JP2970764B2 - motor - Google Patents
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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、特にステータに励磁コイルを
有するモータに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a motor, and more particularly, to a motor having an exciting coil in a stator.
[従来の技術] 従来、ステータおよびロータに電磁石ないし永久磁石
を用いた各種のモータや、励磁コイルを持つステータ
と、ヒステリシスリングを有するロータを用いたヒステ
リシスモータ等種々のモータが知られている。[Related Art] Conventionally, various motors are known, such as various motors using an electromagnet or a permanent magnet for a stator and a rotor, a stator having an exciting coil, and a hysteresis motor using a rotor having a hysteresis ring.
モータは種々な状況で利用されており、要求される特
徴も種々である。Motors are used in a variety of situations and require different characteristics.
[発明が解決しようとする課題] 今までにない新規な特徴を持つモータが望まれてい
る。[Problem to be Solved by the Invention] There is a demand for a motor having novel features that have never been seen before.
たとえば、小形化に適した簡単な構成のモータやさら
に所定方向への起動の確実なモータ等が要求されてい
る。For example, there is a demand for a motor having a simple configuration suitable for miniaturization and a motor that can be reliably started in a predetermined direction.
本発明の目的は、新規な構成によるモータを提供する
ことである。An object of the present invention is to provide a motor having a novel configuration.
本発明の他の目的は小形化に適した簡単な構成のモー
タを提供することである。Another object of the present invention is to provide a motor having a simple configuration suitable for miniaturization.
本発明の他の目的は所定方向への起動が確実で、かつ
小形化に適した簡単な構成のモータを提供することであ
る。Another object of the present invention is to provide a motor having a simple configuration that can be reliably started in a predetermined direction and is suitable for downsizing.
本発明のモータは、回転磁界を発生することのできる
複数個の励磁コイルを有するステータと、前記回転磁界
内で同軸的に回転自在なロータであって、磁性材料で形
成されたリング状部材を有し、前記リング状部材は、周
期的な切り欠きを有し、前記切り欠きの大きさがロータ
の回転方向に関して変化するロータとを有する。The motor according to the present invention includes a stator having a plurality of excitation coils capable of generating a rotating magnetic field, and a rotor coaxially rotatable in the rotating magnetic field, and a ring-shaped member formed of a magnetic material. The ring-shaped member has a periodic notch, and the size of the notch changes with respect to the rotation direction of the rotor.
本発明の他のモータは、回転磁界を発生することので
きる複数個の励磁コイルを有するステータと、前記回転
磁界内で同軸的に回転自在なロータであって、磁性材料
で形成されたリング状部材を有し、前記リング状部材
は、周期的な切り欠きを有し、ロータの回転軸を上下方
向に立てて見たとき、前記切り欠きの右側部分と左側部
分とで磁気抵抗が異なるロータとを有する。Another motor according to the present invention includes a stator having a plurality of exciting coils capable of generating a rotating magnetic field, and a rotor coaxially rotatable in the rotating magnetic field, wherein the ring is formed of a magnetic material. The ring-shaped member has a periodic notch, and the rotor has a different magnetic resistance between a right side portion and a left side portion of the notch when the rotating shaft of the rotor is set upright. And
[作用] ステータの励磁コイルが形成する回転磁界の中に、磁
性材料で形成されたリング状部材が配置されると、リン
グ状部材を通って磁気回路が形成される。リング状部材
には周期的な切り欠きが形成されているため、リング状
部材の磁気特性は周期的に変化する。したがって、回転
磁界がリング状部材におよぼす作用は、場所的にその強
度が異なり、リング状部材を回転磁界にしたがって回転
させる。[Operation] When a ring-shaped member made of a magnetic material is arranged in the rotating magnetic field formed by the exciting coil of the stator, a magnetic circuit is formed through the ring-shaped member. Since a cyclic notch is formed in the ring-shaped member, the magnetic characteristics of the ring-shaped member periodically change. Therefore, the action of the rotating magnetic field on the ring-shaped member varies in intensity locally, and rotates the ring-shaped member according to the rotating magnetic field.
また、切り欠きの大きさがロータの回転方向に関して
変化すると、起動時に磁場が形成された場合、切り欠き
の方向によって働く力が異なり、リング状部材を所定方
向にのみ起動する。切り欠きの右側部分と左側部分とで
磁気抵抗が異なる場合も同様である。Further, when the size of the notch changes with respect to the rotation direction of the rotor, when a magnetic field is formed at the time of starting, the force acting differs depending on the direction of the notch, and the ring-shaped member is started only in a predetermined direction. The same applies to the case where the right side and the left side of the notch have different magnetoresistance.
[実施例] 第1図(A)、(B)、(C)に本発明の実施例によ
るモータを概略的に示す。Embodiment FIGS. 1A, 1B and 1C schematically show a motor according to an embodiment of the present invention.
第1図(A)は、モータの構成を示す概略平面図であ
る。励磁コイル11を有するステータ12は、その近傍に回
転磁界を形成することができる。この回転磁界の中にロ
ータ14が配置される。なお、ロータ14はシャフト16の周
りに回転自在に保持されている。FIG. 1A is a schematic plan view showing the configuration of the motor. The stator 12 having the exciting coil 11 can form a rotating magnetic field in the vicinity thereof. The rotor 14 is arranged in the rotating magnetic field. Note that the rotor 14 is rotatably held around a shaft 16.
ロータ14には、第1図(B)に示すように切り欠き18
が設けられている。この切り欠き18はロータ14の円周方
向に沿って周期的に設けられている。なお、切り欠きの
形状は後に述べるように種々に変化させることができ
る。The rotor 14 has a notch 18 as shown in FIG.
Is provided. The notch 18 is provided periodically along the circumferential direction of the rotor 14. The shape of the notch can be variously changed as described later.
ステータ12が発生する回転磁界と、ロータ14との相互
作用を第1図(C)を参照して説明する。ロータ14には
切り欠き18が設けられているため、切り欠きのない部分
19と切り欠きのある部分18とではその磁気特性が異な
る。磁気回路を考えた場合、切り欠き18の部分は磁気抵
抗が高く、切り欠きのない部分19は磁気抵抗が低い。図
示のようにロータ14の近傍にN極とS極が形成された場
合、ロータ14を介して磁気回路が形成されるが、この磁
気回路は切り欠き18の存在によって変形を受ける。磁気
回路はその磁気抵抗が最も小さい時が安定であり、磁気
抵抗を小さくする方向の力が作用する。図示の場合、N
極の近傍に切り欠き18が存在するため、磁気回路は切り
欠きのない部分19に偏ったように形成され、その磁気抵
抗は比較的高い状態にある。磁気抵抗を低くするよう
に、ロータ14を矢印の方向に回転させる力が働く。ロー
タ14が回転してN極とS極を切り欠きのない部分19が結
合するようになると、磁気抵抗は低下し、安定化しよう
とする。ところが、ステータ12が形成する磁界は回転す
るため、ロータ14は回転磁界にしたがって回転すること
になる。The interaction between the rotating magnetic field generated by the stator 12 and the rotor 14 will be described with reference to FIG. Since the rotor 14 is provided with the notch 18, a portion without the notch 18 is provided.
The magnetic properties of the notch 19 and the notched portion 18 are different. When considering a magnetic circuit, the portion of the notch 18 has a high magnetic resistance, and the portion 19 without the notch has a low magnetic resistance. As shown, when an N pole and an S pole are formed near the rotor 14, a magnetic circuit is formed via the rotor 14, but this magnetic circuit is deformed by the presence of the notch 18. The magnetic circuit is stable when its magnetic resistance is the smallest, and a force acts in the direction of decreasing the magnetic resistance. In the case shown, N
Due to the presence of the notch 18 near the pole, the magnetic circuit is formed so as to be biased toward the non-notched portion 19, and its magnetic resistance is relatively high. A force for rotating the rotor 14 in the direction of the arrow acts to lower the magnetic resistance. When the rotor 14 rotates and the notched portion 19 joins the north and south poles, the magnetic resistance decreases and attempts to stabilize. However, since the magnetic field formed by the stator 12 rotates, the rotor 14 rotates according to the rotating magnetic field.
切り欠き18の形状が、第1図(B)に示したようにシ
ャフト16の軸に関して対称な形状である場合、起動時に
ロータが逆転する場合が生じる。If the shape of the notch 18 is symmetrical with respect to the axis of the shaft 16 as shown in FIG. 1 (B), the rotor may reversely rotate at startup.
第2図(A)、(B)は、逆転防止に適した構造を示
す。2A and 2B show a structure suitable for preventing reverse rotation.
第2図(A)は、ロータ14が三角形の切り欠き18aを
有する場合を示す。このように、回転方向に関して切り
欠きの大きさが変化すると、切り欠きの右側部分に働く
力と左側部分に働く力に差が生じ、所定の方向に回転さ
せるのに適している。なお、三角形の形状を励磁した
が、右側と左側に関して差が生じる形状であれば、三角
形以外のどのような形状であってもよい。FIG. 2A shows a case where the rotor 14 has a triangular notch 18a. As described above, when the size of the notch changes with respect to the rotation direction, a difference is generated between the force acting on the right side portion and the force acting on the left side portion of the notch, which is suitable for rotating in a predetermined direction. Although the shape of the triangle is excited, any shape other than the triangle may be used as long as there is a difference between the right side and the left side.
第2図(B)は、切り欠き18の形状自身は対称的であ
るが、ロータ14にさらに切り欠き部分に負荷的な突起20
が形成されており、磁気特性としては非対称になる構成
を示す。すなわち、図示の構成においては、切り欠き18
の左側部分に磁性体の突起物20が付加され、磁気抵抗を
低下させている。これにより、開口18の左側部分と右側
部分における磁気抵抗に差が生じ、所定方向への回転を
保証する。なお、突起を付加する場合を図示したが、た
とえば、厚さを減らすこと、半径方向の距離を変えるこ
と、材料を変えること等によって差を設けてもよい。FIG. 2 (B) shows that although the shape of the notch 18 itself is symmetrical, the rotor 14 further includes a load-
Are formed, and the magnetic characteristics are asymmetric. That is, in the illustrated configuration, the notch 18
A protrusion 20 made of a magnetic material is added to the left side of the to reduce the magnetic resistance. As a result, a difference occurs in the magnetic resistance between the left portion and the right portion of the opening 18, and rotation in a predetermined direction is guaranteed. Although the case where the projection is added is illustrated, the difference may be provided by, for example, reducing the thickness, changing the distance in the radial direction, changing the material, or the like.
また、ロータ14のリング部材にヒステリシス特性を有
する強磁性体を用いることもできる。Further, a ferromagnetic material having hysteresis characteristics can be used for the ring member of the rotor 14.
第3図に示すようなヒステリシス特性を有する強磁性
体を用いた場合、ロータ14の切り込みのない部分19(第
1図(C)参照)は、ヒステリシスモータのロータと同
様に作用する。すなわち、回転磁界Hの変化と磁化の変
化とが比例せず、図示のループ内面積に対応したエネル
ギ、したがって力を生じる。この場合、ヒステリシスモ
ータの特性と、上述の空間的に分布した磁気特性による
特性とが相加され、新たな特性のモータを構成する。When a ferromagnetic material having a hysteresis characteristic as shown in FIG. 3 is used, the uncut portion 19 of the rotor 14 (see FIG. 1C) operates similarly to the rotor of the hysteresis motor. That is, the change in the rotating magnetic field H and the change in the magnetization are not proportional, and an energy corresponding to the illustrated area in the loop, that is, a force is generated. In this case, the characteristics of the hysteresis motor and the characteristics due to the above-described spatially distributed magnetic characteristics are added to form a motor having new characteristics.
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のではない。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, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、新規な特徴を
有するモータが実現される。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a motor having novel features is realized.
簡単な構成を有するため、小形化に適している。 Since it has a simple configuration, it is suitable for miniaturization.
また、開口部分の対称性を調整することにより、逆転
を防止したモータが提供される。Further, by adjusting the symmetry of the opening, a motor that prevents reverse rotation is provided.
第1図(A)、(B)、(C)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)は概略
構成を示す平面図、第1図(B)はロータの構成を示す
部分側面図、第1図(C)は磁気回路を説明するための
概略図、 第2図(A)、(B)は、ロータの逆転防止構造の例を
示す斜視図、 第3図は、ヒステリシス材料を用いた場合のヒステリシ
ス特性を示すグラフである。 図において、 11……励磁コイル 12……ステータ 14……ロータ 16……シャフト 18……切り欠き 19……切り欠きのない部分 20……突起1A, 1B, and 1C are views for explaining a motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view showing a schematic configuration, and FIG. 1) is a partial side view showing the configuration of the rotor, FIG. 1 (C) is a schematic diagram for explaining a magnetic circuit, and FIGS. 2 (A) and 2 (B) are perspective views showing an example of a structure for preventing reverse rotation of the rotor. FIG. 3 is a graph showing hysteresis characteristics when a hysteresis material is used. In the figure, 11 ... exciting coil 12 ... stator 14 ... rotor 16 ... shaft 18 ... notch 19 ... part without notch 20 ... projection
Claims (1)
励磁コイルを有するステータと、 前記回転磁界内で同軸的に回転自在なロータであって、
磁性材料で形成されたリング状部材を有し、前記リング
状部材は、周期的な切り欠きを有し、前記切り欠きの各
々は、ロータの回転方向に関して大きさが変化するよう
な形状であるロータと を有するモータ。1. A stator having a plurality of exciting coils capable of generating a rotating magnetic field, and a rotor coaxially rotatable in the rotating magnetic field,
A ring-shaped member formed of a magnetic material, wherein the ring-shaped member has a periodic notch, and each of the notches is shaped such that its size changes with respect to the rotation direction of the rotor; A motor having a rotor and.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP17389190A JP2970764B2 (en) | 1990-06-30 | 1990-06-30 | motor |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP17389190A JP2970764B2 (en) | 1990-06-30 | 1990-06-30 | motor |
Publications (2)
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| JPH0469026A JPH0469026A (en) | 1992-03-04 |
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