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    • 专利摘要:

    公开号:WO1985002068A1
    申请号:PCT/JP1984/000531
    申请日:1984-11-05
    公开日:1985-05-09
    发明作者:Shigeaki Oyama
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:H02K21-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 永久磁石式交流モータ
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 本発明は交流モータ に関 し、 特に輊量、 小形を保 持しつつ大き 出力 ト ルク を得る こ とができ る永久 磁石式交流モ ー タ の構造に関する 。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] 従来の永久磁石式交流モータは ステータハ ウ ゾ ン グ内に略円柱状の永久磁石式口 ータ を軸受手段に よ つ て回転可能に支持する と と も に該ロ ー タ の周囲に 略円筒状のス テ 一タ を配置し、 このス テ 一タ 自体は コ ア内に励磁巻鎳を装塡 した構造 と な っ ている 。 こ の よ う る交流モー タ の 出力 ト ル ク はス テー タ に供給 される励磁電流値、 巻線線長、 ス テータ と ロ ータ間 を流れる磁束密度及びロ ー タ の径に比例するが、 こ の よ う ¾従来の構造の場合、 ト ルク増大を得るため には、 ロ ー タ の外径を大き く した ]) 、 軸方向に長 く した ] する必要があ ！？ 、 その結果、 必然的に ロ ー タ の重量及び慣性モ ーメ ン 卜 が非常に大き く なって し ま う と共に交流モータ 自体の大径化を来たす。 従つ て、 小型の被駆動体の駆動源と して用いる小型モ ー タ の出力 ト ル ク の向上に上述した従来の ト ル ク増大 方法を適用する と実用上で問題が生 じる 。 他方、 小 型交流モ ー タ の出力 ト ル ク増大は強 く 要請されて い る O
    [0007] 発 明 の 開 示
    [0008] 上述 した実用上の問題点や要請に応えるべ く 、 本 発明はロ ータ の総重量、 外径及び慣性モ ーメ ン ト を でき るだけ小さ く 保ちつつ大き な ト ルクを得る こ と ができ、 しかも 、 ス テー タ の電流総量を大き く とる こ とができ る永久磁石式交流モ ー タ を提供する こ と を 目的 とする 。
    [0009] ま た、 本発明は鉄心コ アを排し、 樹脂材料を用い る こ とに よ 、 モー タ の軽量化を図る こ とを 目的と する 。
    [0010] 本発明に よ れば、 ステー タ ハ ウ ジ ン グ と 、 この ス テータハ ウ ジ ン グに回転可能に支持された ロ ータ軸 と、 前記ロ ータ軸上に軸方向に配列された複数個の π —タ · デ ィ スクであ って、 各々がそれぞれ平板状 の複数値の永久磁石を 1 つのデ ィ ス ク基板内に放射 状に配列 した構成を有 したも の と、 前記ス テータハ ウ ジ ン グに固定保持された複数個のス テー タ ' デ ィ ス クであ って、 各々がス テータ巻線を リ ング状樹脂 板に よ つて被覆固定した構成を有したも の とを具備 し、 前記複数の ロ ータ · デ ィ ス ク と前記複数のス テ ータ ' デ ィ ス クは軸線方向に交互配置される と共に 互いに板状空隙を介 して向き合わされた配列に よ つ て設け られた永久磁石式交流モータが提供される。
    [0011] O I 図面の簡単 ¾説明
    [0012] 第 1 図は本発明の一実施例を示す永久磁石式交流 モ ー タ の縦断面正面図、 第 2 図は第 1 図に示すモ 一 タ の部分断面側面図、 第 3 図は第 1 図に示すモ ー タ における ロ ータ ' デ ィ ス ク の概略正面図である 。
    [0013] 発明を実施するための最良の態様
    [0014] 第 1 図か ら第 3 図は本発明に よ る永久磁石式交流 モ ー タ の一実施例を示 した も のである 。 第 1 図か ら 第 3 図を参照する と、 交流モータ 1 0 はステー タ ハ ゥ ヅ ン グ 1 2 を備えてお ] 、 ス テ 一タ ハ ウ ジ ング 1 2 は円筒状のセ ン タ ハ ウ 、ク ン グ 1 4 と該セ ン タ ハ ウ ジ ン グ 1 4 の両端に固定されたサ イ ド ハ ウ ジ ン グ 1 6 , 1 8 とか ら な ってい る 。 セ ン タ ハ ウ ジ ン グ 1 4 の軸 線方向に沿 って延びる ロ ータ軸 2 0 はべァ リ ング 22， 2 4 に よ ってサイ ドノ、 ウ ジ ン グ 1 6 ， 1 8 に回転可 能に支持されている 。
    [0015] ロ ータ軸 2 0 上に ロ ータ要素 と して設け られる 口 ー タ . デ ィ ス ク 2 6 は、 第 2 図及び第 3 図に示すよ う に、 デ ィ ス ク基板 2 8 とそのデ ィ ス ク基板 2 8 内 に放射状に等角度間隔で配列された複数個の平板状 の永久磁石 3 0 と を備えている 。 デ ィ ス ク基板 2 8 は樹脂、 ア ル ミ ニ ウ ム等に よ って輊量に作る こ とが でき る 。
    [0016] 平板状の永久磁石 3 0 の両端面は ロ ー タ ' デ ィ ス
    [0017] OMPI ク 2 6 の両側面に露出 していて N - S 両極を構成 し - ている 。 デ ィ スク基板 2 8 は中心に ロ ータ軸 2 0 が 嵌合する中央孔 3 2 ( 第 3 図 ） を有してお ]) 、 中央 孔 3 2 の周縁部の肉厚はその外周部の肉厚及び永久 磁石 3 0 の肉厚よ ！） も大き く な つていてロ ータ ' デ ィ ス ク 2 6 を ロ ー タ軸 2 0 に安定保持している 。
    [0018] 第 1 図及び第 2 図において、 符号 3 4 で示したス テータ ' デ ィ ス クは リ ン グ状樹脂板 3 6 とその樹脂 板 3 6 に よ って被覆固定された励磁巻線 3 8 とか ら な っている 。 樹脂板 3 6 には、 好ま し ぐ は、 補強用 繊維、 例えば、 ガ ラ ス繊維、 炭素繊維等を混入する こ とが望ま しい。
    [0019] 枚数は特に限定され ¾いが、 こ こ では、 7 枚の 口 ー タ ' デ ィ ス ク 2 6 と 6 枚のス テ一 タ ' デ ィ スク 3 4 とが軸線方向に沿 って交互に配置されてお ] 、 ロ ー タ ' デ ィ ス ク 2 6 の永久磁石面はス テー タ ' デ イ ス ク 3 4 の巻線 3 8 に板状の空隙 G を介 して向き合つ ている 。
    [0020] ス テ — タ · デ ィ ス ク 3 4 はセ ン タ ハ ウ ジ ン グ 1 4 に固定されてお 、 ロ ー タ ♦ デ ィ ス ク 2 6 はロ ー タ 軸 2 0 に対して非回転に取 ])付け られている 。
    [0021] こ こ では、 ロ ー タ ' デ ィ ス ク 2 6 と ロ ー タ軸 2 0 とにそれぞれキ一濤 4 0 ， 4 2 が形成されてお 、 両キ ー溝 4 0 ， 4 2 に係合するキ ー （ 図示せず ） に
    [0022] OMPI よ ヽ ロ ー タ . デ ィ ス ク 2 6 がロ ー タ軸 2 0 に対 し て非回転と されているが、 ロ ー タ ' デ ィ ス ク 2 6 に ロ ー タ軸 2 0 のキー溝 4 2 に係合する突起を形成 し て回転規制する よ う に しても よ く 、 ま た、 他のいか なる固定手段を用いて も よい。
    [0023] —般に、 交流モータ の出力 ト ル クはス テ 一タ の総 電流、 線長さ、 磁束密度及び ロ ー タ径に比例する力 上記構成の交流モータ においては、 ロ ータ ' デ イ ス ク 2 6 の外周にス テ一タ を配置する必要がるいので、 交流モータ 自体の外径を変えずに大径の ロ ータ ' デ イ スク を用いる こ とができ る 。 したがっ て、 出力 ト ルク を増大させる こ とができ る 。 ま た、 ロ ータ ' デ イ ス ク 2 6 と ス テー タ ' デ ィ ス ク 3 4 とが軸方向に 交互に配置されているので、 従来構造の同一長さの ロ ー タ に比 して ロ ー タ ' デ ィ ス ク 2 6 と ス テ ー タ ' デ ィ ス ク 3 4 と の対向表面積を増大させる こ とがで き る 。 したがって、 回転起動に寄与する ス テ ー タ の 総電流及び線長さを増大させる こ とができ、 出力 ト . ルク を増大させる こ とができ る 。 一方、 軸方向長さ が同一長さの従来ロ ータ に比 して ロ ー タ ' デ ィ ス ク 2 6 の総重量を小さ く する こ とができ るか ら、 口 一 タの慣性モ ー メ ン ト を小さ く する こ とができ る 。 し たがって、 始動特性や停止特性が改善されて小型の 被駆動体に対 して実用上の支障る く 用いる こ とがで
    [0024] OV I ΐ ϊίδ ' き る 。
    [0025] 特に、 上記構成の交流モータ においては、 ス テー タ ' デ ィ ス ク 3 4 が巻線 3 8 と該巻線 3 8 を被覆固 定した リ ング状樹脂板 3 6 か らる つてお 、 鉄心が 不要と な っているため、 巻線 3 8 の ス ぺ—ス フ ァ ク タが良好とる ]) 、 つま ] 従来の鉄心領域にも巻線 38 を設ける こ とができ るから電流総量を大き く と る こ とが可能で、 故に ト ルク増大に寄与する こ とができ O
    [0026] 以上一実施例につき説明 したが、 本発明は上記実 施例の態様のみに限定される も のでは な く 、 特許請 求の範囲に記載された発明の範囲内で種々 の変更を 加える こ とができ る 。
    [0027] ¾上の説明か ら明 らか ¾ よ う に、 本発明は、 その ス テ一タ ノ、 ゥ 'ク ン ダ と 、 こ の ス テ ー タ ハ ウ ジ ン グに 回転可能に支持されたロ ー タ軸と、 前記 ロ ータ軸上 に軸方向に配列された複数個の α —タ · デ ィ ス ク で あ って、 各々がそれぞれ平板状の複数個の永久磁石 を 1 つのデ ィ ス ク基板内に放射状に配列 した構成を 有 したも の と、 前記ス テータ ハ ウ ヅ ングに固定保持 された複数個のステ ー タ 。 デ ィ ス クであ つて、 各々 がステータ巻線を リ ング状樹脂板に よ つて被覆固定 した構成を有 した も の と を具備し、 上記の複数の 口 ータ ' デ ィ ス ク と上記の複数のステータ ' デ ィ ス ク は軸線方向に交互に配置される と共に互いに板状空 隙を介 して向 き 合わされた配列に よ って設け られた 永久磁石式交流モ ー タ が提供される も のであるか ら、 口 一 タ の総重量及び慣性モ ー メ ン ト をでき るだけ小 さ く 保ちつつ大き ト ル ク を得る こ とカ でき、 しか も ス テ ー タ に ける励磁電流総'量を大き く と る こ と ができ る 。 ま た、 上述 した構成はモー タ全体の外形 を大形化する こ と な ぐ 、 ト ル ク増大を図 ] 得るの で 小形交流モ ー タ の出力向上に適用でき 、 しかも 樹脂 材料やア ル ミ 材料を利用 してモ — タ の軽量化に も寄 与する こ とができ る 。
    [0028] OMPI » WIKT
    权利要求:
    Claims 請 求 の 範 囲
    1. ス テ ー タ ノ、 ウ ング と、 前記ス テ— タ ハ ウ ヅ ン グ に回 ¾可能に支持されたロ ー タ軸と、 前記ロ ー タ軸上に軸方向に配列された複数個の ロ ータ ， デ ィ ス クであ って、 各々がそれぞれ平板状の複数個の永 久磁石を 1 つのデ ィ ス ク基板内に放射状に配列した 構成を有した も の と、 前記ス テータハウ ヅ ングに固 定保持された複数個のステータ · デ ィ ス ク であ っ て、 各 々 がス テ一 タ 卷鎳を リ ング状樹脂板に よ っ て被覆 固定した構成を有したも の と を具備し、 前記複数の ロ ー タ ' デ ィ ス ク と前記複数のス テー タ 。 デ ィ ス ク は軸線方向に交互配置される と共に互いに板状空隙 を介 して向 き合わされた配列に よ つて設け られた永 久磁石式交流モ ー タ 。
    2. 請求の範囲第 1 項に記載の永久磁石式交流モ ー タ に おいて、 前記ス テー タ ' デ ィ ス ク の リ ン グ状 樹脂板には補強用繊維が混入されている永久磁石式 交流モ ー タ 0
    3. 請求の範囲第 1 項に記載の永久磁石式交流モ — タ に おいて、 前記 ロ ー タ ' デ ィ ス ク の デ ィ ス ク 基 板は樹脂材に よ ]9形成した永久磁石式交流モ ー タ 。
    4. 請求の範囲第 1 項に記載の永久磁石式交流モ ー タ に おいて、 前記 ロ ー タ . デ ィ ス ク のデ ィ ス ク 基 板はア ル ミ - ゥ ム板か ら形成されている永久磁石式
    ΟΜΡΙ - 細 -,· 交流モータ 。
    5. 請求の範囲第 1 項に記載の永久磁石式交流モ —タ において、 前記ロ ータ ' デ ィ ス ク の デ ィ ス ク基 板は前記ロ ータ軸の周縁部で肉厚に、 ま た該周緣部 の外周部で肉薄に形成され、 該外周部に前記永久磁 石が配列保持されている構成を有 した永久磁石式交 流モ ー タ 。
    6. 請求の範囲第 1 項に記載の永久磁石式交流モ ータ において、 前記ロ ータ ' デ ィ ス ク に配列された 永久磁石は前記デ ィ ス ク基板の両側面に N極、 S 極
    ^露出させて設け られている永久磁石式交流モータ。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    KR101654392B1|2016-09-05|전기 기계 - 모듈러
    US5604389A|1997-02-18|Spindle motor
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0162927A1|1985-12-04|
    JPS60102855A|1985-06-07|
    EP0162927A4|1986-03-18|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1985-05-09| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1985-05-09| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB |
    1985-07-02| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1984903995 Country of ref document: EP |
    1985-12-04| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1984903995 Country of ref document: EP |
    1986-05-20| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1984903995 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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