
の透磁率の高い方向が前記略Ｕ字形状に沿うように配列
されている。前記永久磁石は、前記第２埋め込み穴の略
長方形とほぼ等しい断面形状を有し、この第２埋め込み
穴に挿入されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるリラクタン
スモータの好適な実施の形態（以下、実施形態と記す）
を図面に従って説明する。
スモータの好適な実施の形態（以下、実施形態と記す）
を図面に従って説明する。
【００１３】図１には、本実施形態のリラクタンスモー
タの側面および断面構造が示されている。ステータ１０
は、略円筒形状のケース１２の内側に、略Ｕ字形のステ
ータコアセグメント１４が周方向に配列されて形成され
たステータコア１５を有している。ステータコアセグメ
ント１４は、Ｕ字形の直線部分である辺部１６（図２参
照）が内側を向き、これらの辺部１６を結び付ける円弧
部１８（図２参照）が外側を向いて配置され、隣り合う
セグメント１４の各々の片方の辺部１６が並んで配置さ
れる。本実施形態においては、ステータコアセグメント
１４の二つの辺部１６はほぼ平行であり、円周方向に配
列したときに外側には隙間ができるので、図示するよう
に隣合うセグメント１４の間にはセグメントの位置決め
を行うために、固定片２０が配置されている。また、隣
合うステータコアセグメント１４の略Ｕ字形の内側部分
には、導線が巻き渡されてコイル２２が形成されてい
る。したがって、隣り合うセグメント１４の各々片方の
辺部１６が対となって一つの磁極が形成される。本実施
形態の場合、磁極は２４極形成されている。
タの側面および断面構造が示されている。ステータ１０
は、略円筒形状のケース１２の内側に、略Ｕ字形のステ
ータコアセグメント１４が周方向に配列されて形成され
たステータコア１５を有している。ステータコアセグメ
ント１４は、Ｕ字形の直線部分である辺部１６（図２参
照）が内側を向き、これらの辺部１６を結び付ける円弧
部１８（図２参照）が外側を向いて配置され、隣り合う
セグメント１４の各々の片方の辺部１６が並んで配置さ
れる。本実施形態においては、ステータコアセグメント
１４の二つの辺部１６はほぼ平行であり、円周方向に配
列したときに外側には隙間ができるので、図示するよう
に隣合うセグメント１４の間にはセグメントの位置決め
を行うために、固定片２０が配置されている。また、隣
合うステータコアセグメント１４の略Ｕ字形の内側部分
には、導線が巻き渡されてコイル２２が形成されてい
る。したがって、隣り合うセグメント１４の各々片方の
辺部１６が対となって一つの磁極が形成される。本実施
形態の場合、磁極は２４極形成されている。
【００１４】ロータ２６は、円筒形状の中心部材２８の
周囲に、略Ｕ字形のロータコアセグメント３０を周方向
に配列したロータコア３２を有している。ロータコアセ
グメント３０も、ステータコアセグメント１４と同様、
隣り合うセグメント３０の各々片方の辺部が対となって
一つの突極３４を形成している。本実施形態の場合、突
極は３２極形成されている。
周囲に、略Ｕ字形のロータコアセグメント３０を周方向
に配列したロータコア３２を有している。ロータコアセ
グメント３０も、ステータコアセグメント１４と同様、
隣り合うセグメント３０の各々片方の辺部が対となって
一つの突極３４を形成している。本実施形態の場合、突
極は３２極形成されている。
【００１５】図２には、ステータコアセグメント１４の
概略構成が示されている。ステータコアセグメントは、
方向性電磁鋼板を複数枚積層して、その積層断面（図２
において手前の面）が略Ｕ字形になるように曲げられて
いる。また、方向性電磁鋼板の高透磁率の方向は揃えて
積層され、その高透磁率の方向に沿ってＵ字形に曲げら
れている。すなわち、図２の矢印Ａで示す方向が高透磁
率の方向である。
概略構成が示されている。ステータコアセグメントは、
方向性電磁鋼板を複数枚積層して、その積層断面（図２
において手前の面）が略Ｕ字形になるように曲げられて
いる。また、方向性電磁鋼板の高透磁率の方向は揃えて
積層され、その高透磁率の方向に沿ってＵ字形に曲げら
れている。すなわち、図２の矢印Ａで示す方向が高透磁
率の方向である。
【００１６】このように、電磁鋼板を積層したので、磁
極２４内の磁束は、層を貫く方向には形成されにくくな
り、したがって周方向の成分が減少する。前述のよう
に、リラクタンスモータでは、磁極２４と突極３４の位
置関係によって、磁極内の磁束の周方向成分が変動しよ
うとするが、電磁鋼板を積層することにより磁束の周方
向成分の発生を抑制することができる。よって、この周
方向成分の変動によって生じるヒステリシス損や渦電流
損からなる鉄損が低減し、モータの効率を高めることが
できる。また、本実施形態においては方向性電磁鋼板の
高透磁率の方向を磁束の方向に一致させているので、無
方向性の電磁鋼板を使用する場合よりこの方向の透磁率
を高めることができる。磁束が形成する方向に透磁率が
高ければ、コイルに流す電流が同じであっても、より強
い磁束を形成することができる。よって出力を増加させ
ることができる。
極２４内の磁束は、層を貫く方向には形成されにくくな
り、したがって周方向の成分が減少する。前述のよう
に、リラクタンスモータでは、磁極２４と突極３４の位
置関係によって、磁極内の磁束の周方向成分が変動しよ
うとするが、電磁鋼板を積層することにより磁束の周方
向成分の発生を抑制することができる。よって、この周
方向成分の変動によって生じるヒステリシス損や渦電流
損からなる鉄損が低減し、モータの効率を高めることが
できる。また、本実施形態においては方向性電磁鋼板の
高透磁率の方向を磁束の方向に一致させているので、無
方向性の電磁鋼板を使用する場合よりこの方向の透磁率
を高めることができる。磁束が形成する方向に透磁率が
高ければ、コイルに流す電流が同じであっても、より強
い磁束を形成することができる。よって出力を増加させ
ることができる。
【００１７】また、本実施形態においては、ステータコ
アセグメント１４の二つの辺部１６はほぼ平行に形成さ
れているが、円弧部１８に近いほうの幅を広げて隣り合
うセグメント１４の辺部を密着させるようにすることも
可能である。この場合、Ｕ字形の内側部分の断面積が増
え、その分より多くの導線を巻き付けることができるよ
うになる。これによれば、モータ外形を大きくしなくて
も出力を増加することができる。
アセグメント１４の二つの辺部１６はほぼ平行に形成さ
れているが、円弧部１８に近いほうの幅を広げて隣り合
うセグメント１４の辺部を密着させるようにすることも
可能である。この場合、Ｕ字形の内側部分の断面積が増
え、その分より多くの導線を巻き付けることができるよ
うになる。これによれば、モータ外形を大きくしなくて
も出力を増加することができる。
【００１８】また、ロータコアセグメント３０も、ステ
ータコアセグメント１４とほぼ同様の構成を有してい
る。すなわち、方向性電磁鋼板をその透磁率方向を揃え
て積層し、その透磁率の方向に沿ってＵ字形が形成され
るように曲げて成形されている。この場合も、電磁鋼板
を積層したことによって、突極３４内の磁束の周方向成
分を減少させることができるので、周方向成分の変動に
よって生じる鉄損を減少させることができる。また、磁
束に沿う方向に方向性電磁鋼板の高透磁率の方向を一致
させているので、ロータの高透磁率の部分と低透磁率の
部分の透磁率の差を大きくすることができる。前述した
ように、リラクタンスモータは、ロータの周方向に透磁
率の高い部分と低い部分を設け、この２種の部分の透磁
率の差によってトルクを発生している。したがって、高
透磁率の部分の透磁率をより高くすることにより、前述
の透磁率の差を大きくすることができ、よってモータの
出力を増加することができる。
ータコアセグメント１４とほぼ同様の構成を有してい
る。すなわち、方向性電磁鋼板をその透磁率方向を揃え
て積層し、その透磁率の方向に沿ってＵ字形が形成され
るように曲げて成形されている。この場合も、電磁鋼板
を積層したことによって、突極３４内の磁束の周方向成
分を減少させることができるので、周方向成分の変動に
よって生じる鉄損を減少させることができる。また、磁
束に沿う方向に方向性電磁鋼板の高透磁率の方向を一致
させているので、ロータの高透磁率の部分と低透磁率の
部分の透磁率の差を大きくすることができる。前述した
ように、リラクタンスモータは、ロータの周方向に透磁
率の高い部分と低い部分を設け、この２種の部分の透磁
率の差によってトルクを発生している。したがって、高
透磁率の部分の透磁率をより高くすることにより、前述
の透磁率の差を大きくすることができ、よってモータの
出力を増加することができる。
【００１９】図３には、本発明にかかるリラクタンスモ
ータの他の実施形態の概略構成を示す断面図が示されて
いる。本実施形態は、ステータ５０が内側に、ロータ５
２が外側に形成されたものである。ステータ５０は、略
円筒形の中心部材５４の周囲に略Ｕ字形のステータコア
セグメント５６を配置して形成されたステータコアを有
している。そして、隣り合うセグメント５６の各々片方
の略Ｕ字形の辺部によって一つの磁極５８が形成され、
この磁極５８に導線が巻回されてコイル６０が形成され
ている。ステータコアセグメント５６は、図２に示すス
テータコアセグメント１４とほぼ同様の構成を有してい
る。すなわち、方向性電磁鋼板が積層され、略Ｕ字形に
形成され、鋼板の高透磁率を示す方向が磁束が形成され
る方向（図２においては矢印Ａの方向）に揃えられてい
る。
ータの他の実施形態の概略構成を示す断面図が示されて
いる。本実施形態は、ステータ５０が内側に、ロータ５
２が外側に形成されたものである。ステータ５０は、略
円筒形の中心部材５４の周囲に略Ｕ字形のステータコア
セグメント５６を配置して形成されたステータコアを有
している。そして、隣り合うセグメント５６の各々片方
の略Ｕ字形の辺部によって一つの磁極５８が形成され、
この磁極５８に導線が巻回されてコイル６０が形成され
ている。ステータコアセグメント５６は、図２に示すス
テータコアセグメント１４とほぼ同様の構成を有してい
る。すなわち、方向性電磁鋼板が積層され、略Ｕ字形に
形成され、鋼板の高透磁率を示す方向が磁束が形成され
る方向（図２においては矢印Ａの方向）に揃えられてい
る。
【００２０】一方、ロータ５２は、略円筒形のケース６
２の内側に、略Ｕ字形のロータコアセグメント６４が周
方向に配列して形成されたロータコアを有している。そ
して、隣り合うセグメント６４の各々片方の略Ｕ字形の
辺部によって一つの突極６６が形成されている。ロータ
コアセグメント６４は、図２に示すステータコアセグメ
ント１４とほぼ同様の構成を有している。すなわち、方
向性電磁鋼板が積層され、略Ｕ字形に形成され、鋼板の
高透磁率を示す方向が磁束が形成される方向（図２にお
いては矢印Ａの方向）に揃えられている。
２の内側に、略Ｕ字形のロータコアセグメント６４が周
方向に配列して形成されたロータコアを有している。そ
して、隣り合うセグメント６４の各々片方の略Ｕ字形の
辺部によって一つの突極６６が形成されている。ロータ
コアセグメント６４は、図２に示すステータコアセグメ
ント１４とほぼ同様の構成を有している。すなわち、方
向性電磁鋼板が積層され、略Ｕ字形に形成され、鋼板の
高透磁率を示す方向が磁束が形成される方向（図２にお
いては矢印Ａの方向）に揃えられている。
【００２１】そして、コイル６０に所定の電流を流して
磁極５８を励磁し、回転磁界を形成する。この回転磁界
とロータの相互作用によってモータが回転する。本実施
形態においては、前述の実施形態とステータとロータの
配置を替えただけであるので、同等の効果を奏すること
ができる。すなわち、磁極および突極内の磁束の周方向
成分の発生を抑えることができるので、この周方向成分
により生じる鉄損を低減させることができる。よって、
モータの効率が向上する。また、電磁鋼板の高透磁率の
方向に沿って磁束が形成されるので、より強い磁束とな
り、モータの出力を高めることができる。
磁極５８を励磁し、回転磁界を形成する。この回転磁界
とロータの相互作用によってモータが回転する。本実施
形態においては、前述の実施形態とステータとロータの
配置を替えただけであるので、同等の効果を奏すること
ができる。すなわち、磁極および突極内の磁束の周方向
成分の発生を抑えることができるので、この周方向成分
により生じる鉄損を低減させることができる。よって、
モータの効率が向上する。また、電磁鋼板の高透磁率の
方向に沿って磁束が形成されるので、より強い磁束とな
り、モータの出力を高めることができる。
【００２２】図４には、ステータコアセグメントの他の
形状が示されている。ステータコアセグメント８０は、
略Ｊ字形の二つの部材８０Ａ，８０Ｂを背中合わせにし
た形状となっている。各々の略Ｊ字形の部材８０Ａ，８
０Ｂは、方向性電磁鋼板を積層して形成されており、そ
の高透磁率の方向は図中矢印Ｂで示す方向に一致されて
いる。このステータコアセグメント８０を周方向に配列
すると、図１に示すステータコア１４と同じ形状、すな
わち積層断面が略Ｕ字形である積層された電磁鋼板が周
方向に配列された形状となる。したがって、図１に示さ
れる実施形態と同様の効果を奏することができる。ま
た、このように略Ｊ字形の二つの部材を背中合わせにし
たセグメントによって、図１に示されるロータコア３２
を形成することも可能であり、同等の効果を奏すること
ができる。もちろん、図３に示す実施形態のステータコ
アやロータコアに採用しても同等の効果を有することが
できる。
形状が示されている。ステータコアセグメント８０は、
略Ｊ字形の二つの部材８０Ａ，８０Ｂを背中合わせにし
た形状となっている。各々の略Ｊ字形の部材８０Ａ，８
０Ｂは、方向性電磁鋼板を積層して形成されており、そ
の高透磁率の方向は図中矢印Ｂで示す方向に一致されて
いる。このステータコアセグメント８０を周方向に配列
すると、図１に示すステータコア１４と同じ形状、すな
わち積層断面が略Ｕ字形である積層された電磁鋼板が周
方向に配列された形状となる。したがって、図１に示さ
れる実施形態と同様の効果を奏することができる。ま
た、このように略Ｊ字形の二つの部材を背中合わせにし
たセグメントによって、図１に示されるロータコア３２
を形成することも可能であり、同等の効果を奏すること
ができる。もちろん、図３に示す実施形態のステータコ
アやロータコアに採用しても同等の効果を有することが
できる。
【００２３】さらに、図４に示される形状のステータコ
アセグメントの場合、セグメントを配列する前に、図５
のようにセグメント８０に直接導線を巻回してコイル８
２を形成し、その後このコイルが形成されたセグメント
を周方向に配列してステータコアを形成することができ
る。図１に示されるモータのように、円筒内面側に導線
を巻回しコイルを形成するのは、比較的困難な作業であ
り、自動化についても困難な面が多い。特に自動化し
て、かつ導線の巻数を増加させ、占積率を向上させるこ
とは難しい。しかし、図４に示されるような分割された
セグメントに単に導線を巻回するのであれば、容易にか
つ高速で巻回することができる。したがって、モータの
作製工数を削減し、コストを低減させることができる。
アセグメントの場合、セグメントを配列する前に、図５
のようにセグメント８０に直接導線を巻回してコイル８
２を形成し、その後このコイルが形成されたセグメント
を周方向に配列してステータコアを形成することができ
る。図１に示されるモータのように、円筒内面側に導線
を巻回しコイルを形成するのは、比較的困難な作業であ
り、自動化についても困難な面が多い。特に自動化し
て、かつ導線の巻数を増加させ、占積率を向上させるこ
とは難しい。しかし、図４に示されるような分割された
セグメントに単に導線を巻回するのであれば、容易にか
つ高速で巻回することができる。したがって、モータの
作製工数を削減し、コストを低減させることができる。
【００２４】以上説明した各実施形態においては、ステ
ータとロータの双方のコアに方向性磁性鋼板の積層断面
が略Ｕ字形に形成されたコアを用いたが、いずれか一方
に用いても相当程度の効果を得ることができる。さら
に、略Ｕ字形の円弧部１８も電磁鋼板を積層して形成さ
れているが、特に磁束の向きが変化しやすいのは、コア
の極（磁極、突極）であるので、この部分のみ、各々の
電磁鋼板がモータ軸に平行となるように積層される構成
を採ることによっても相当程度の効果を得ることができ
る。
ータとロータの双方のコアに方向性磁性鋼板の積層断面
が略Ｕ字形に形成されたコアを用いたが、いずれか一方
に用いても相当程度の効果を得ることができる。さら
に、略Ｕ字形の円弧部１８も電磁鋼板を積層して形成さ
れているが、特に磁束の向きが変化しやすいのは、コア
の極（磁極、突極）であるので、この部分のみ、各々の
電磁鋼板がモータ軸に平行となるように積層される構成
を採ることによっても相当程度の効果を得ることができ
る。
【００２５】図６および図７には、本発明にかかるリラ
クタンスモータのさらに他の実施態様が示されている。
本実施形態はロータに永久磁石を配置したことを特徴と
している。図６には一部を破断した状態で一つのロータ
コアセグメント１００が示され、図７に示すように、こ
のロータコアセグメント１００を周方向に配列すること
で、ロータ１０２が形成される。ロータ１０２の周囲に
は、回転磁界を形成するステータ１０４が配置されてい
る。
クタンスモータのさらに他の実施態様が示されている。
本実施形態はロータに永久磁石を配置したことを特徴と
している。図６には一部を破断した状態で一つのロータ
コアセグメント１００が示され、図７に示すように、こ
のロータコアセグメント１００を周方向に配列すること
で、ロータ１０２が形成される。ロータ１０２の周囲に
は、回転磁界を形成するステータ１０４が配置されてい
る。
【００２６】ロータコアセグメント１００は、方向性磁
性鋼板を複数枚積層して、その積層断面がＵ字形になる
ように曲げられて形成されたリラクタンスコア１０６
と、このリラクタンスコア１０６のＵ字形の谷部分に形
成されたマグネットコア１０８とを有している。リラク
タンスコア１０６は、図２に示すようなステータコアセ
グメント１４またはロータコアセグメント３０と同様
に、方向性磁性鋼板の高透磁率の方向を揃えて積層され
ており、さらにこの方向に沿ってＵ字形に曲げられてい
る。そして、隣り合うロータコアセグメント１００のリ
ラクタンスコア１０６の辺部が対となって、一つの突極
１０９を形成している。この突極１０９は、図１に示す
突極３４に相当するものである。
性鋼板を複数枚積層して、その積層断面がＵ字形になる
ように曲げられて形成されたリラクタンスコア１０６
と、このリラクタンスコア１０６のＵ字形の谷部分に形
成されたマグネットコア１０８とを有している。リラク
タンスコア１０６は、図２に示すようなステータコアセ
グメント１４またはロータコアセグメント３０と同様
に、方向性磁性鋼板の高透磁率の方向を揃えて積層され
ており、さらにこの方向に沿ってＵ字形に曲げられてい
る。そして、隣り合うロータコアセグメント１００のリ
ラクタンスコア１０６の辺部が対となって、一つの突極
１０９を形成している。この突極１０９は、図１に示す
突極３４に相当するものである。
【００２７】マグネットコア１０８は、無方向性磁性鋼
板をモータ軸方向に積層し、モータ軸方向に下部を溶接
して形成されており、ロータ１０２として形成されたと
き、その外周付近に永久磁石１１０が埋め込まれて配置
される。このマグネットコア１０８の先端部分が硬磁性
極１１１として機能する。マグネットコア１０８におい
て磁性鋼板を積層しているのは、ステータにより形成さ
れる磁界の変化によってロータコア内に生じる渦電流を
抑制するためである。また、マグネットコア１０８とリ
ラクタンスコア１０６の各々の外周先端の間には溝１１
２が形成されており、この溝１１２によって永久磁石１
１０の磁束がステータコアを通らず、直接リラクタンス
コア１０６へと漏れることを抑制している。
板をモータ軸方向に積層し、モータ軸方向に下部を溶接
して形成されており、ロータ１０２として形成されたと
き、その外周付近に永久磁石１１０が埋め込まれて配置
される。このマグネットコア１０８の先端部分が硬磁性
極１１１として機能する。マグネットコア１０８におい
て磁性鋼板を積層しているのは、ステータにより形成さ
れる磁界の変化によってロータコア内に生じる渦電流を
抑制するためである。また、マグネットコア１０８とリ
ラクタンスコア１０６の各々の外周先端の間には溝１１
２が形成されており、この溝１１２によって永久磁石１
１０の磁束がステータコアを通らず、直接リラクタンス
コア１０６へと漏れることを抑制している。
【００２８】ロータコアセグメント１００は中心部材１
１４の外周に六角穴付きボルト１１６により締結され
る。すなわち、ロータコアセグメント１００には、段付
き貫通穴１１８内に設けられ、この段付き貫通穴１１８
内に挿入された六角穴付きボルト１１６のねじ部が中心
部材のねじ穴１２０に螺合してロータコアセグメント１
００を固定している。段付き貫通穴１１８は角穴でも良
く、この場合、無方向性磁性鋼板を打ち抜くプレス型の
種類を少なくすることができる。なお、六角穴付ボルト
１１６を締め付けたあと、樹脂材料を充填硬化させるこ
とにより、ボルトの緩み防止を図っている。
１４の外周に六角穴付きボルト１１６により締結され
る。すなわち、ロータコアセグメント１００には、段付
き貫通穴１１８内に設けられ、この段付き貫通穴１１８
内に挿入された六角穴付きボルト１１６のねじ部が中心
部材のねじ穴１２０に螺合してロータコアセグメント１
００を固定している。段付き貫通穴１１８は角穴でも良
く、この場合、無方向性磁性鋼板を打ち抜くプレス型の
種類を少なくすることができる。なお、六角穴付ボルト
１１６を締め付けたあと、樹脂材料を充填硬化させるこ
とにより、ボルトの緩み防止を図っている。
【００２９】このように形成されたロータ１０２を有す
るモータにおいては、リラクタンスコア１０６により形
成される突極１０９の作用によるトルクに加え、永久磁
石１１０により形成される硬磁性極１１１とステータ１
０４の発生する磁界の相互作用に基づくトルクが発生す
る。突極１０９によるトルクは、前述したように、ロー
タの周方向に形成されたリラクタンスの不均一性に基づ
き発生する。すなわち、リラクタンスの高い部分がステ
ータ１０４により形成された磁界に引き寄せられる力が
ロータ１０２を回転させるトルクとなる。このとき、図
１などに示される実施例と同様に、リラクタンスコア１
０６の極内の磁束の周方向成分の変化を小さくすること
ができるので鉄損の発生を抑制することができる。
るモータにおいては、リラクタンスコア１０６により形
成される突極１０９の作用によるトルクに加え、永久磁
石１１０により形成される硬磁性極１１１とステータ１
０４の発生する磁界の相互作用に基づくトルクが発生す
る。突極１０９によるトルクは、前述したように、ロー
タの周方向に形成されたリラクタンスの不均一性に基づ
き発生する。すなわち、リラクタンスの高い部分がステ
ータ１０４により形成された磁界に引き寄せられる力が
ロータ１０２を回転させるトルクとなる。このとき、図
１などに示される実施例と同様に、リラクタンスコア１
０６の極内の磁束の周方向成分の変化を小さくすること
ができるので鉄損の発生を抑制することができる。
【００３０】また、硬磁性極１１１によるトルクは、ス
テータにより形成された磁界に、硬磁性極１１１が引っ
張られる引力と、反発する斥力によってロータ１０２を
回転させるトルクとなる。このように、リラクタンスに
よるトルクと、硬磁性極１１１すなわち永久磁石による
トルクの双方が発生するので、小型で高出力のモータを
得ることができる。
テータにより形成された磁界に、硬磁性極１１１が引っ
張られる引力と、反発する斥力によってロータ１０２を
回転させるトルクとなる。このように、リラクタンスに
よるトルクと、硬磁性極１１１すなわち永久磁石による
トルクの双方が発生するので、小型で高出力のモータを
得ることができる。
【００３１】図８には、図６および図７に示す実施形態
とロータコアセグメントの取り付け方法の異なる実施形
態が示されている。ロータコアセグメント１３０は、方
向性磁性鋼板を複数枚積層して、その積層断面がＵ字形
になるように曲げられて形成されたリラクタンスコア１
３２と、このリラクタンスコア１３２のＵ字形の谷部分
に形成されたマグネットコア１３４とを有している。リ
ラクタンスコア１３２は、図２に示すようなステータコ
アセグメント１４またはロータコアセグメント３０と同
様に、方向性磁性鋼板の高透磁率の方向を揃えて積層さ
れており、さらにこの方向に沿ってＵ字形に曲げられて
いる。マグネットコア１３４は、無方向性磁性鋼板をモ
ータ軸方向に積層し、ロータとして形成されたとき、そ
の外周付近に永久磁石１３６が埋め込まれて配置され
る。そして、図６および図７に示す実施形態と同様に、
ロータコアセグメント１３０がロータ周方向に配列され
て、突極と硬磁性極が交互に配置される。
とロータコアセグメントの取り付け方法の異なる実施形
態が示されている。ロータコアセグメント１３０は、方
向性磁性鋼板を複数枚積層して、その積層断面がＵ字形
になるように曲げられて形成されたリラクタンスコア１
３２と、このリラクタンスコア１３２のＵ字形の谷部分
に形成されたマグネットコア１３４とを有している。リ
ラクタンスコア１３２は、図２に示すようなステータコ
アセグメント１４またはロータコアセグメント３０と同
様に、方向性磁性鋼板の高透磁率の方向を揃えて積層さ
れており、さらにこの方向に沿ってＵ字形に曲げられて
いる。マグネットコア１３４は、無方向性磁性鋼板をモ
ータ軸方向に積層し、ロータとして形成されたとき、そ
の外周付近に永久磁石１３６が埋め込まれて配置され
る。そして、図６および図７に示す実施形態と同様に、
ロータコアセグメント１３０がロータ周方向に配列され
て、突極と硬磁性極が交互に配置される。
【００３２】図６に示されるロータコアセグメント１０
０と図８のロータコアセグメント１３０の相違は、その
取り付け方法にある。ロータコアセグメント１３０にお
いては、その中心部材１１４と接する底部に開口部を有
し、モータ軸方向に延びるＴ字形スロット１３８が設け
られている。Ｔ字形スロット１３８は、ロータコアセグ
メント１３０のモータ軸方向の全長にわたって設けられ
ている。
０と図８のロータコアセグメント１３０の相違は、その
取り付け方法にある。ロータコアセグメント１３０にお
いては、その中心部材１１４と接する底部に開口部を有
し、モータ軸方向に延びるＴ字形スロット１３８が設け
られている。Ｔ字形スロット１３８は、ロータコアセグ
メント１３０のモータ軸方向の全長にわたって設けられ
ている。
【００３３】ロータコアセグメント１３０の取り付け時
には、中心部材１１４に設けられたねじ穴１２０に六角
ボルト１４０を螺合させ、六角ボルト１４０とＴ字形ス
ロット１３８を係合させつつ、中心部材１１４とロータ
コアセグメント１３０をモータ軸方向に相対移動させて
正規の位置に合わせる。その後、ボルト締め穴１４２よ
り六角ボルト１４０を締め付けて、中心部材１１４にロ
ータコアセグメント１３０を固定し、樹脂材料を充填硬
化させ六角ボルト１４０の緩み防止を行なう。上記以外
の構成については、図６などに示す実施形態の構成と同
一であり、本実施形態のモータの性能は、図６および図
７に示される実施形態とほぼ同様の効果を奏することが
できる。
には、中心部材１１４に設けられたねじ穴１２０に六角
ボルト１４０を螺合させ、六角ボルト１４０とＴ字形ス
ロット１３８を係合させつつ、中心部材１１４とロータ
コアセグメント１３０をモータ軸方向に相対移動させて
正規の位置に合わせる。その後、ボルト締め穴１４２よ
り六角ボルト１４０を締め付けて、中心部材１１４にロ
ータコアセグメント１３０を固定し、樹脂材料を充填硬
化させ六角ボルト１４０の緩み防止を行なう。上記以外
の構成については、図６などに示す実施形態の構成と同
一であり、本実施形態のモータの性能は、図６および図
７に示される実施形態とほぼ同様の効果を奏することが
できる。
【００３４】さらに、図９には、図６および図７に示す
実施形態とロータコアセグメントの取り付け方法がさら
に異なる実施形態が示されている。ロータコアセグメン
ト１５０は、方向性磁性鋼板を複数枚積層して、その積
層断面がＵ字形になるように曲げられて形成されたリラ
クタンスコア１５２と、このリラクタンスコア１５２の
Ｕ字形の谷部分に形成されたマグネットコア１５４とを
有している。リラクタンスコア１５２は、図２に示すよ
うなステータコアセグメント１４またはロータコアセグ
メント３０と同様に、方向性磁性鋼板の高透磁率の方向
を揃えて積層されており、さらにこの方向に沿ってＵ字
形に曲げられている。マグネットコア１５４は、無方向
性磁性鋼板をモータ軸方向に積層し、ロータとして形成
されたとき、その外周付近に永久磁石１５６が埋め込ま
れる埋め込み穴１５８を有している。埋め込み穴１５８
内に永久磁石１５６が埋め込まれることによって、図６
および図７に示す実施形態と同様に、ロータコアセグメ
ント１５０がロータ周方向に配列されて、突極と硬磁性
極が交互に配置される。
実施形態とロータコアセグメントの取り付け方法がさら
に異なる実施形態が示されている。ロータコアセグメン
ト１５０は、方向性磁性鋼板を複数枚積層して、その積
層断面がＵ字形になるように曲げられて形成されたリラ
クタンスコア１５２と、このリラクタンスコア１５２の
Ｕ字形の谷部分に形成されたマグネットコア１５４とを
有している。リラクタンスコア１５２は、図２に示すよ
うなステータコアセグメント１４またはロータコアセグ
メント３０と同様に、方向性磁性鋼板の高透磁率の方向
を揃えて積層されており、さらにこの方向に沿ってＵ字
形に曲げられている。マグネットコア１５４は、無方向
性磁性鋼板をモータ軸方向に積層し、ロータとして形成
されたとき、その外周付近に永久磁石１５６が埋め込ま
れる埋め込み穴１５８を有している。埋め込み穴１５８
内に永久磁石１５６が埋め込まれることによって、図６
および図７に示す実施形態と同様に、ロータコアセグメ
ント１５０がロータ周方向に配列されて、突極と硬磁性
極が交互に配置される。
【００３５】図６に示されるロータコアセグメント１０
０と図９のロータコアセグメント１５０の相違は、永久
磁石の装着方法にある。ロータコアセグメント１５０に
おいては、これが中心部材１１４に固定された後に、永
久磁石１５６が当該ロータコアセグメント１５０、すな
わちロータに装着される。より詳細に説明すれば、ま
ず、永久磁石１５６が装着されていない状態で、六角穴
付きボルト１６０をロータコアセグメント１５０の段付
き貫通穴１６２に挿入し、六角穴付きボルト１６０のね
じ部を中心部材１１４のねじ穴１２０と螺合させる。段
付き貫通穴１６２の段部１６４は、六角穴付きボルト１
６２の頭部が埋め込み穴１５８に突出しないように十分
深い位置に形成されている。また、前述の例と同様、樹
脂材料を充填硬化させボルトの緩み防止を図っている。
以上のようにして、ロータコアセグメント１５０が中心
部材１１４に締結固定される。
０と図９のロータコアセグメント１５０の相違は、永久
磁石の装着方法にある。ロータコアセグメント１５０に
おいては、これが中心部材１１４に固定された後に、永
久磁石１５６が当該ロータコアセグメント１５０、すな
わちロータに装着される。より詳細に説明すれば、ま
ず、永久磁石１５６が装着されていない状態で、六角穴
付きボルト１６０をロータコアセグメント１５０の段付
き貫通穴１６２に挿入し、六角穴付きボルト１６０のね
じ部を中心部材１１４のねじ穴１２０と螺合させる。段
付き貫通穴１６２の段部１６４は、六角穴付きボルト１
６２の頭部が埋め込み穴１５８に突出しないように十分
深い位置に形成されている。また、前述の例と同様、樹
脂材料を充填硬化させボルトの緩み防止を図っている。
以上のようにして、ロータコアセグメント１５０が中心
部材１１４に締結固定される。
【００３６】次に、図示するように、埋め込み穴１５８
に対しモータ軸方向から永久磁石１５６を挿入し、これ
によりロータに永久磁石１５６が装着される。本実施形
態の場合、永久磁石１５６にボルトを通すため、または
ボルトを締めるための穴を設ける必要がなくなり、その
分硬磁性極の発生する磁力を大きくすることができる。
したがって、ステータにより形成される磁界と、硬磁性
極すなわち永久磁石との相互作用によるトルクを、図６
および図８に示した実施形態の場合より大きくすること
ができる。よって、これらの実施形態の場合より、より
小型で高出力のモータとすることができる。なお、リラ
クタンスコア１５２の構成は、図６などに示す実施形態
と同様のものである。よって、本実施形態は、リラクタ
ンスコアに関する効果において、図１に示される実施形
態および図６に示される実施形態と同様の効果を奏する
ことができる。
に対しモータ軸方向から永久磁石１５６を挿入し、これ
によりロータに永久磁石１５６が装着される。本実施形
態の場合、永久磁石１５６にボルトを通すため、または
ボルトを締めるための穴を設ける必要がなくなり、その
分硬磁性極の発生する磁力を大きくすることができる。
したがって、ステータにより形成される磁界と、硬磁性
極すなわち永久磁石との相互作用によるトルクを、図６
および図８に示した実施形態の場合より大きくすること
ができる。よって、これらの実施形態の場合より、より
小型で高出力のモータとすることができる。なお、リラ
クタンスコア１５２の構成は、図６などに示す実施形態
と同様のものである。よって、本実施形態は、リラクタ
ンスコアに関する効果において、図１に示される実施形
態および図６に示される実施形態と同様の効果を奏する
ことができる。
【００３７】図１０ないし図１２には、本発明にかかる
リラクタンスモータのさらに他の実施態様が示されてい
る。本実施形態は、図６に示される実施形態に比して、
マグネットコアの構成が異なる。
リラクタンスモータのさらに他の実施態様が示されてい
る。本実施形態は、図６に示される実施形態に比して、
マグネットコアの構成が異なる。
【００３８】図１０に示すように、ロータコアセグメン
ト１７０は、方向性磁性鋼板を複数枚積層して、その積
層断面がＵ字形になるように曲げられて形成されたリラ
クタンスコア１７２と、このリラクタンスコア１７２の
Ｕ字形の谷部分に形成されたマグネットコア１７４とを
有している。リラクタンスコア１７２は、図２に示すよ
うなステータコアセグメント１４またはロータコアセグ
メント３０と同様に、方向性磁性鋼板の高透磁率の方向
を揃えて積層されており、さらにこの方向に沿ってＵ字
形に曲げられている。マグネットコア１７４は、図６に
示された永久磁石と積層された磁性鋼板とからなるマグ
ネットコア１０８を、これと同じ形状の永久磁石で形成
したものである。このマグネットコア１７４の外周部と
リラクタンスコア１７２の外周部の間には、図６の溝１
１２と同様に溝１７６が形成されている。溝１１２と同
様、この溝１７６によって、マグネットコア１７４の永
久磁石により発生する磁束のうちステータコアと鎖交し
ない磁束を減少させている。
ト１７０は、方向性磁性鋼板を複数枚積層して、その積
層断面がＵ字形になるように曲げられて形成されたリラ
クタンスコア１７２と、このリラクタンスコア１７２の
Ｕ字形の谷部分に形成されたマグネットコア１７４とを
有している。リラクタンスコア１７２は、図２に示すよ
うなステータコアセグメント１４またはロータコアセグ
メント３０と同様に、方向性磁性鋼板の高透磁率の方向
を揃えて積層されており、さらにこの方向に沿ってＵ字
形に曲げられている。マグネットコア１７４は、図６に
示された永久磁石と積層された磁性鋼板とからなるマグ
ネットコア１０８を、これと同じ形状の永久磁石で形成
したものである。このマグネットコア１７４の外周部と
リラクタンスコア１７２の外周部の間には、図６の溝１
１２と同様に溝１７６が形成されている。溝１１２と同
様、この溝１７６によって、マグネットコア１７４の永
久磁石により発生する磁束のうちステータコアと鎖交し
ない磁束を減少させている。
【００３９】図１１に示すように、ロータコアセグメン
ト１７０は、中心部材１１４の周上に設けられたねじ穴
１２０に六角穴付きボルト１７８によって固定され、前
述の例と同様樹脂材料によりボルトの緩み防止が図られ
ている。このため、ロータコアセグメント１７０は、図
６の段付き穴１１８に相当する段付き穴１８０を有して
いる。この段付き穴１８０内に六角穴付きボルト１７８
は挿入され、ねじ部１２０と螺合する。
ト１７０は、中心部材１１４の周上に設けられたねじ穴
１２０に六角穴付きボルト１７８によって固定され、前
述の例と同様樹脂材料によりボルトの緩み防止が図られ
ている。このため、ロータコアセグメント１７０は、図
６の段付き穴１１８に相当する段付き穴１８０を有して
いる。この段付き穴１８０内に六角穴付きボルト１７８
は挿入され、ねじ部１２０と螺合する。
【００４０】このように中心部材１１４に複数のロータ
コアセグメント１７０がロータ周方向に配列されて、突
極と硬磁性極が交互に配置される。そして、図１２に示
すようなモータが形成される。図１２のステータは、図
１のステータ１０と同様の構成であり、各構成部材に同
一の符号を付してその説明は省略する。
コアセグメント１７０がロータ周方向に配列されて、突
極と硬磁性極が交互に配置される。そして、図１２に示
すようなモータが形成される。図１２のステータは、図
１のステータ１０と同様の構成であり、各構成部材に同
一の符号を付してその説明は省略する。
【００４１】本実施形態においては、リラクタンスコア
１７２の谷部分のほとんどが永久磁石で埋められてお
り、図６などに示す実施形態などに比して、永久磁石の
量が増加しており、それだけ大きな磁束を発生すること
ができる。よって、リラクタンスコアによるトルクと、
マグネットコアによるトルクのうち、後者をより大きく
することができ、より小型、高出力のモータとすること
ができる。なお、リラクタンスコア１７２の構成は、図
６などに示す実施形態と同様のものである。よって、本
実施形態は、リラクタンスコアに関する効果において、
図１に示される実施形態および図６に示される実施形態
と同様の効果を奏することができる。
１７２の谷部分のほとんどが永久磁石で埋められてお
り、図６などに示す実施形態などに比して、永久磁石の
量が増加しており、それだけ大きな磁束を発生すること
ができる。よって、リラクタンスコアによるトルクと、
マグネットコアによるトルクのうち、後者をより大きく
することができ、より小型、高出力のモータとすること
ができる。なお、リラクタンスコア１７２の構成は、図
６などに示す実施形態と同様のものである。よって、本
実施形態は、リラクタンスコアに関する効果において、
図１に示される実施形態および図６に示される実施形態
と同様の効果を奏することができる。
【００４２】図１３には、さらに他の実施形態が示され
ている。本実施形態はロータコア１８０が前述の実施形
態のようにセグメントに分割されたものではなく、一体
のものである。ロータコア１８０は、略円環形状の無方
向性の磁性鋼板１８２をロータの軸方向に複数枚積層し
て形成されている。磁性鋼板１８２には、２種類の埋め
込み穴１８４，１８６が穿設されており、一方の埋め込
み穴１８４はロータコア１８０の外周付近に位置するよ
うに設けられ、略長方形の形状を有している。他方の埋
め込み穴１８６は、略Ｕ字形の形状を有しており、Ｕ字
形の両端が、ロータコア１８０の外周部で半径方向外側
を向くように設けられている。磁性鋼板１８２が積層さ
れた後、埋め込み穴１８４には、略直方体の永久磁石１
８８が挿入され固定される。さらに、埋め込み穴１８６
には、これと同じＵ字形の断面形状を有するリラクタン
スコア１９０が挿入される。リラクタンスコア１９０
は、図２に示すようなステータコアセグメント１４また
はロータコアセグメント３０と同様に、方向性磁性鋼板
の高透磁率の方向を揃えて積層されており、さらにこの
方向に沿ってＵ字形に曲げられている。
ている。本実施形態はロータコア１８０が前述の実施形
態のようにセグメントに分割されたものではなく、一体
のものである。ロータコア１８０は、略円環形状の無方
向性の磁性鋼板１８２をロータの軸方向に複数枚積層し
て形成されている。磁性鋼板１８２には、２種類の埋め
込み穴１８４，１８６が穿設されており、一方の埋め込
み穴１８４はロータコア１８０の外周付近に位置するよ
うに設けられ、略長方形の形状を有している。他方の埋
め込み穴１８６は、略Ｕ字形の形状を有しており、Ｕ字
形の両端が、ロータコア１８０の外周部で半径方向外側
を向くように設けられている。磁性鋼板１８２が積層さ
れた後、埋め込み穴１８４には、略直方体の永久磁石１
８８が挿入され固定される。さらに、埋め込み穴１８６
には、これと同じＵ字形の断面形状を有するリラクタン
スコア１９０が挿入される。リラクタンスコア１９０
は、図２に示すようなステータコアセグメント１４また
はロータコアセグメント３０と同様に、方向性磁性鋼板
の高透磁率の方向を揃えて積層されており、さらにこの
方向に沿ってＵ字形に曲げられている。
【００４３】埋め込み穴１８４，１８６内に、それぞれ
永久磁石１８８、リラクタンスコア１９０が埋め込まれ
ることによって、図６および図７に示す実施形態と同様
に、ロータ周方向に突極と硬磁性極が交互に配置され
る。
永久磁石１８８、リラクタンスコア１９０が埋め込まれ
ることによって、図６および図７に示す実施形態と同様
に、ロータ周方向に突極と硬磁性極が交互に配置され
る。
【００４４】本実施形態の場合、永久磁石１８８および
リラクタンスコア１９０にボルトを通すため、またはボ
ルトを締めるための穴を設ける必要がなくなり、その分
硬磁性極によるトルクと、リラクタンスによるトルクを
より大きくすることができる。よって、より小型で高出
力のモータとすることができる。
リラクタンスコア１９０にボルトを通すため、またはボ
ルトを締めるための穴を設ける必要がなくなり、その分
硬磁性極によるトルクと、リラクタンスによるトルクを
より大きくすることができる。よって、より小型で高出
力のモータとすることができる。
【００４５】
【発明の望ましい実施の態様】本発明の望ましい実施の
態様を以下に記す。
態様を以下に記す。
【００４６】（１） コイルが巻回されたステータコア
を励磁して回転磁界を形成し、この回転磁界と、周方向
に透磁率の異なる部分が交互に配列されたロータコアと
の相互作用によりロータを回転させるリラクタンスモー
タにおいて、ステータコアとロータコアの少なくとも一
方の極は、各々がモータ軸に平行に配置されるように電
磁鋼板を積層して形成されている、リラクタンスモー
タ。
を励磁して回転磁界を形成し、この回転磁界と、周方向
に透磁率の異なる部分が交互に配列されたロータコアと
の相互作用によりロータを回転させるリラクタンスモー
タにおいて、ステータコアとロータコアの少なくとも一
方の極は、各々がモータ軸に平行に配置されるように電
磁鋼板を積層して形成されている、リラクタンスモー
タ。
【００４７】（２） （１）のリラクタンスモータにお
いて、前記電磁鋼板は、透磁率が方向によって異なる方
向性電磁鋼板であり、前記方向性電磁鋼板の高透磁率の
方向がほぼモータの半径方向である、リラクタンスモー
タ。
いて、前記電磁鋼板は、透磁率が方向によって異なる方
向性電磁鋼板であり、前記方向性電磁鋼板の高透磁率の
方向がほぼモータの半径方向である、リラクタンスモー
タ。
【００４８】（３） コイルが巻回されたステータコア
を励磁して回転磁界を形成し、この回転磁界と、周方向
に透磁率の異なる部分が交互に配列されたロータコアと
の相互作用によりロータを回転させるリラクタンスモー
タにおいて、ステータコアとロータコアの少なくとも一
方は、電磁鋼板を積層し、積層断面が略Ｕ字形となるよ
うに全体を略Ｕ字形に成形した複数のコアセグメント
を、その略Ｕ字形の辺部を隣り合わせて円周に沿って配
列して形成されている、リラクタンスモータ。
を励磁して回転磁界を形成し、この回転磁界と、周方向
に透磁率の異なる部分が交互に配列されたロータコアと
の相互作用によりロータを回転させるリラクタンスモー
タにおいて、ステータコアとロータコアの少なくとも一
方は、電磁鋼板を積層し、積層断面が略Ｕ字形となるよ
うに全体を略Ｕ字形に成形した複数のコアセグメント
を、その略Ｕ字形の辺部を隣り合わせて円周に沿って配
列して形成されている、リラクタンスモータ。
【００４９】（４） （３）のリラクタンスモータにお
いて、前記電磁鋼板は、透磁率が方向によって異なる方
向性電磁鋼板であり、コアセグメントは、方向性電磁鋼
板の高透磁率方向を揃えて積層され、この高透磁率方向
が略Ｕ字形となるように成形されたものである、リラク
タンスモータ。
いて、前記電磁鋼板は、透磁率が方向によって異なる方
向性電磁鋼板であり、コアセグメントは、方向性電磁鋼
板の高透磁率方向を揃えて積層され、この高透磁率方向
が略Ｕ字形となるように成形されたものである、リラク
タンスモータ。
【図１】 本発明にかかるリアクタンスモータの実施形
態を示す概略構成図である。
態を示す概略構成図である。
【図２】 本実施形態のコアセグメントの詳細図であ
る。
る。
【図３】 本発明にかかる他の実施形態を示す概略構成
図である。
図である。
【図４】 本実施形態の他の形状のコアセグメントの詳
細図である。
細図である。
【図５】 図４に示すコアセグメントにコイルを形成し
た状態を示す図である。
た状態を示す図である。
【図６】 本発明にかかるさらに他の実施形態のロータ
コアセグメントの詳細図である。
コアセグメントの詳細図である。
【図７】 図６に示すロータコアセグメントにより形成
されたモータの概略構成図である。
されたモータの概略構成図である。
【図８】 ロータコアセグメントの他の形態の詳細図で
ある。
ある。
【図９】 ロータコアセグメントのさらに他の形態の詳
細図である。
細図である。
【図１０】 ロータコアセグメントのさらに他の形態の
詳細図である。
詳細図である。
【図１１】 図１０に示すロータコアセグメントの固定
方法の説明図である。
方法の説明図である。
【図１２】 図１０に示すロータコアセグメントにより
形成されたモータの概略構成図である。
形成されたモータの概略構成図である。
【図１３】 ロータコアの他の形態の詳細図である。
【図１４】 リラクタンスモータの作動原理の説明図で
ある。
ある。
１０，１０４ ステータ、 １４ ステータコアセグメ
ント、 ２４ 磁極、２６，１０２ ロータ、 ３０，
１００ ロータコアセグメント、 ３４，１０９ 突
極、 １０６ リラクタンスコア、 １０８ マグネッ
トコア、 １１０永久磁石、 １１１ 硬磁性極。
ント、 ２４ 磁極、２６，１０２ ロータ、 ３０，
１００ ロータコアセグメント、 ３４，１０９ 突
極、 １０６ リラクタンスコア、 １０８ マグネッ
トコア、 １１０永久磁石、 １１１ 硬磁性極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 米国特許4110646（ＵＳ，Ａ) 米国特許3671789（ＵＳ，Ａ) 国際公開91／14875（ＷＯ，Ａ１) 英国特許出願公開1114562（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 19/10 H02K 1/06
Claims (3)
- 【請求項１】 コイルが巻回されたステータのコアを励
磁して回転磁界を形成し、この回転磁界と、周方向に透
磁率の異なる部分が交互に配列されたロータのコアとの
相互作用によりロータを回転させるリラクタンスモータ
において、 ステータとロータの少なくとも一方のコアは、電磁鋼板
を積層して所定の形状に形成されたコアセグメントを周
方向に配列して形成され、形成されたコアのモータ軸に
直交する断面の形状が、前記電磁鋼板の積層断面が略Ｕ
字形となり、当該略Ｕ字形の辺部が隣り合って周方向に
配列されている形状であり、隣り合う略Ｕ字形の各々片
方の辺部で一つの極が形成され、 前記電磁鋼板は、透磁率が方向によって異なる方向性電
磁鋼板であり、 前記コアセグメントは、方向性電磁鋼板の高透磁率方向
を揃えて積層され、コアが形成されたときに高透磁率の
方向が略Ｕ字形となるように形成されたものであり、 前記ロータのコアセグメントは、電磁鋼板を断面が略Ｕ
字形となるように積層し、当該略Ｕ字形の谷部分の少な
くとも一部に永久磁石を配置したものである、リラクタ
ンスモータ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のリラクタンスモータで
あって、前記ロータの谷部分は、前記永久磁石でほぼ満
たされている、リラクタンスモータ。 - 【請求項３】 磁性材料で形成されたステータコアを有
し、回転磁界を形成するステータと、 前記回転磁界との相互作用によって動くロータと、 を含むリラクタンスモータであって、 前記ロータは、 ロータ軸方向に方向性電磁鋼板を積層して形成されたロ
ータコアであって、ロータ軸方向に延び、断面略Ｕ字形
の第１埋め込み穴と、前記第１埋め込み穴の略Ｕ字形の
谷部分に位置し、断面略長方形の第２埋め込み穴と、を
有するロータコアと、 前記第１埋め込み穴の略Ｕ字形とほぼ等しい断面形状を
有し、この第１埋め込み穴に挿入されたリラクタンスコ
アであって、方向性電磁鋼板を積層して形成され、前記
方向性電磁鋼板の透磁率の高い方向が前記略Ｕ字形に沿
うように配列された、リラクタンスコアと、 前記第２埋め込み穴の略長方形とほぼ等しい断面形状を
有し、この第２埋め込み穴に挿入された永久磁石と、 を含む、 リラクタンスモータ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31890896A JP3282521B2 (ja) | 1996-07-08 | 1996-11-29 | リラクタンスモータ |
| US08/888,897 US5994814A (en) | 1996-07-08 | 1997-07-07 | Reluctance motor having magnetic poles formed by laminating steel plates in circumferential direction |
| EP97111479A EP0818870B1 (en) | 1996-07-08 | 1997-07-07 | Reluctance motor having magnetic poles formed by laminating steel plates in circumferential direction |
| DE69724883T DE69724883T2 (de) | 1996-07-08 | 1997-07-07 | Reluktanzmotor mit Magnetpole, die aus in der Umfangsrichtung angeordneten Blechpakete bestehen |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-177856 | 1996-07-08 | ||
| JP17785696 | 1996-07-08 | ||
| JP31890896A JP3282521B2 (ja) | 1996-07-08 | 1996-11-29 | リラクタンスモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1080116A JPH1080116A (ja) | 1998-03-24 |
| JP3282521B2 true JP3282521B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=26498251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31890896A Expired - Fee Related JP3282521B2 (ja) | 1996-07-08 | 1996-11-29 | リラクタンスモータ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5994814A (ja) |
| EP (1) | EP0818870B1 (ja) |
| JP (1) | JP3282521B2 (ja) |
| DE (1) | DE69724883T2 (ja) |
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| JP4038633B2 (ja) * | 1998-11-17 | 2008-01-30 | 株式会社富士通ゼネラル | リラクタンスモータ |
| JP2000166131A (ja) * | 1998-12-02 | 2000-06-16 | Yoho Han | モ―タ或いは発電機用のステ―タ |
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| KR100600758B1 (ko) * | 2004-09-15 | 2006-07-19 | 엘지전자 주식회사 | 모터의 스테이터 및 그 제조방법 |
| KR100739408B1 (ko) * | 2004-11-25 | 2007-07-18 | 가부시끼가이샤 도시바 | 영구 자석형 모터 및 세탁기 |
| KR100688206B1 (ko) * | 2005-03-08 | 2007-03-02 | 엘지전자 주식회사 | 모터 |
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| DE102006009439A1 (de) * | 2006-03-01 | 2007-09-06 | Siemens Ag | Elektrische Maschine mit Einschubeinrichtung für einen Dauermagneten zwischen Polzahnhälften und entsprechendes Herstellungsverfahren |
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