JP3864629B2 - motor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチド・リラクタンス・モータ(SRモータ)等のモータの改良技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のモータの一つとしてSRモータが知られている。SRモータは、筒状のヨークに複数の内向きに突出する突極を一体形成してなるステータ(固定子)と、外向きに突出する複数の突極を有するロータ(回転子)とを同軸上に配置し、ステータの突極に巻線コイルを装着して構成される。ステータはモータハウジングの内側に固定され、ロータの回転軸はエンドキャップにベアリングを介して回転自在に支持され、該エンドキャップが該モータハウジングに固定される。
【0003】
ロータの突極とステータの突極の数は、相互に倍数関係になっていない偶数個に設定される。例えば、ロータの突極の数が4に対してステータの突極の数が6、ロータの突極の数が6に対してステータの突極の数が8、ロータの突極の数が8に対してステータの突極の数が12、という如くである。
【0004】
ステータの一対の対向する巻線コイル(場合によりさらに複数の巻線コイル)に電流を流して、ステータの突極からロータの突極へ向かう磁束を発生させ、ロータの突極をステータの突極に引き付けることで、トルクを発生させる。このとき、ステータとロータのある突極同士が対向すると、他の突極同士にずれが生じており、逐次ずれた突極を選んでその巻線コイルに通電すればロータの突極が連続的に引き付けられ、ロータを軸回りに回転させることができる。また、このようなSRモータは、発電機(ジェネレータ)として機能させることも可能である。
【0005】
なお、本願明細書中においては、「モータ」には、動力を発生する電動機(狭義のモータ)のみならず、電力を発生する発電機、又はこれらの双方の機能を有する発電電動機を含むものとする。
【0006】
ところで、巻線コイルは、例えば断面コの字状で環状に形成されたボビンにコイル線を巻回して構成される。ボビンの中心部の貫通穴は、ステータの突極に挿入可能な形状となっており、このボビンの貫通穴にステータの突極を挿入することにより、巻線コイルがステータの突極に取り付けられる。巻線コイルは、ステータの突極に挿入した後、ステータの隣り合う突極の該ボビンから突出した側部の間の部分にそれぞれ板状のバーを挿入することにより固定され、ステータの突極からの抜け出しが防止されるようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、巻線コイル(ボビン)のステータの突極に対する固定は、該巻線コイルの固定にのみ用いられるバーという専用の部材を、各突極間にそれぞれ挿入する必要があり、その作業工数が多く、組み立てに長時間を要するとともに、バー自体が突極間に挟まれることによって固定される構成なので、特に、突極数の多いモータでは突極同士のなす角度が小さく、バーが抜け落ちる場合があり、固定の信頼性が低いという問題があった。
【0008】
また、巻線コイルに通電することにより生じる磁束は、例えば、図4(b)に示されるように、そのほとんどが磁気抵抗の少ないステータ3及びロータ2の突極内を通過するが、ステータ3及びロータ2の軸方向の端面近傍においては、ステータ3の突極の該軸方向の端面から外側に出たのちロータ2の突極の該軸方向の端面から該ロータ2の突極内に進入する磁束Bやロータ2の突極に向かわず、巻線コイル7の周囲を回ってしまう磁束Bが生じる。
【0009】
従って、ロータ及びステータの軸方向の端面近傍においては、ロータを軸方向に引っ張る磁束が発生し、ロータを回転させるのに有効なトルクを発生させず、あるいは全くトルクに寄与しない磁束が生じ、モータの出力を低下させるという問題があった。この現象は、飽和磁束密度以上で使用するSRモータでは特に顕著であり、とりわけ薄型のモータの場合には、回転トルクの発生に寄与する磁束に対するこれに寄与しない磁束の割合が大きくなるため、性能低下が著しい。
【0010】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、モータの組み立て作業を容易化するとともに、信頼性を向上することを目的とする。また、モータの出力を向上することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するため、請求項1記載の本発明のモータは、内側に突出する複数の突極を有するステータと、該ステータの突極の周囲を取り巻くようにそれぞれ設けられた巻線コイルと、外側に突出する複数の突極を有する前記ステータの内側に設けられたロータとを備えたモータにおいて、前記巻線コイルに内側から当接して該巻線コイルを固定する突起部が一体的に形成されたエンドキャップを設け、前記突起部の先端を前記ステータの突極の軸方向の端面のみに当接させたことを特徴とする。
【0012】
請求項1記載の本発明のモータによると、巻線コイルのステータの突極に対する固定は、エンドキャップが有する突起部が当接することによって行われるので、該エンドキャップを装着するだけで全ての巻線コイルを固定することができ、従来のように個別にバーを装着するものと比較してその作業が極めて簡単になる。また、突起部はエンドキャップに一体的に形成されているので、従来のバーのように抜け落ちることがなく、信頼性が高い。さらに、巻線コイルや突極で生じた熱が該突起部を介してエンドキャップの本体(突起部を除いた部分)に伝達され、そこから放熱させることが可能なので、放熱効果も併せて期待することができる。特に本発明では、前記突起部の先端を前記ステータの突極の端面に当接させているので、突起部によって遮蔽される部分の面積が大きくなるから磁束遮蔽効果がより高くなり、トルクの発生に有効に寄与する磁束をさらに多くすることができるとともに、突起部がステータの突極に直接当接しているので、突極内で渦電流等により生じた熱をより効率的に放熱することができる。
【0013】
ここで、巻線コイルとしては、例えば、断面コの字状の環状のボビンにコイル線を巻回したもの、コイル線を巻回した上でその形状を保持させるべく紐等で縛り若しくは樹脂等で硬化させたもの、あるいはコイル線をステータの突極に直接巻回するものが含まれる。
【0014】
(2)上記目的を達成するため、請求項2記載の本発明のモータは、請求項1記載のモータにおいて、前記エンドキャップを非磁性かつ導電性の材料で構成したことを特徴とする。
【0015】
請求項2記載のモータによると、突起部を含むエンドキャップを非磁性かつ導電性の材料(非磁性導電材料)から構成しており、巻線コイルの内側に当接しているエンドキャップの特に突起部に、巻線コイルに通電することにより生じる磁束の一部が進入すると、該突起部内に渦電流が生じ、この渦電流は、該磁束の変化を妨げる向きに流れるので、この部分が磁気的に遮蔽される。従って、トルクの発生に有効に寄与しないロータを軸方向に引っ張るような磁束やコイルの回りを周回してしまうような磁束を減少させて、トルクの発生に寄与できるロータの突極を軸回りに引っ張る磁束を増やすことができる。
【0016】
(3)請求項3記載のように、請求項1又は2記載のモータにおいて、前記突起部を前記ロータの回転軸とほぼ同軸上に中心軸を有する円筒状とすることができる。突起部をこのような円筒状とすることにより、エンドキャップの回転方向の姿勢を気にすることなく、単一の突起部によって全ての巻線コイルの固定を行うことができ、組み立て作業を容易化することができる。但し、各巻線コイルに対応する部分にのみそれぞれ突起部を形成してもよく、この場合には、エンドキャップの軽量化を図ることができる。
【0017】
(4)請求項4記載のように、請求項1,2又は3記載のモータにおいて、前記突起部の前記巻線コイルに当接するそれぞれの部分を、該巻線コイルに沿うような形状とすることができる。このようにすることにより、巻線コイルに当接する部分の面積が大きくなるので、より安定的な固定を実現することができるとともに、巻線コイルで発生した熱を効率的に放熱することができる。
【0019】
(5)請求項5記載のように、請求項1〜4の何れかに記載のモータにおいて、前記突起部は、前記ステータの隣り合う突極の間の部分に挿入される凸部を有することができる。このような構成とすることにより、巻線コイルのステータの突極の側部に対応する部分における磁束遮蔽性及び放熱性をさらに高くすることができる。
【0020】
(6)請求項6記載のように、請求項1〜5の何れかに記載のモータにおいて、前記突起部の内径を前記ステータの前記突極の先端の内径とほぼ等しくなるように設定することができる。このようにすることにより、ロータの回転に支障を生じることなく、突起部の厚さを最大限に厚くすることができ、突極の端面の先端部(巻線コイルから突出した部分)をほぼ完全に覆うことが可能となり、磁束遮蔽性及び放熱性を極めて高くすることができる。
【0021】
【発明の効果】
(1)請求項1記載の本発明によれば、巻線コイルの固定のための作業が容易になるとともに、固定の信頼性を向上することができる。また、放熱性を向上することもできる。これに加えて、出力をさらに大きくすることができるとともに、放熱性をより向上することができる。
【0022】
(2)請求項2記載の本発明によれば、請求項1についての前記効果に加えて、トルクの発生に有効に寄与する磁束を多くすることができ、モータの出力を向上することができる。なお、モータの出力を一定とする場合には、モータを小型化することができる。
【0023】
(3)請求項3記載の本発明によれば、請求項1及び2についての前記効果に加えて、巻線コイルの固定作業をさらに容易にすることができる。
【0024】
(4)請求項4記載の本発明によれば、請求項1〜3についての前記効果に加えて、巻線コイルをより安定的に固定することができるとともに、放熱性をより向上することができる。
【0026】
(5)請求項5記載の本発明によれば、請求項1〜4についての前記効果に加えて、出力をさらに大きくすることができるとともに、放熱性をより向上することができる。
【0027】
(6)請求項6記載の本発明によれば、請求項1〜5についての前記効果に加えて、出力をさらに大きくすることができるとともに、放熱性をより向上することができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【0029】
第1実施形態
図1は本発明に係るSRモータ(スイッチド・リラクタンス・モータ)の第1実施形態の要部を示す一部を断面とした平面図、図2は図1の要部を拡大した断面図、図3は図1のエンドキャップの構成を示す斜視図である。この第1実施形態のSRモータ1は、ステータの突極の数を6、ロータの突極の数を4とした三相のSRモータである。
【0030】
SRモータ1は、回転子としてのロータ2、固定子としてのステータ3を備えている。ロータ2は複数(この実施形態では4つ)の突極2aを有するロータコア4の中心に形成された貫通穴に出力軸(シャフト)5を挿入して一体的に固定して構成されている。ロータコア4は、この実施形態では、プレス装置により打ち抜き加工された複数の磁性鋼板4aを積層して一体化することにより構成されている。
【0031】
ステータ3はステータコア6及び複数の巻線コイル7を備えて構成される。ステータコア6は略円筒状のヨーク部の内側に半径方向に突出する複数(この実施形態では6つ)の突極3aを一体的に設けて構成されている。ステータコア6は、この実施形態では、プレス装置により打ち抜き加工された複数の磁性鋼板6aを積層して一体化することにより構成されている。
【0032】
ステータ3の突極3aには、それぞれボビン8にコイル線が巻回されて構成される巻線コイル7が装着されている。ボビン8はその断面形状がコの字状で矩形環状に形成された部材であり、樹脂等の絶縁性の材料から形成されている。ボビン8にはその両側壁の間の部分にコイル線が巻回され、その中央部の矩形状の穴にステータ3の突極3aが挿入ないし圧入されることにより、該突極3aに取り付けられる。
【0033】
ステータ3は略円筒状のハウジング9の内側に固定され、ロータ2の出力軸5は一対のエンドキャップ10に回転自在に支持され、エンドキャップ10はハウジング9に一体的にネジ等により取り付けられている。これにより、ロータ2はステータ3の突極3aとの間に所定のギャップをもって、同軸上に配置された状態となる。
【0034】
エンドキャップ10は、外側円筒部10aを有するキャップ本体10b及び突起部12を有する略円盤状の部材であり、中央に出力軸5を貫通させるための貫通穴が形成されている。出力軸5はこの貫通穴の内側部分に取り付けられたベアリング11により回転自在に支持される。
【0035】
エンドキャップ10の突起部12は、出力軸5に沿う方向に突出するようにキャップ本体10bの内面に一体的に形成された円筒状の突起である。エンドキャップ10は、突起部12が非磁性かつ導電性を有する材料から構成された磁束遮蔽部材でもあり、この実施形態では、アルミニウムで形成されたものを用いている。エンドキャップ10としては、他の非磁性導電材料である銅等を用いることができる。また、エンドキャップ10としては、金属あるいは樹脂から形成したものに、アルミニウムや銅等の非磁性導電材料を突起部12に蒸着、めっき、若しくは他の製膜方法により形成したものを用いてもよい。
【0036】
エンドキャップ10は、その突起部12をステータ3の突極3aに挿入配置された各巻線コイル7のボビン8の内側壁部の内面(軸5側の面)に当接するように挿入ないし圧入しつつ、外側円筒部10aの先端面をハウジング9に当接させた状態で、該ハウジング9にネジ等により一体的に固定される。ステータ3の突極3aに挿入配置された巻線コイル7は、このエンドキャップ10の突起部12がその内側から当接ないし圧接されることにより、ステータ3のヨーク部との間に挟まれた状態で固定され、該突極3aからの抜け出しが防止される。
【0037】
このように、エンドキャップ10に突起部12を一体的に設けたので、エンドキャップ10をハウジング9に取り付けることにより、これと同時に各巻線コイル7の突極3aに対する固定が行われるので、その作業が極めて簡単である。
【0038】
しかして、互いに対向する一対の巻線コイル7に電流を流して、ステータ3の突極3aからロータ2の突極2aへ向かう磁束を発生させ、その近傍に存在するロータ2の突極2aを引き付けることで、トルクを発生させる。ステータ3とロータ2のある突極2a,3a同士が対向すると、他の突極2a,3a同士にずれが生じており、逐次ずれた突極を選んでその巻線コイル7に通電することにより、ロータ2の突極2aが連続的に引き付けられ、ロータ2を軸回りに回転させることができる。
【0039】
巻線コイル7に通電することにより発生する磁束の一部はエンドキャップ10の突起部12を通過する。この突起部12は非磁性導電材料で形成されているので、この突起部12を通過する磁束の変化に伴い、この突起部12の内部に渦電流が生じ、この渦電流は、該磁束の変化を妨げる向きに流れるので、この突起部12の存在により、図4(a)に矢印で示されているように、磁束Bの流れがステータ3の突極3aの端面から外側(同図では上側)に大きく逸脱することが少なくなり、ロータ2の突極2a側に誘導される。
【0040】
これにより、回転トルクの発生に有効に寄与する磁束を増加することができ、SRモータ1の出力を向上することができる。特に、磁束変化が激しい高回転域においてトルクの増大が顕著となる。
【0041】
ここで、比較のため、エンドキャップ10に突起部12を設けない場合を、図4(b)に示す。この突起部12がない場合には、ステータ3及びロータ2の軸方向の端面近傍において、ステータ3の突極3aの該端面から外側に出たのちロータ2の突極2aの該端面から進入する経路を進行するような磁束Bやステータ3の内部を通らずに巻線コイル7の外側を通って後端に回ってしまうような磁束Bが発生し、その分だけ、トルクの発生に寄与しない磁束が生じていた。これに対し、この第1実施形態では、かかる点が改善され、トルクの発生に寄与する磁束を増加することができることが理解される。
【0042】
また、巻線コイル7に通電することに伴い生じる熱は、ボビン8の壁部を介して突起部12に伝達され、エンドキャップ10を介して外部に放熱されるので、内部温度の上昇も抑制され、発熱に伴い生じる特性の変動や、連続定格動作点の低下等が防止され、モータの信頼性を向上することができる。
【0043】
さらに、エンドキャップ10の突起部12は円筒状なので、エンドキャップ10の組み付け時において、該エンドキャップ10の軸5を中心とする回転方向の姿勢を考慮する必要はなく、組み立て作業が容易である。
【0044】
第2実施形態
図5は本発明に係るSRモータの第2実施形態の要部を示す一部を断面とした平面図、図6は図5の要部を拡大した断面図、図7は図5のエンドキャップの斜視図である。上述した第1実施形態と実質的に同一の構成部分については同一の番号を付して、その説明は省略することにする。
【0045】
即ち、上述した第1実施形態では、エンドキャップ10の突起部12は、円筒状の突起であるから、この突起部12とボビン8(巻線コイル7)とは、いわゆる線接触であり、当接部分の面積は小さい。これに対して、この第2実施形態のエンドキャップ10の突起部13は、巻線コイル7のボビン8の内側壁部の内面(軸5側の面)に沿って当接するように、それぞれの巻線コイル7に対応して平坦部13aを形成した点が相違する。
【0046】
エンドキャップ10の突起部13に、このような平坦部13aを形成することにより、ボビン8との接触面積が拡大され、巻線コイル7を安定的に保持固定することができるとともに、巻線コイル7に生じている熱のエンドキャップ10に対する伝達効率が向上するので、放熱性がさらに良好となる。
【0047】
また、上述した第1実施形態のエンドキャップ10の突起部12の先端はステータ3の突極3aには至っていないが、この第2実施形態のエンドキャップ10の突起部13は、その先端部がステータ3の突極3aの先端部の軸方向の端面に当接するように長く形成されている点が相違する。
【0048】
このように、突起部13の先端面を突極3aに当接させることにより、渦電流によりステータ3の突極3aの先端部に生じている熱が該突起部13を介してエンドキャップ10に伝達されるので、この部分の熱も効率的に放熱することができる。突起部13により巻線コイル7を遮蔽する面積も大きいので、その分だけ磁束遮蔽性が向上するとともに、巻線コイル7(ボビン8)との接触面積がより大きくなるので、放熱性をさらに拡大することができる。
【0049】
さらに、この第2実施形態では、突起部13の内側の径は、ステータ3の突極3aの先端により描かれる円とほぼ同じ径となるように設定されている。ロータはエンドキャップでベアリングを介して支持されているので、エンドキャップの突起部13の内径とロータの外径とは同軸度が高く保たれるので、このような設定が可能であり、このようにすることにより、ロータ2の回転に支障となることなく、突起部13の厚さを最大にすることができ、磁束遮蔽性、放熱性を向上することができる。
【0050】
この第2実施形態においては、エンドキャップ10の突起部13に平坦部13aを設ける点と、突起部13の先端面をステータ3の突極3aに当接させる点の二つの事項について説明しているが、これらは同時に実施される必要は必ずしもなく、何れか一方のみでも、それなりの効果を実現できる。例えば、上述の第1実施形態のような円筒状の突起部12の長さを拡大して、その先端面をステータ3の突極3aに当接させるようにできる。
【0051】
なお、この第2実施形態のエンドキャップ10は、ハウジング9の内側に挿入された状態で該ハウジング9にネジ等により固定されている点も上述の第1実施形態と異なる。エンドキャップ10の突起部13の先端面のステータ3の突極3aに対する密着性を向上するため、エンドキャップ10の外側円筒部10aの軸方向の長さがその先端面がステータ3に当接しないように短く設定されているためである。
【0052】
第3実施形態
図8は本発明に係るSRモータの第3実施形態の要部を示すエンドキャップの斜視図である。上述した第1及び第2実施形態と実質的に同一の構成部分については同一の番号を付して、その説明は省略することにする。
【0053】
この第3実施形態は、上述した第2実施形態のエンドキャップ10の突起部13の構成の一部を変更したものである。即ち、エンドキャップ10の突起部13に付加的に、複数の凸部13bを一体的に形成している。これらの凸部13bは、エンドキャップ10をハウジング9に取り付けた状態で、ステータ3の隣り合う突極3aの間の部分に沿って挿入されるように複数形成されている。このようにすることにより、磁束遮蔽性、放熱性、固定の確実性をさらに向上することが可能である。
【0054】
この場合、エンドキャップ10はステータ3の両端側からそれぞれ挿入配置されるので、一対のエンドキャップ10の互いに対応する凸部13bの先端部が互いに当接するように構成すると、さらに効果的である。
【0055】
上述した各実施形態においては、巻線コイル7はボビン8にコイル線を巻回して構成されているが、ステータ3の突極3aにボビンを用いずに巻回した巻線コイルを装着する、あるいは該突極3aに直接的にコイル線を巻回して巻線コイルとする構成であっても同様に適用することができる。
【0056】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。従って、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【0057】
例えば、上述した各実施形態では、SRモータに本発明を適用したものについて説明しているが、勿論、他の型式のモータであっても適用することができる。また、ステータ及びロータの突極の数や相数も上述の実施形態に限定されることはなく、他のものであっても同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るSRモータの第1実施形態の要部を示す一部を断面とした平面図である。
【図2】図1の要部を拡大した断面図である。
【図3】図1のエンドキャップの構成を示す斜視図である。
【図4】図1の要部を拡大した断面図(a)及びこれに対応する従来技術の構成を示す断面図(b)である。
【図5】本発明に係るSRモータの第2実施形態の要部を示す一部を断面とした平面図である。
【図6】図5の要部を拡大した断面図である。
【図7】図5のエンドキャップの構成を示す斜視図である。
【図8】本発明に係るSRモータの第3実施形態のエンドキャップの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…SRモータ
2…ロータ
2a…突極
3…ステータ
3a…突極
4…ロータコア
5…出力軸
6…ステータコア
7…巻線コイル
8…ボビン
9…ハウジング
10…エンドキャップ
11…ベアリング
12,13…突起部
13a…平坦部
13b…凸部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for improving a motor such as a switched reluctance motor (SR motor).
[0002]
[Prior art]
An SR motor is known as one of conventional motors. In the SR motor, a stator (stator) formed by integrally forming a plurality of inwardly projecting salient poles on a cylindrical yoke and a rotor (rotor) having a plurality of outwardly projecting salient poles are coaxial. It is arranged on the top and mounted with winding coils on the salient poles of the stator. The stator is fixed inside the motor housing, the rotation shaft of the rotor is rotatably supported by the end cap via a bearing, and the end cap is fixed to the motor housing.
[0003]
The number of the salient poles of the rotor and the salient poles of the stator is set to an even number that is not in a multiple relationship with each other. For example, the number of salient poles of the rotor is 4, the number of salient poles of the stator is 6, the number of salient poles of the rotor is 6, the number of salient poles of the stator is 8, and the number of salient poles of the rotor is 8. On the other hand, the number of salient poles of the stator is 12.
[0004]
A current is passed through a pair of opposed winding coils of the stator (in some cases, a plurality of winding coils) to generate a magnetic flux from the stator salient poles to the rotor salient poles. Torque is generated by attracting to. At this time, if the salient poles of the stator and the rotor face each other, the other salient poles are displaced from each other, and if the sequentially shifted salient poles are selected and the winding coils are energized, the rotor salient poles become continuous. The rotor can be rotated about its axis. Such an SR motor can also function as a generator.
[0005]
In the present specification, the “motor” includes not only an electric motor that generates motive power (a motor in a narrow sense) but also a generator that generates electric power, or a generator motor that has both functions.
[0006]
By the way, the winding coil is configured by winding a coil wire around a bobbin formed in an annular shape with a U-shaped cross section, for example. The through hole in the center of the bobbin has a shape that can be inserted into the salient pole of the stator. By inserting the salient pole of the stator into the through hole of the bobbin, the winding coil is attached to the salient pole of the stator. . After the winding coil is inserted into the salient pole of the stator, it is fixed by inserting plate-like bars into the portions between the side portions of the adjacent salient poles of the stator that protrude from the bobbin. It is designed to prevent slipping out of the camera.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, to fix the winding coil (bobbin) to the salient pole of the stator, it is necessary to insert a dedicated member called a bar used only for fixing the winding coil between the salient poles. , It takes a long time to assemble and requires a long time to assemble, and the bar itself is fixed by being sandwiched between the salient poles, so the angle between the salient poles is small especially in motors with many salient poles, There was a problem that the bar could fall out and the fixing reliability was low.
[0008]
Further, for example, as shown in FIG. 4B, most of the magnetic flux generated by energizing the winding coil passes through the salient poles of the
[0009]
Therefore, in the vicinity of the axial end faces of the rotor and the stator, a magnetic flux is generated that pulls the rotor in the axial direction, and a magnetic flux that does not generate torque that does not contribute to the torque is generated. There was a problem of lowering the output. This phenomenon is particularly noticeable in SR motors that are used at a saturation magnetic flux density or higher. Especially in the case of a thin motor, the ratio of the magnetic flux that does not contribute to the magnetic flux that contributes to the generation of rotational torque increases. The decline is remarkable.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and it is an object of the present invention to facilitate assembling work of a motor and improve reliability. Moreover, it aims at improving the output of a motor.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, a motor according to a first aspect of the present invention includes a stator having a plurality of salient poles projecting inward and windings provided so as to surround the salient poles of the stator. In a motor comprising a wire coil and a rotor provided inside the stator having a plurality of salient poles projecting outward, a protrusion that abuts the winding coil from the inside and fixes the winding coil An end cap formed integrally is provided, and the tip of the projection is in contact with only the end surface in the axial direction of the salient pole of the stator.
[0012]
According to the motor of the first aspect of the present invention, the winding coil is fixed to the salient pole of the stator by the contact of the protrusions of the end cap. The wire coil can be fixed, and the operation becomes extremely simple as compared with the conventional case where the bars are individually mounted. Further, since the protruding portion is formed integrally with the end cap, it does not fall out like a conventional bar and has high reliability. In addition, heat generated by the winding coil and salient poles is transferred to the main body of the end cap (the part excluding the protrusions) via the protrusions, and can be dissipated from the end cap. can do. In particular, in the present invention, the tip of the protrusion is brought into contact with the end face of the salient pole of the stator, so that the area of the portion shielded by the protrusion is increased, so that the magnetic flux shielding effect becomes higher and torque is generated. The magnetic flux that effectively contributes to the magnetic field can be further increased, and since the protrusion is in direct contact with the salient pole of the stator, the heat generated by the eddy current in the salient pole can be radiated more efficiently. it can.
[0013]
Here, as the winding coil, for example, a coil wire wound around a ring-shaped bobbin having a U-shaped cross section, a coil wire wound and tied with a string or the like to hold the shape or resin, etc. And those obtained by winding the coil wire directly around the salient poles of the stator.
[0014]
(2) In order to achieve the above object, a motor according to a second aspect of the present invention is the motor according to the first aspect, wherein the end cap is made of a nonmagnetic and conductive material.
[0015]
According to the motor of
[0016]
(3) As in the third aspect, in the motor according to the first or second aspect, the protrusion can be formed in a cylindrical shape having a central axis substantially coaxial with the rotation axis of the rotor. By making the projection part into such a cylindrical shape, it is possible to fix all the winding coils with a single projection part without worrying about the orientation of the end cap in the rotational direction, making assembly work easy. Can be However, the protrusions may be formed only at the portions corresponding to the respective winding coils, and in this case, the end cap can be reduced in weight.
[0017]
(4) As in the fourth aspect, in the motor according to the first, second, or third aspect, each portion of the protrusion that contacts the winding coil is shaped to follow the winding coil. be able to. By doing so, the area of the portion in contact with the winding coil is increased, so that more stable fixing can be realized and heat generated in the winding coil can be efficiently radiated. .
[0019]
(5) As described in
[0020]
(6) As in the sixth aspect, in the motor according to any one of the first to fifth aspects, the inner diameter of the protrusion is set to be substantially equal to the inner diameter of the tip of the salient pole of the stator. Can do. By doing so, the thickness of the protrusion can be maximized without causing any trouble in the rotation of the rotor, and the tip of the end face of the salient pole (the part protruding from the winding coil) is almost It becomes possible to cover completely, and magnetic flux shielding and heat dissipation can be made extremely high.
[0021]
【The invention's effect】
(1) According to the first aspect of the present invention, the work for fixing the winding coil is facilitated and the reliability of the fixing can be improved. Moreover, heat dissipation can also be improved. In addition to this, the output can be further increased and the heat dissipation can be further improved.
[0022]
(2) According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the magnetic flux that effectively contributes to the generation of torque can be increased, and the output of the motor can be improved. . In addition, when making the output of a motor constant, a motor can be reduced in size.
[0023]
(3) According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first and second aspects, the winding coil can be fixed more easily.
[0024]
(4) According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to third aspects, the winding coil can be more stably fixed and the heat dissipation can be further improved. it can.
[0026]
(5) According to this invention of
[0027]
(6) According to the present invention described in
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0029]
1st Embodiment FIG. 1 is a plan view, partly in section, showing the main part of a first embodiment of an SR motor (switched reluctance motor) according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the end cap of FIG. 1. The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
A winding
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
As described above, since the projecting
[0038]
Thus, a current is passed through the pair of winding
[0039]
Part of the magnetic flux generated by energizing the winding
[0040]
Thereby, the magnetic flux which contributes effectively to generation | occurrence | production of rotational torque can be increased, and the output of
[0041]
Here, for comparison, FIG. 4B shows a case where the projecting
[0042]
Further, the heat generated by energizing the winding
[0043]
Further, since the protruding
[0044]
Second Embodiment FIG. 5 is a plan view in which a part of the second embodiment of the SR motor according to the present invention is shown in section, FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. FIG. 7 is a perspective view of the end cap of FIG. Components that are substantially the same as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0045]
That is, in the first embodiment described above, the
[0046]
By forming such a flat portion 13a on the protruding
[0047]
Further, the tip of the
[0048]
In this way, by causing the tip surface of the
[0049]
Further, in the second embodiment, the inner diameter of the
[0050]
In the second embodiment, two points will be described, namely, the point that the
[0051]
The
[0052]
Third Embodiment FIG. 8 is a perspective view of an end cap showing the main part of a third embodiment of the SR motor according to the present invention. Components substantially the same as those of the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0053]
In the third embodiment, a part of the configuration of the
[0054]
In this case, since the end caps 10 are inserted and arranged from both ends of the
[0055]
In each of the embodiments described above, the winding
[0056]
The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment includes all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
[0057]
For example, in each of the above-described embodiments, the application of the present invention to the SR motor has been described. Of course, other types of motors can also be applied. Further, the number of salient poles and the number of phases of the stator and the rotor are not limited to the above-described embodiment, and other types can be similarly applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view, partly in section, showing the main part of a first embodiment of an SR motor according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
3 is a perspective view showing the configuration of the end cap of FIG. 1. FIG.
4 is an enlarged cross-sectional view (a) of a main part of FIG. 1 and a cross-sectional view (b) showing a configuration of a related art corresponding thereto.
FIG. 5 is a plan view, partly in section, showing the main part of a second embodiment of the SR motor according to the present invention.
6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
7 is a perspective view showing a configuration of the end cap of FIG. 5. FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of an end cap of a third embodiment of the SR motor according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記巻線コイルに内側から当接して該巻線コイルを固定する突起部が一体的に形成されたエンドキャップを設け、
前記突起部の先端を前記ステータの突極の軸方向の端面のみに当接させたことを特徴とするモータ。A stator having a plurality of salient poles projecting inward, winding coils provided so as to surround each of the stator salient poles, and a stator having a plurality of salient poles projecting outward. Motors equipped with a rotor,
Providing an end cap integrally formed with a protrusion that abuts the winding coil from the inside and fixes the winding coil;
The motor according to claim 1, wherein a tip of the protrusion is brought into contact with only an axial end surface of the salient pole of the stator.
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