JP6280762B2 - Multi-rundel motor - Google Patents
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Description
本発明は、マルチランデル型モータに関するものである。 The present invention relates to a multi-rundel type motor.
モータにおいて、周方向に複数の爪状磁極を有するロータコアと、ロータコア内に内包された永久磁石とによって構成され、それら各爪状磁極が交互に異なる磁極として機能するランデル型ロータを備えたランデル型モータが知られている。さらに、特許文献１には、ランデル型ロータに加えて、周方向に複数の爪状磁極を有するステータコアと、ステータコアに内包された環状巻線とによって構成され、それら各爪状磁極が交互に異なる磁極として機能するランデル型ステータを備えたランデル型モータが提案されている。このランデル型モータは、ロータ及びステータが共にランデル型で構成されていることから、マルチランデル型モータとも言われている。 In a motor, a Landel type comprising a rotor core having a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction and a permanent magnet encapsulated in the rotor core, each claw-shaped magnetic pole alternately functioning as a different magnetic pole. A motor is known. Further, Patent Document 1 includes a stator core having a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction in addition to the Landel-type rotor, and an annular winding included in the stator core, and the claw-shaped magnetic poles are alternately different. A Landel motor having a Landel stator that functions as a magnetic pole has been proposed. This Landell type motor is also called a multi-Landel type motor because the rotor and the stator are both of the Landel type.
マルチランデル型モータは、爪状磁極の数を変えることで容易に磁極数を変更できるため、多極化し易い特徴を有している。 The multi-Landel motor has a feature that it can easily be multipolarized because the number of magnetic poles can be easily changed by changing the number of claw-shaped magnetic poles.
上記のようなマルチランデル型モータでは、ロータコアやステータコアの構成（特に爪状磁極の構成）がモータ性能（トルク）に対してどのような影響を与えるかが明確化されておらず、ステータへの給電及びロータの永久磁石を同一とした条件下においてもモータ性能を異ならせることが望まれている。 In the multi-Landel type motor as described above, it is not clarified how the configuration of the rotor core and the stator core (particularly the configuration of the claw-shaped magnetic poles) affects the motor performance (torque). It is desired to make the motor performance different even under the condition that the power feeding and the permanent magnet of the rotor are the same.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ステータへの給電及びロータの永久磁石を変更することなく、モータ性能を異ならせることができるマルチランデル型モータを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a multi-Landel motor that can vary motor performance without changing the power supply to the stator and the permanent magnet of the rotor. It is to provide.
上記課題を解決するマルチランデル型モータは、周方向に複数の爪状磁極を有する第１及び第２ロータコアと、第１及び第２ロータコア間に配置され軸方向に磁化された永久磁石とを有するロータユニットと、周方向に複数の爪状磁極を有する第１及び第２ステータコアと、第１及び第２ステータコア間に配置され周方向に巻回された巻線とを有するステータユニットとからなる単一モータ部が、軸方向に第１段、第２段及び第３段の順で３段に配列されて構成され、第２段の単一モータ部における前記ロータユニット及び前記ステータユニットの少なくとも前記ステータユニットにおいて、複数の前記爪状磁極が周方向において不等間隔に設けられており、第１段〜第３段のそれぞれの前記ステータユニットにおいて爪状磁極を周方向等間隔に配置し、且つ、第１段と第２段のステータユニットとの間、及び第２段と第３段のステータユニットとの間でそれぞれ同一角度だけ位相をずらした構成を基準構成とし、第２段の前記ステータユニットの爪状磁極は、前記基準構成に対して、第１段及び第３段の前記ステータユニットの爪状磁極との周方向の重なり幅が広くなるように不等間隔化されている。 A multi-Landel motor that solves the above problems includes first and second rotor cores having a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction, and a permanent magnet that is disposed between the first and second rotor cores and is magnetized in the axial direction. A single unit comprising a rotor unit, a first and second stator core having a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction, and a stator unit disposed between the first and second stator cores and wound in the circumferential direction. first motor section, the first stage in the axial direction, which are configured arranged in three stages in the order of the second and third stages, at least the said rotor unit and the stator unit in a single motor of the second stage in the stator unit, in a plurality of said claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction are provided at irregular intervals, between the claw-shaped magnetic poles in each of the stator unit of the first stage to third stage circumferential direction, etc. And a configuration in which the phase is shifted by the same angle between the first stage and the second stage stator unit and between the second stage and the third stage stator unit. The claw-shaped magnetic poles of the two-stage stator units are unequally spaced with respect to the reference configuration so that the circumferential overlap width with the claw-shaped magnetic poles of the first-stage and third-stage stator units is wide. Has been.
この構成によれば、ロータ側及びステータ側の少なくともステータユニットの爪状磁極の周方向における配置を種々変更することで、巻線への給電及び永久磁石を変更することなく、モータ性能（トルク）を異ならせることができる（図１７参照）。これにより、ロータコア及びステータコアの少なくともステータユニットの簡単な形状変更だけで、様々な仕様のマルチランデル型モータを得ることができる。 According to this configuration, the motor performance (torque) can be changed without changing the power supply to the winding and the permanent magnet by variously changing the circumferential arrangement of the claw-shaped magnetic poles of at least the stator unit on the rotor side and the stator side. Can be made different (see FIG. 17). As a result, multi-rundel motors of various specifications can be obtained by simply changing the shape of at least the stator unit of the rotor core and the stator core.
この構成によれば、第２段のステータユニットの爪状磁極を、第１段及び第３段のステータユニットの爪状磁極との周方向の重なり幅が広くなるように不等間隔化することで、ロータ側の爪状磁極の配置によらずモータ性能を向上させることができる（図１７参照）。 According to this configuration, the claw-shaped magnetic poles of the second-stage stator unit are non-uniformly spaced so that the circumferential overlap width with the claw-shaped magnetic poles of the first-stage and third-stage stator units is increased. Thus, the motor performance can be improved regardless of the arrangement of the claw-shaped magnetic poles on the rotor side (see FIG. 17).
上記課題を解決するマルチランデル型モータは、周方向に複数の爪状磁極を有する第１及び第２ロータコアと、第１及び第２ロータコア間に配置され軸方向に磁化された永久磁石とを有するロータユニットと、周方向に複数の爪状磁極を有する第１及び第２ステータコアと、第１及び第２ステータコア間に配置され周方向に巻回された巻線とを有するステータユニットとからなる単一モータ部が、軸方向に第１段、第２段及び第３段の順で３段に配列されて構成され、第２段の単一モータ部における前記ロータユニット及び前記ステータユニットの少なくとも前記ロータユニットにおいて、複数の前記爪状磁極が周方向において不等間隔に設けられており、第１段〜第３段のそれぞれの前記ロータユニットにおいて前記爪状磁極を周方向等間隔に配置し、且つ、第１段と第２段のロータユニットとの間、及び第２段と第３段のロータユニットとの間でそれぞれ同一角度だけ位相をずらした構成を基準構成とし、第２段の前記ロータユニットの爪状磁極は、第１段及び第３段の前記ロータユニットの爪状磁極との周方向の重なり幅が狭くなるように不等間隔化されている。
この構成によれば、ロータ側及びステータ側の少なくともロータユニットの爪状磁極の周方向における配置を種々変更することで、巻線への給電及び永久磁石を変更することなく、モータ性能（トルク）を異ならせることができる（図１７参照）。これにより、ロータコア及びステータコアの少なくともロータユニットの簡単な形状変更だけで、様々な仕様のマルチランデル型モータを得ることができる。
A multi-Landel motor that solves the above problems includes first and second rotor cores having a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction, and a permanent magnet that is disposed between the first and second rotor cores and is magnetized in the axial direction. A single unit comprising a rotor unit, a first and second stator core having a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction, and a stator unit disposed between the first and second stator cores and wound in the circumferential direction. One motor part is arranged in three stages in the order of the first stage, the second stage, and the third stage in the axial direction, and at least the rotor unit and the stator unit in the second stage single motor part a rotor unit, in a plurality of said claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction are provided at irregular intervals, between the claw-shaped magnetic poles in each of the rotor units of the first stage to third stage circumferential direction, etc. And a configuration in which the phases are shifted by the same angle between the first stage and the second stage rotor unit and between the second stage and the third stage rotor unit, respectively. claw-shaped magnetic poles of said rotor unit in two stages, that is so non-equispaced circumferential direction of the overlapping width is narrowed and the claw-shaped magnetic poles of the rotor unit of the first and third stages.
According to this configuration, the motor performance (torque) can be changed without changing the power supply to the winding and the permanent magnet by variously changing the circumferential arrangement of the claw-shaped magnetic poles of at least the rotor unit on the rotor side and the stator side. Can be made different (see FIG. 17). As a result, multi-rundel motors of various specifications can be obtained by simply changing the shape of at least the rotor unit of the rotor core and the stator core.
この構成によれば、第２段のロータユニットの爪状磁極を、第１段及び第３段のロータユニットの爪状磁極との周方向の重なり幅が狭くなるように不等間隔化することで、モータ性能を向上させることができる（図１７参照）。特に、ステータ側において、第２段のステータユニットの爪状磁極を、第１段及び第３段のステータユニットの爪状磁極との周方向の重なり幅が広くなるように不等間隔化した構成と組み合わせれば、より一層の高トルク化を図ることができる。 According to this configuration, the claw-shaped magnetic poles of the second-stage rotor unit are non-uniformly spaced so that the circumferential overlap width with the claw-shaped magnetic poles of the first-stage and third-stage rotor units is reduced. Thus, the motor performance can be improved (see FIG. 17). In particular, on the stator side, the claw-shaped magnetic poles of the second-stage stator unit are non-uniformly spaced so that the overlapping width in the circumferential direction with the claw-shaped magnetic poles of the first-stage and third-stage stator units is increased. If combined with this, it is possible to further increase the torque.
上記マルチランデル型モータにおいて、各段の前記単一モータ部における前記ロータユニットの爪状磁極は、前記第１ロータコアに周方向等間隔に設けられた第１ロータ側爪状磁極と、前記第２ロータコアに周方向等間隔に設けられた第２ロータ側爪状磁極とからなり、第１段及び第３段の単一モータ部においては、前記第１ロータ側爪状磁極と前記第２ロータ側爪状磁極とが周方向等間隔に交互に配置されるように前記第１及び第２ロータコアが組み付けられ、第２段の単一モータ部においては、前記第１ロータ側爪状磁極と前記第２ロータ側爪状磁極とが互いに周方向不等間隔に交互に配置されるように前記第１及び第２ロータコアが組み付けられていることが好ましい。 In the multi-Landel type motor, the claw-shaped magnetic poles of the rotor unit in the single motor portion of each stage include first rotor-side claw-shaped magnetic poles provided at equal intervals in the circumferential direction on the first rotor core, and the second The rotor core includes second rotor side claw-shaped magnetic poles provided at equal intervals in the circumferential direction. In the first stage and third stage single motor units, the first rotor side claw-shaped magnetic pole and the second rotor side The first and second rotor cores are assembled so that the claw-shaped magnetic poles are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction. In the second stage single motor unit, the first rotor-side claw-shaped magnetic pole and the first It is preferable that the first and second rotor cores are assembled so that the two rotor-side claw-shaped magnetic poles are alternately arranged at irregular intervals in the circumferential direction.
この構成によれば、各ロータコアを同一形状として部品管理の簡素化を図りつつも、第２段のロータユニットの爪状磁極を不等間隔化することが可能となる。
上記マルチランデル型モータにおいて、各段の前記単一モータ部における前記ステータユニットの爪状磁極は、前記第１ステータコアに周方向等間隔に設けられた第１ステータ側爪状磁極と、前記第２ステータコアに周方向等間隔に設けられた第２ステータ側爪状磁極とからなり、第１段及び第３段の単一モータ部においては、前記第１ステータ側爪状磁極と前記第２ステータ側爪状磁極とが周方向等間隔に交互に配置されるように前記第１及び第２ステータコアが組み付けられ、第２段の単一モータ部においては、前記第１ステータ側爪状磁極と前記第２ステータ側爪状磁極とが互いに周方向不等間隔に交互に配置されるように前記第１及び第２ステータコアが組み付けられていることが好ましい。
According to this configuration, it is possible to make the claw-shaped magnetic poles of the second stage rotor unit non-uniformly spaced while simplifying component management by making each rotor core the same shape.
In the multi-Landel type motor, the claw-shaped magnetic poles of the stator unit in the single motor portion of each stage include first stator-side claw-shaped magnetic poles provided at equal intervals in the circumferential direction on the first stator core, and the second The stator core includes second stator side claw-shaped magnetic poles provided at equal intervals in the circumferential direction. In the first and third stage single motor units, the first stator side claw-shaped magnetic poles and the second stator side The first and second stator cores are assembled so that the claw-shaped magnetic poles are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction. In the second stage single motor unit, the first stator-side claw-shaped magnetic pole and the first It is preferable that the first and second stator cores are assembled such that the two stator side claw-shaped magnetic poles are alternately arranged at irregular intervals in the circumferential direction.
この構成によれば、各ステータコアを同一形状として部品管理の簡素化を図りつつも、第２段のステータユニットの爪状磁極を不等間隔化することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to make the claw-shaped magnetic poles of the second-stage stator unit unequally spaced while simplifying component management by making each stator core the same shape.
本発明のマルチランデル型モータによれば、ステータへの給電及びロータの永久磁石を変更することなく、モータ性能を異ならせることができる。 According to the multi-rundel motor of the present invention, the motor performance can be varied without changing the power supply to the stator and the permanent magnet of the rotor.
以下、マルチランデル型モータの一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のモータ１０は、回転軸１１を有するロータ１２と、ロータ１２の外側に配置されモータハウジング（図示略）に固着された環状のステータ１３とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of a multi-Landel motor will be described.
As shown in FIG. 1, the motor 10 of the present embodiment includes a rotor 12 having a rotation shaft 11 and an annular stator 13 that is disposed outside the rotor 12 and is fixed to a motor housing (not shown). .
モータ１０は、軸方向に積層された３段の単一モータ部から構成されており、それら３段の単一モータ部は、図１において上からＵ相モータ部Ｍｕ、Ｖ相モータ部Ｍｖ、Ｗ相モータ部Ｍｗの順に構成されている。 The motor 10 is composed of three single motor units stacked in the axial direction, and the three single motor units are arranged in the U-phase motor unit Mu, the V-phase motor unit Mv, It is comprised in order of the W-phase motor part Mw.
図２及び図８に示すように、３つのモータ部Ｍｕ，Ｍｖ，Ｍｗはそれぞれ、ロータユニット（Ｕ相ロータユニットＲｕ、Ｖ相ロータユニットＲｖ及びＷ相ロータユニットＲｗ）と、ステータユニット（Ｕ相ステータユニットＳｕ、Ｖ相ステータユニットＳｖ、Ｗ相ステータユニットＳｗ）とを備えている。そして、各相のロータユニットＲｕ，Ｒｖ，Ｒｗがロータ１２を構成し、各相のステータユニットＳｕ，Ｓｖ，Ｓｗがステータ１３を構成している。 As shown in FIGS. 2 and 8, the three motor units Mu, Mv, and Mw are respectively composed of a rotor unit (U-phase rotor unit Ru, V-phase rotor unit Rv, and W-phase rotor unit Rw) and a stator unit (U-phase). A stator unit Su, a V-phase stator unit Sv, and a W-phase stator unit Sw). The rotor units Ru, Rv, and Rw of each phase constitute the rotor 12, and the stator units Su, Sv, and Sw of each phase constitute the stator 13.
［ロータの構成］
図２に示すように、ロータ１２を構成する３相のロータユニットＲｕ，Ｒｖ，Ｒｗは、軸方向に順に積層されている。各ロータユニットＲｕ，Ｒｖ，Ｒｗは互いに略同様の構成を有し、第１及び第２ロータコア２１，２２と、それら第１及び第２ロータコア２１，２２に挟まれた界磁磁石２３とから構成されている。
[Configuration of rotor]
As shown in FIG. 2, the three-phase rotor units Ru, Rv, Rw constituting the rotor 12 are sequentially stacked in the axial direction. Each rotor unit Ru, Rv, Rw has substantially the same configuration, and is composed of first and second rotor cores 21 and 22 and a field magnet 23 sandwiched between the first and second rotor cores 21 and 22. Has been.
図２及び図３に示すように、第１ロータコア２１は、回転軸１１が挿通固定された貫通穴２４ａを径中心部に備える円盤状の第１ロータコアベース２４を有している。第１ロータコアベース２４の外周縁には、６個の第１ロータ側爪状磁極２５が互いに等間隔（６０度間隔）に設けられている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the first rotor core 21 has a disk-shaped first rotor core base 24 having a through hole 24 a through which the rotating shaft 11 is inserted and fixed at the center of the diameter. Six first rotor-side claw-shaped magnetic poles 25 are provided at equal intervals (60-degree intervals) on the outer peripheral edge of the first rotor core base 24.
第１ロータ側爪状磁極２５は、第１ロータコアベース２４の外周縁から径方向外側に延びる径方向延出部２５ａと、その径方向延出部２５ａの先端部（径方向外側端部）から軸方向一方に突出する第１磁極部２５ｂとを一体に有している。なお、第１ロータ側爪状磁極２５は、径方向延出部２５ａに対して第１磁極部２５ｂを直角に屈曲することで成形してもよく、また、鋳造によって径方向延出部２５ａと第１磁極部２５ｂとを一体に成形してもよい。 The first rotor-side claw-shaped magnetic pole 25 includes a radially extending portion 25a extending radially outward from the outer peripheral edge of the first rotor core base 24, and a distal end portion (radially outer end portion) of the radially extending portion 25a. A first magnetic pole portion 25b protruding in one axial direction is integrally provided. The first rotor-side claw-shaped magnetic pole 25 may be formed by bending the first magnetic pole part 25b at a right angle with respect to the radial extension part 25a, or may be formed by casting to form the radial extension part 25a. The first magnetic pole portion 25b may be integrally formed.
径方向延出部２５ａは、軸方向から見て、径方向外側に向かうほど幅狭になる台形状に形成されている。また、第１磁極部２５ｂは、径方向から見て、先端に向かうほど幅狭になる台形形状に形成されている。そして、径方向延出部２５ａと第１磁極部２５ｂからなる第１ロータ側爪状磁極２５の周方向側面は、共に平坦面であって、径方向外側に向かうほど互いに近づくように形成されている。また、第１ロータ側爪状磁極２５は、その周方向中心に対して線対称をなしている。 The radially extending portion 25a is formed in a trapezoidal shape that becomes narrower toward the radially outer side when viewed from the axial direction. The first magnetic pole portion 25b is formed in a trapezoidal shape that becomes narrower toward the tip as viewed from the radial direction. The circumferential side surfaces of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 25 including the radially extending portion 25a and the first magnetic pole portion 25b are both flat surfaces and are formed so as to approach each other toward the radially outer side. Yes. Further, the first rotor side claw-shaped magnetic pole 25 is line-symmetric with respect to the circumferential center.
図３に示すように、第２ロータコア２２は、第１ロータコア２１と同一形状をなし、第２ロータコアベース２６と第２ロータ側爪状磁極２７とを有している。第２ロータコアベース２６（貫通穴２６ａ）及び第２ロータ側爪状磁極２７（径方向延出部２７ａ及び第２磁極部２７ｂ）はそれぞれ、第１ロータコアベース２４（貫通穴２４ａ）及び第１ロータ側爪状磁極２５（径方向延出部２５ａ及び第１磁極部２５ｂ）と同一形状をなしている。 As shown in FIG. 3, the second rotor core 22 has the same shape as the first rotor core 21, and has a second rotor core base 26 and a second rotor side claw-shaped magnetic pole 27. The second rotor core base 26 (through hole 26a) and the second rotor side claw-shaped magnetic pole 27 (radially extending portion 27a and second magnetic pole portion 27b) are respectively connected to the first rotor core base 24 (through hole 24a) and the first rotor. It has the same shape as the side claw-shaped magnetic pole 25 (the radially extending portion 25a and the first magnetic pole portion 25b).
図２に示すように、第１ロータコア２１と第２ロータコア２２とは、それらの磁極部２５ｂ，２７ｂの先端が互いに反対方向を向くように組み付けられ、各第１磁極部２５ｂの周方向間に各第２磁極部２７ｂが配置される。つまり、第１磁極部２５ｂと第２磁極部２７ｂとは、組み付け状態において周方向に交互に並んでいる。 As shown in FIG. 2, the first rotor core 21 and the second rotor core 22 are assembled so that the tips of the magnetic pole portions 25b and 27b face in opposite directions, and between the circumferential directions of the first magnetic pole portions 25b. Each 2nd magnetic pole part 27b is arrange | positioned. That is, the first magnetic pole portion 25b and the second magnetic pole portion 27b are alternately arranged in the circumferential direction in the assembled state.
なお、第１磁極部２５ｂの軸方向長さは、該第１磁極部２５ｂの先端面が第２ロータコアベース２６の対向面２６ｂ（軸方向内側面）と同位置となるように設定されている。同様に、第２磁極部２７ｂの軸方向長さは、該第２磁極部２７ｂの先端面が第１ロータコアベース２４の対向面２４ｂ（軸方向内側面）と同位置となるように設定されている。 The axial length of the first magnetic pole portion 25b is set so that the tip surface of the first magnetic pole portion 25b is at the same position as the opposing surface 26b (axial inner surface) of the second rotor core base 26. . Similarly, the axial length of the second magnetic pole portion 27b is set so that the tip surface of the second magnetic pole portion 27b is at the same position as the opposing surface 24b (the axial inner surface) of the first rotor core base 24. Yes.
また、第１及び第２ロータコア２１，２２の組み付け状態において、第１及び第２ロータコアベース２４，２６は互いに平行をなし、それらの間に界磁磁石２３が配置されている。 Further, in the assembled state of the first and second rotor cores 21 and 22, the first and second rotor core bases 24 and 26 are parallel to each other, and the field magnet 23 is disposed therebetween.
図３に示すように、界磁磁石２３は、例えばフェライト磁石よりなる円板状の永久磁石である。界磁磁石２３の中央位置には、回転軸１１が挿通される貫通穴２３ａが形成されている。そして、界磁磁石２３の一方の端面２３ｂが、第１ロータコアベース２４の対向面２４ｂと、界磁磁石２３の他方の端面２３ｃが、第２ロータコアベース２６の対向面２６ｂとそれぞれ当接し、界磁磁石２３は第１ロータコアベース２４と第２ロータコアベース２６との間に軸方向に挟持固定される。なお、界磁磁石２３の外径は、各コアベース２４，２６の外径と一致するように設定されている。 As shown in FIG. 3, the field magnet 23 is a disk-shaped permanent magnet made of, for example, a ferrite magnet. A through hole 23 a through which the rotation shaft 11 is inserted is formed at the center position of the field magnet 23. One end surface 23b of the field magnet 23 abuts the opposing surface 24b of the first rotor core base 24 and the other end surface 23c of the field magnet 23 abuts the opposing surface 26b of the second rotor core base 26, respectively. The magnet 23 is clamped and fixed between the first rotor core base 24 and the second rotor core base 26 in the axial direction. The outer diameter of the field magnet 23 is set to match the outer diameter of the core bases 24 and 26.
そして、界磁磁石２３は、第１ロータコアベース２４側がＮ極、第２ロータコアベース２６側がＳ極となるように軸方向に磁化されている。従って、この界磁磁石２３によって、第１ロータコア２１の各第１ロータ側爪状磁極２５はＮ極（第１の磁極）として機能し、第２ロータコア２２の各第２ロータ側爪状磁極２７はＳ極（第２の磁極）として機能する（図４参照）。 The field magnet 23 is magnetized in the axial direction so that the first rotor core base 24 side has an N pole and the second rotor core base 26 side has an S pole. Accordingly, the first rotor-side claw-shaped magnetic poles 25 of the first rotor core 21 function as N poles (first magnetic poles) by the field magnets 23, and the second rotor-side claw-shaped magnetic poles 27 of the second rotor core 22. Functions as an S pole (second magnetic pole) (see FIG. 4).
上記のように界磁磁石２３を用いた所謂ランデル型構造とされた各ロータユニットＲｕ，Ｒｖ，Ｒｗは、Ｎ極となる第１ロータ側爪状磁極２５と、Ｓ極となる第２ロータ側爪状磁極２７とが周方向に交互に配置され磁極数が１２極（極数対が６個）で構成される。 As described above, each rotor unit Ru, Rv, Rw having a so-called Landel-type structure using the field magnets 23 includes a first rotor side claw-shaped magnetic pole 25 that is an N pole and a second rotor side that is an S pole. The claw-shaped magnetic poles 27 are alternately arranged in the circumferential direction, and the number of magnetic poles is 12 (6 pole pairs).
ここで、本実施形態では、上下段のＵ相及びＷ相ロータユニットＲｕ，Ｒｗと、中段のＶ相ロータユニットＲｖとでは、第１及び第２ロータコア２１，２２の組付態様が異なっている。 Here, in this embodiment, the upper and lower U-phase and W-phase rotor units Ru and Rw and the middle V-phase rotor unit Rv are different in the manner of assembling the first and second rotor cores 21 and 22. .
詳述すると、図２及び図４に示すように、上下段のＵ相及びＷ相ロータユニットＲｕ，Ｒｗは互いに同形状をなしている。Ｕ相及びＷ相ロータユニットＲｕ，Ｒｗでは、第１ロータ側爪状磁極２５の第１磁極部２５ｂと第２ロータ側爪状磁極２７の第２磁極部２７ｂとが周方向等間隔（３０度間隔）に配置されるように、第１及び第２ロータコア２１，２２が組み付けられている。 More specifically, as shown in FIGS. 2 and 4, the upper and lower U-phase and W-phase rotor units Ru, Rw have the same shape. In the U-phase and W-phase rotor units Ru, Rw, the first magnetic pole portion 25b of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 25 and the second magnetic pole portion 27b of the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 27 are equally spaced in the circumferential direction (30 degrees). The first and second rotor cores 21 and 22 are assembled so as to be arranged at an interval.
一方、図２及び図５に示すように、中段のＶ相ロータユニットＲｖでは、第１磁極部２５ｂと第２磁極部２７ｂとが周方向において不等間隔となるように、第１及び第２ロータコア２１，２２が組み付けられている。つまり、Ｖ相ロータユニットＲｖでは、第１磁極部２５ｂ及び第２磁極部２７ｂのそれぞれにおいては等間隔に形成されているが、第１磁極部２５ｂがその両隣の第２磁極部２７ｂの一方に寄って他方とは離間するように組み付けられる。本実施形態では、第１及び第２磁極部２５ｂ，２７ｂの間隔は、接近するもの同士で２４度、離れたもの同士で３６度に設定されている。 On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 5, in the middle V-phase rotor unit Rv, the first and second magnetic pole portions 25 b and the second magnetic pole portion 27 b are unequally spaced in the circumferential direction. Rotor cores 21 and 22 are assembled. In other words, in the V-phase rotor unit Rv, the first magnetic pole portion 25b and the second magnetic pole portion 27b are formed at equal intervals, but the first magnetic pole portion 25b is placed on one of the adjacent second magnetic pole portions 27b. It is assembled so that it approaches and is separated from the other. In the present embodiment, the distance between the first and second magnetic pole portions 25b and 27b is set to 24 degrees between the approaching parts and 36 degrees between the approaching parts.
次に、各相のロータユニットＲｕ，Ｒｖ，Ｒｗの積層構造について説明する。
図６に示すように、Ｕ相ロータユニットＲｕ、Ｖ相ロータユニットＲｖ、Ｗ相ロータユニットＲｗが軸方向に順に積層されてロータ１２が構成される。
Next, the laminated structure of the rotor units Ru, Rv, Rw of each phase will be described.
As shown in FIG. 6, a U-phase rotor unit Ru, a V-phase rotor unit Rv, and a W-phase rotor unit Rw are sequentially stacked in the axial direction to constitute the rotor 12.
ここで、中段のＶ相ロータユニットＲｖは、上下段のＵ相及びＷ相ロータユニットＲｕ，Ｒｗに対して裏向きで積層されている。つまり、Ｕ−Ｖ相間では、第２ロータコアベース２６同士が軸方向に隣接しており、Ｖ−Ｗ相間では、第１ロータコアベース２４同士が軸方向に隣接している。 Here, the middle-stage V-phase rotor unit Rv is laminated face down with respect to the upper and lower U-phase and W-phase rotor units Ru, Rw. That is, between the U-V phases, the second rotor core bases 26 are adjacent in the axial direction, and between the V-W phases, the first rotor core bases 24 are adjacent in the axial direction.
これにより、Ｕ相及びＷ相の界磁磁石２３の磁化方向は、同方向（図６において上向き）とされ、Ｖ相の界磁磁石２３の磁化方向は、Ｕ相及びＷ相の界磁磁石２３の磁化方向に対して反対向きとされる。より詳しくは、Ｕ相及びＶ相の界磁磁石２３は、それらのＳ極同士が、隣接する２枚の第２ロータコアベース２６を介して向かい合っている。また、Ｖ相及びＷ相の界磁磁石２３は、それらのＮ極同士が、隣接する２枚の第１ロータコアベース２４を介して向かい合っている。つまり、ロータユニットＲｕ，Ｒｖ，Ｒｗ（界磁磁石２３）の磁化方向は、隣り合う相の磁化方向に対して反対向きとなっている。 Thereby, the magnetization directions of the U-phase and W-phase field magnets 23 are the same direction (upward in FIG. 6), and the magnetization directions of the V-phase field magnets 23 are the U-phase and W-phase field magnets. 23 is opposite to the magnetization direction of 23. More specifically, in the U-phase and V-phase field magnets 23, their S poles face each other through two adjacent second rotor core bases 26. Further, the N-poles of the V-phase and W-phase field magnets 23 face each other via two adjacent first rotor core bases 24. That is, the magnetization directions of the rotor units Ru, Rv, Rw (field magnets 23) are opposite to the magnetization directions of adjacent phases.
また、Ｕ相及びＷ相ロータユニットＲｕ，Ｒｗの各第１磁極部２５ｂ（第１ロータ側爪状磁極２５）の軸方向への突出方向は、互いに同方向（図６において下向き）である。それに対し、Ｖ相の各第１磁極部２５ｂの突出方向は、Ｕ相及びＷ相の第１磁極部２５ｂとは反対向き（図６において上向き）となっている。 Further, the protruding directions in the axial direction of the first magnetic pole portions 25b (first rotor-side claw-shaped magnetic poles 25) of the U-phase and W-phase rotor units Ru, Rw are the same direction (downward in FIG. 6). In contrast, the protruding direction of each V-phase first magnetic pole portion 25b is opposite to the U-phase and W-phase first magnetic pole portion 25b (upward in FIG. 6).
同様に、Ｕ相及びＷ相ロータユニットＲｕ，Ｒｗの第２磁極部２７ｂ（第２ロータ側爪状磁極２７）の軸方向への突出方向は、互いに同方向（図６において上向き）であり、その方向に対してＶ相の第２磁極部２７ｂの突出方向は反対向き（図６において下向き）となっている。 Similarly, the protruding directions in the axial direction of the second magnetic pole portion 27b (second rotor-side claw-shaped magnetic pole 27) of the U-phase and W-phase rotor units Ru, Rw are the same direction (upward in FIG. 6). The protruding direction of the V-phase second magnetic pole portion 27b is opposite to the direction (downward in FIG. 6).
Ｗ相ロータユニットＲｗは、同一構成を有するＵ相ロータユニットＲｕに対して時計回り方向に電気角で１２０度（機械角で２０度）位相をずらして設けられている。
Ｖ相ロータユニットＲｖは、その第１ロータ側爪状磁極２５（図６において第１ロータ側爪状磁極２５ｖ）が、Ｕ相の第１ロータ側爪状磁極２５ｕに対して時計回り方向に電気角で４２度（機械角で７度）ずれるように設けられている。つまり、Ｗ相の第１ロータ側爪状磁極２５ｗは、Ｖ相の第１ロータ側爪状磁極２５ｖに対して時計回り方向に電気角で７８度（機械角で１３度）ずれるように設けられている。
The W-phase rotor unit Rw is provided with a phase difference of 120 degrees in electrical angle (20 degrees in mechanical angle) in the clockwise direction with respect to the U-phase rotor unit Ru having the same configuration.
In the V-phase rotor unit Rv, the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 25 (the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 25v in FIG. 6) is electrically operated in the clockwise direction with respect to the U-phase first rotor-side claw-shaped magnetic pole 25u. It is provided so as to be shifted by 42 degrees (7 degrees by mechanical angle). That is, the W-phase first rotor-side claw-shaped magnetic pole 25w is provided so as to be offset by 78 degrees in electrical angle (13 degrees in mechanical angle) in the clockwise direction with respect to the V-phase first rotor-side claw-shaped magnetic pole 25v. ing.
また、Ｖ相の第２ロータ側爪状磁極２７ｖは、Ｕ相の第２ロータ側爪状磁極２７ｕに対して時計回り方向に電気角で７８度（機械角で１３度）ずれるように設けられている。つまり、Ｗ相の第２ロータ側爪状磁極２７ｗは、Ｖ相の第２ロータ側爪状磁極２７ｖに対して時計回り方向に電気角で４２度（機械角で７度）ずれるように設けられている。 Further, the V-phase second rotor-side claw-shaped magnetic pole 27v is provided so as to be shifted by 78 degrees in electrical angle (13 degrees in mechanical angle) in the clockwise direction with respect to the U-phase second rotor-side claw-shaped magnetic pole 27u. ing. That is, the W-phase second rotor-side claw-shaped magnetic pole 27w is provided so as to be offset by 42 degrees in electrical angle (7 degrees in mechanical angle) in the clockwise direction with respect to the V-phase second rotor-side claw-shaped magnetic pole 27v. ing.
ここで、図７に示すように、Ｖ相の第１及び第２ロータ側爪状磁極２５ｖ，２７ｖを、互いに等間隔とし、更に、Ｕ相に対して時計回り方向に電気角で６０度（機械角で１０度）位相をずらした構成を基準位置とする。この基準位置に対し、図６に示す本実施形態のＶ相の第１ロータ側爪状磁極２５ｖは、反時計回り方向に電気角で１８度（機械角で３度）、第２ロータ側爪状磁極２７ｖは時計回り方向に電気角で１８度ずらした構成となっている。 Here, as shown in FIG. 7, the first and second rotor side claw-shaped magnetic poles 25v and 27v of the V phase are equally spaced from each other, and further, an electrical angle of 60 degrees in the clockwise direction with respect to the U phase ( A configuration in which the phase is shifted (10 degrees in mechanical angle) is set as a reference position. With respect to this reference position, the V-phase first rotor-side claw-shaped magnetic pole 25v of the present embodiment shown in FIG. 6 has an electrical angle of 18 degrees (mechanical angle of 3 degrees) in the counterclockwise direction and a second rotor-side claw. The magnetic pole 27v is configured to be shifted in the clockwise direction by an electrical angle of 18 degrees.
つまり、本実施形態のＶ相ロータユニットＲｖでは、基準位置に対し、Ｖ相及びＷ相の第１ロータ側爪状磁極２５ｖ，２５ｗの周方向の重なり幅Ｌｒ１が狭くなる回転方向に、Ｖ相の第１ロータコア２１（第１ロータ側爪状磁極２５ｖ）をずらしている。また同様に、基準位置に対し、Ｕ相及びＶ相の第２ロータ側爪状磁極２７ｕ，２７ｖの周方向の重なり幅Ｌｒ２が狭くなる回転方向に、Ｖ相の第２ロータコア２２（第２ロータ側爪状磁極２７ｖ）をずらしている。 That is, in the V-phase rotor unit Rv of the present embodiment, the V-phase and W-phase first rotor-side claw-shaped magnetic poles 25v and 25w with respect to the reference position in the rotational direction in which the overlapping width Lr1 in the circumferential direction becomes narrower. The first rotor core 21 (first rotor side claw-shaped magnetic pole 25v) is shifted. Similarly, with respect to the reference position, the V-phase second rotor core 22 (second rotor) is rotated in the rotation direction in which the circumferential overlap width Lr2 of the U-phase and V-phase second rotor-side claw-shaped magnetic poles 27u and 27v is narrowed. The side claw-shaped magnetic pole 27v) is shifted.
［ステータ］
図８に示すように、ロータ１２の径方向外側に配置されるステータ１３は、各ロータユニットＲｕ，Ｒｖ，Ｒｗに対応して軸方向に積層された３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）のステータユニットＳｕ，Ｓｖ，Ｓｗから構成されている。各ステータユニットＳｕ，Ｓｖ，Ｓｗは互いに略同様の構成を有し、第１及び第２ステータコア３１，３２と、それら第１及び第２ステータコア３１，３２との軸方向間に配置された巻線３３とから構成されている。
[Stator]
As shown in FIG. 8, the stator 13 disposed on the radially outer side of the rotor 12 has three phases (U phase, V phase, and W phase) stacked in the axial direction corresponding to each rotor unit Ru, Rv, Rw. ) Stator units Su, Sv, Sw. Each stator unit Su, Sv, Sw has substantially the same configuration, and windings disposed between the first and second stator cores 31, 32 and the first and second stator cores 31, 32 in the axial direction. 33.
図８及び図９に示すように、第１ステータコア３１は、回転軸１１の軸線を中心とする円筒状の第１ステータコアベース３４を有している。その第１ステータコアベース３４の内周面には、６個の第１ステータ側爪状磁極３５が互いに等間隔（６０度間隔）に設けられている。 As shown in FIGS. 8 and 9, the first stator core 31 has a cylindrical first stator core base 34 centering on the axis of the rotating shaft 11. On the inner peripheral surface of the first stator core base 34, six first stator side claw-shaped magnetic poles 35 are provided at equal intervals (60 degree intervals).
第１ステータ側爪状磁極３５は、第１ステータコアベース３４の内周面から径方向内側に延びる径方向延出部３５ａと、その径方向延出部３５ａの先端部（径方向内側端部）から軸方向一方に突出する第１磁極部３５ｂとを一体に有している。なお、第１ステータ側爪状磁極３５は、径方向延出部３５ａに対して第１磁極部３５ｂを直角に屈曲することで成形してもよく、また、鋳造によって径方向延出部３５ａと第１磁極部３５ｂとを一体に成形してもよい。 The first stator side claw-shaped magnetic pole 35 includes a radially extending portion 35a extending radially inward from the inner peripheral surface of the first stator core base 34, and a distal end portion (radially inner end portion) of the radially extending portion 35a. 1st magnetic pole part 35b which protrudes to an axial direction one side from. The first stator side claw-shaped magnetic pole 35 may be formed by bending the first magnetic pole part 35b at a right angle with respect to the radial extension part 35a, or may be formed by casting to form the radial extension part 35a. The first magnetic pole portion 35b may be integrally formed.
径方向延出部３５ａは、軸方向から見て、径方向内側に向かうほど幅狭になる台形状に形成されている。また、第１磁極部３５ｂは、径方向から見て、先端に向かうほど幅狭になる台形形状に形成されている。また、第１ステータ側爪状磁極３５は、その周方向中心に対して線対称をなしている。 The radially extending portion 35a is formed in a trapezoidal shape that becomes narrower as it goes inward in the radial direction when viewed from the axial direction. Further, the first magnetic pole portion 35b is formed in a trapezoidal shape that becomes narrower toward the tip as viewed from the radial direction. The first stator side claw-shaped magnetic pole 35 is line symmetric with respect to the center in the circumferential direction.
図９に示すように、第２ステータコア３２は、第１ステータコア３１と同様の構成を有し、第２ステータコアベース３６と第２ステータ側爪状磁極３７とを有している。第２ステータコアベース３６及び第２ステータ側爪状磁極３７（径方向延出部３７ａ及び第２磁極部３７ｂ）は、前記第１ステータコア３１の第１ステータコアベース３４及び第１ステータ側爪状磁極３５（径方向延出部３５ａ及び第１磁極部３５ｂ）とそれぞれ同一形状をなしている。 As shown in FIG. 9, the second stator core 32 has the same configuration as the first stator core 31, and has a second stator core base 36 and a second stator side claw-shaped magnetic pole 37. The second stator core base 36 and the second stator side claw-shaped magnetic pole 37 (radially extending portion 37 a and second magnetic pole portion 37 b) are the first stator core base 34 and the first stator side claw-shaped magnetic pole 35 of the first stator core 31. It has the same shape as each of the (radially extending portion 35a and the first magnetic pole portion 35b).
図８に示すように、第１及び第２ステータコアベース３４，３６は、軸方向に互いに当接されてステータユニットＳｕ，Ｓｖ，Ｓｗの外周壁を構成している。そして、第１及び第２ステータコアベース３４，３６の内周側であって径方向延出部３５ａ，３７ａの軸方向間のスペースには、回転軸１１の周方向に円環状をなす巻線３３が配置されている。 As shown in FIG. 8, the first and second stator core bases 34 and 36 are in contact with each other in the axial direction to constitute the outer peripheral wall of the stator units Su, Sv and Sw. A winding 33 that forms an annular shape in the circumferential direction of the rotary shaft 11 is formed in the space between the axial directions of the radially extending portions 35 a and 37 a on the inner peripheral side of the first and second stator core bases 34 and 36. Is arranged.
第１ステータコア３１と第２ステータコア３２とは、それらの磁極部３５ｂ，３７ｂの先端が互いに反対方向を向くように組み付けられ、各第１磁極部３５ｂの周方向間に各第２磁極部３７ｂが配置される。つまり、第１磁極部３５ｂと第２磁極部３７ｂとは、組み付け状態において周方向に交互に並んでいる。また、第１及び第２ステータ側爪状磁極３５，３７の径方向延出部３５ａ，３７ａは、互いに平行をなしている。 The first stator core 31 and the second stator core 32 are assembled so that the tips of the magnetic pole portions 35b and 37b face in opposite directions, and the second magnetic pole portions 37b are interposed between the circumferential directions of the first magnetic pole portions 35b. Be placed. That is, the first magnetic pole part 35b and the second magnetic pole part 37b are alternately arranged in the circumferential direction in the assembled state. Further, the radially extending portions 35a and 37a of the first and second stator side claw-shaped magnetic poles 35 and 37 are parallel to each other.
上記のように構成されたステータユニットＳｕ，Ｓｖ，Ｓｗは、巻線３３にて第１及び第２ステータ側爪状磁極３５，３７をその時々で互いに異なる磁極に励磁する１２極の所謂ランデル型（クローポール型）構造とされている。 The stator unit Su, Sv, Sw configured as described above is a so-called Landel type of 12 poles that excites the first and second stator side claw-shaped magnetic poles 35, 37 to different magnetic poles from time to time by the winding 33. (Claw pole type) structure.
ここで、本実施形態のステータ１３では、ロータ１２の場合と同様に、上下段のＵ相及びＷ相ステータユニットＳｕ，Ｓｗと、中段のＶ相ステータユニットＳｖとでは、第１及び第２ステータコア３１，３２の組付態様が異なっている。 Here, in the stator 13 of the present embodiment, as in the case of the rotor 12, the upper and lower U-phase and W-phase stator units Su and Sw and the middle V-phase stator unit Sv have first and second stator cores. The assembling modes of 31 and 32 are different.
詳述すると、図８及び図１０に示すように、上下段のＵ相及びＷ相ステータユニットＳｕ，Ｓｗは互いに同形状をなしている。Ｕ相及びＷ相ステータユニットＳｕ，Ｓｗでは、第１ステータ側爪状磁極３５の第１磁極部３５ｂと第２ステータ側爪状磁極３７の第２磁極部３７ｂとが周方向等間隔（３０度間隔）に配置されるように、第１及び第２ステータコア３１，３２が組み付けられている。 More specifically, as shown in FIGS. 8 and 10, the upper and lower U-phase and W-phase stator units Su and Sw have the same shape. In the U-phase and W-phase stator units Su and Sw, the first magnetic pole portion 35b of the first stator side claw-shaped magnetic pole 35 and the second magnetic pole portion 37b of the second stator side claw-shaped magnetic pole 37 are equidistant in the circumferential direction (30 degrees). The first and second stator cores 31 and 32 are assembled so as to be arranged at an interval.
一方、図８及び図１１に示すように、中段のＶ相ステータユニットＳｖでは、第１磁極部３５ｂと第２磁極部３７ｂとが周方向において不等間隔となるように、第１及び第２ステータコア３１，３２が組み付けられている。つまり、Ｖ相ステータユニットＳｖでは、第１磁極部３５ｂ及び第２磁極部３７ｂのそれぞれにおいては等間隔に形成されているが、第１磁極部３５ｂがその両隣の第２磁極部３７ｂの一方に寄って他方とは離間するように組み付けられる。本実施形態では、第１及び第２磁極部３５ｂ，３７ｂの間隔は、接近するもの同士で２４度、離れたもの同士で３６度に設定されている。 On the other hand, as shown in FIGS. 8 and 11, in the middle V-phase stator unit Sv, the first and second magnetic pole portions 35b and 37b are arranged at unequal intervals in the circumferential direction. Stator cores 31 and 32 are assembled. In other words, in the V-phase stator unit Sv, the first magnetic pole portion 35b and the second magnetic pole portion 37b are formed at equal intervals, but the first magnetic pole portion 35b is placed on one of the adjacent second magnetic pole portions 37b. It is assembled so that it approaches and is separated from the other. In the present embodiment, the distance between the first and second magnetic pole portions 35b and 37b is set to 24 degrees between the approaching parts and 36 degrees between the approaching parts.
次に、各相のステータユニットＳｕ，Ｓｖ，Ｓｗの積層構造について説明する。
図１２に示すように、Ｕ相ステータユニットＳｕ、Ｖ相ステータユニットＳｖ及びＷ相ステータユニットＳｗが軸方向に順に積層されてステータ１３が構成される。また、ステータユニットＳｕ，Ｓｖ，Ｓｗは、第１ステータコアベース３４と第２ステータコアベース３６とが軸方向に交互に配置されるように積層されている。
Next, the laminated structure of the stator units Su, Sv, Sw of each phase will be described.
As shown in FIG. 12, a U-phase stator unit Su, a V-phase stator unit Sv, and a W-phase stator unit Sw are sequentially stacked in the axial direction to form a stator 13. The stator units Su, Sv, Sw are stacked such that the first stator core base 34 and the second stator core base 36 are alternately arranged in the axial direction.
また、Ｗ相ステータユニットＳｗは、同一構成を有するＵ相ステータユニットＳｕに対して反時計回り方向に電気角で１２０度（機械角で２０度）位相をずらして設けられている。 The W-phase stator unit Sw is provided with a phase difference of 120 degrees in electrical angle (20 degrees in mechanical angle) in the counterclockwise direction with respect to the U-phase stator unit Su having the same configuration.
Ｖ相ステータユニットＳｖは、その第１ステータ側爪状磁極３５（図１２において第１ステータ側爪状磁極３５ｖ）が、Ｕ相の第１ステータ側爪状磁極３５ｕに対して反時計回り方向に電気角で７８度（機械角で１３度）ずれるように設けられている。つまり、Ｗ相の第１ステータ側爪状磁極３５ｗは、Ｖ相の第１ステータ側爪状磁極３５ｖに対して反時計回り方向に電気角で４２度（機械角で７度）ずれるように設けられている。 In the V-phase stator unit Sv, the first stator side claw-shaped magnetic pole 35 (first stator side claw-shaped magnetic pole 35v in FIG. 12) is counterclockwise with respect to the U-phase first stator side claw-shaped magnetic pole 35u. The electrical angle is set to be 78 degrees (mechanical angle is 13 degrees). In other words, the W-phase first stator side claw-shaped magnetic pole 35w is provided so as to deviate by 42 degrees in electrical angle (7 degrees in mechanical angle) in the counterclockwise direction with respect to the V-phase first stator side claw-shaped magnetic pole 35v. It has been.
また、Ｖ相の第２ステータ側爪状磁極３７ｖは、Ｕ相の第２ステータ側爪状磁極３７ｕに対して反時計回り方向に電気角で４２度（機械角で７度）ずれるように設けられている。つまり、Ｗ相の第２ステータ側爪状磁極３７ｗは、Ｖ相の第２ステータ側爪状磁極３７ｖに対して反時計回り方向に電気角で７８度（機械角で１３度）ずれるように設けられている。 Further, the V-phase second stator side claw-shaped magnetic pole 37v is provided so as to be deviated 42 degrees in electrical angle (7 degrees in mechanical angle) counterclockwise with respect to the U-phase second stator-side claw-shaped magnetic pole 37u. It has been. In other words, the W-phase second stator side claw-shaped magnetic pole 37w is provided so as to be offset by 78 degrees in electrical angle (13 degrees in mechanical angle) in the counterclockwise direction with respect to the V-phase second stator side claw-shaped magnetic pole 37v. It has been.
ここで、図１３に示すように、Ｖ相の第１及び第２ステータ側爪状磁極３５ｖ，３７ｖを、互いに等間隔とし、更に、Ｕ相に対して反時計回り方向に電気角で６０度（機械角で１０度）位相をずらした構成を基準位置とする。この基準位置に対し、図１２に示す本実施形態のＶ相の第１ステータ側爪状磁極３５ｖは、反時計回り方向に電気角で１８度（機械角で３度）、第２ステータ側爪状磁極３７ｖは時計回り方向に電気角で１８度ずらした構成となっている。 Here, as shown in FIG. 13, the V-phase first and second stator side claw-shaped magnetic poles 35v and 37v are equally spaced from each other, and further, the electrical angle is 60 degrees counterclockwise with respect to the U-phase. A configuration in which the phase is shifted (10 degrees in mechanical angle) is set as a reference position. With respect to this reference position, the V-phase first stator side claw-shaped magnetic pole 35v of this embodiment shown in FIG. 12 has an electrical angle of 18 degrees in the counterclockwise direction (mechanical angle of 3 degrees) and a second stator side claw. The magnetic pole 37v is configured to be shifted in the clockwise direction by an electrical angle of 18 degrees.
つまり、本実施形態のＶ相ステータユニットＳｖでは、基準位置に対し、Ｕ相の第２ステータ側爪状磁極３７ｕとＶ相の第１ステータ側爪状磁極３５ｖとの周方向の重なり幅Ｌｓ１が広くなる回転方向に、第１ステータコア３１（第１ステータ側爪状磁極３５ｖ）をずらしている。また同様に、基準位置に対し、Ｖ相の第２ステータ側爪状磁極３７ｖとＷ相の第１ステータ側爪状磁極３５ｗとの周方向の重なり幅Ｌｓ２が広くなる回転方向に、Ｖ相の第２ステータコア３２（第２ステータ側爪状磁極３７ｖ）をずらしている。 That is, in the V-phase stator unit Sv of the present embodiment, the overlap width Ls1 in the circumferential direction between the U-phase second stator side claw-shaped magnetic pole 37u and the V-phase first stator side claw-shaped magnetic pole 35v with respect to the reference position. The first stator core 31 (the first stator side claw-shaped magnetic pole 35v) is shifted in the increasing rotation direction. Similarly, with respect to the reference position, the V-phase second stator side claw-shaped magnetic pole 37v and the W-phase first stator side claw-shaped magnetic pole 35w have a V-phase rotation direction in which the circumferential overlap width Ls2 becomes wider. The second stator core 32 (second stator side claw-shaped magnetic pole 37v) is shifted.
つまり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相と軸方向に向かうにつれて時計回り方向にずれるロータユニットＲｕ，Ｒｖ，Ｒｗに対して、ステータユニットＳｕ，Ｓｖ，Ｓｗは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相と軸方向に向かうにつれて反時計回り方向にずれる。言い換えると、ロータ１２とステータ１３とは、各相のユニット単位でずれ方向が逆向きとなっている。 That is, with respect to the rotor units Ru, Rv, Rw that shift in the clockwise direction from the U phase, the V phase, and the W phase in the axial direction, the stator units Su, Sv, Sw have the U phase, the V phase, and the W phase. It shifts counterclockwise as it goes in the axial direction. In other words, the rotor 12 and the stator 13 are shifted in the opposite direction in units of each phase.
次に、上記のように構成したモータ１０の作用について説明する。
ステータ１３に３相交流電源電圧を印加すると、Ｕ相ステータユニットＳｕの巻線３３にはＵ相電源電圧が、Ｖ相ステータユニットＳｖの巻線３３にはＶ相電源電圧が、Ｗ相ステータユニットＳｗの巻線３３にはＷ相電源電圧がそれぞれ印加される。これによって、ステータ１３に回転磁界が発生し、ロータ１２が回転駆動される。
Next, the operation of the motor 10 configured as described above will be described.
When a three-phase AC power supply voltage is applied to the stator 13, the U-phase power supply voltage is applied to the winding 33 of the U-phase stator unit Su, the V-phase power supply voltage is applied to the winding 33 of the V-phase stator unit Sv, and the W-phase stator unit. A W-phase power supply voltage is applied to each of the windings 33 of Sw. As a result, a rotating magnetic field is generated in the stator 13 and the rotor 12 is driven to rotate.
ここで、Ｖ相の各爪状磁極２５，２７，３５，３７が不等間隔に配置された本実施形態の構成と、Ｖ相の各爪状磁極２５，２７，３５，３７が前記基準位置にある基準構成（図７及び図１３参照）とで、平均トルクを比較したグラフを図１４に示す。同図に示すように、本実施形態の構成によれば、基準構成に対して平均トルクが１１０％以上に向上される。これは、ロータ１２側においては、基準構成に対して前記重なり幅Ｌｒ１，Ｌｒ２が狭くなることで磁束が分散化され、その結果、トルクが向上すると考えられる。 Here, the configuration of this embodiment in which the V-phase claw-shaped magnetic poles 25, 27, 35, and 37 are arranged at unequal intervals, and the V-phase claw-shaped magnetic poles 25, 27, 35, and 37 are in the reference position. FIG. 14 is a graph comparing the average torque with the reference configuration (see FIGS. 7 and 13). As shown in the figure, according to the configuration of the present embodiment, the average torque is improved to 110% or more with respect to the reference configuration. This is because, on the rotor 12 side, the overlapping widths Lr1 and Lr2 are narrowed with respect to the reference configuration, so that the magnetic flux is dispersed, and as a result, the torque is improved.
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）Ｖ相ステータユニットＳｖの第１及び第２ステータ側爪状磁極３５，３７は、基準構成に対して、Ｕ相及びＷ相ステータユニットＳｕ，Ｓｗの第１及び第２ステータ側爪状磁極３５，３７との周方向の重なり幅Ｌｓ１，Ｌｓ２が広くなるように不等間隔化される。また、Ｖ相ロータユニットＲｖの第１及び第２ロータ側爪状磁極２５，２７は、基準構成に対して、Ｕ相及びＷ相ロータユニットＲｕ，Ｒｗの第１及び第２ロータ側爪状磁極２５，２７との周方向の重なり幅Ｌｒ１，Ｌｒ２が狭くなるように不等間隔化される。これにより、基準構成に比べてトルクを向上させることができる（図１４参照）。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) The first and second stator side claw-shaped magnetic poles 35 and 37 of the V-phase stator unit Sv have first and second stator side claw shapes of the U-phase and W-phase stator units Su and Sw with respect to the reference configuration. The gaps Ls1 and Ls2 in the circumferential direction with the magnetic poles 35 and 37 are unequally spaced so as to increase. The first and second rotor side claw-shaped magnetic poles 25 and 27 of the V-phase rotor unit Rv are first and second rotor-side claw-shaped magnetic poles of the U-phase and W-phase rotor units Ru and Rw with respect to the reference configuration. The widths Lr1 and Lr2 in the circumferential direction with 25 and 27 are made unequal intervals so as to be narrowed. Thereby, a torque can be improved compared with a reference | standard structure (refer FIG. 14).
（２）各相のロータユニットＲｕ，Ｒｖ，Ｒｗの第１及び第２ロータ側爪状磁極２５，２７はそれぞれ周方向等間隔に設けられる。また、Ｕ相及びＷ相ロータユニットＲｕ，Ｒｗにおいては、第１ロータ側爪状磁極２５と第２ロータ側爪状磁極２７とが周方向等間隔に交互に配置されるように第１及び第２ロータコア２１，２２が組み付けられる。そして、Ｖ相ロータユニットＲｖにおいては、第１ロータ側爪状磁極２５と第２ロータ側爪状磁極２７とが互いに周方向不等間隔に交互に配置されるように第１及び第２ロータコア２１，２２が組み付けられる。この構成によれば、各ロータコア２１，２２を同一形状として部品管理の簡素化を図りつつも、Ｖ相ロータユニットＲｖの第１及び第２ロータ側爪状磁極２５，２７を不等間隔化することが可能となる。 (2) The first and second rotor side claw-shaped magnetic poles 25, 27 of the rotor units Ru, Rv, Rw of each phase are provided at equal intervals in the circumferential direction. In the U-phase and W-phase rotor units Ru and Rw, the first and second rotor-side claw-shaped magnetic poles 25 and second rotor-side claw-shaped magnetic poles 27 are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction. Two rotor cores 21 and 22 are assembled. In the V-phase rotor unit Rv, the first and second rotor cores 21 are arranged such that the first rotor-side claw-shaped magnetic poles 25 and the second rotor-side claw-shaped magnetic poles 27 are alternately arranged at irregular intervals in the circumferential direction. , 22 are assembled. According to this configuration, the rotor cores 21 and 22 have the same shape, and the parts management is simplified, while the first and second rotor side claw-shaped magnetic poles 25 and 27 of the V-phase rotor unit Rv are made unequal intervals. It becomes possible.
（３）各相のステータユニットＳｕ，Ｓｖ，Ｓｗの第１及び第２ステータ側爪状磁極３５，３７はそれぞれ周方向等間隔に設けられる。また、Ｕ相及びＷ相ステータユニットＳｕ，Ｓｗにおいては、第１ステータ側爪状磁極３５と第２ステータ側爪状磁極３７とが周方向等間隔に交互に配置されるように第１及び第２ステータコア３１，３２が組み付けられる。そして、Ｖ相ステータユニットＳｖにおいては、第１ステータ側爪状磁極３５と第２ステータ側爪状磁極３７とが互いに周方向不等間隔に交互に配置されるように第１及び第２ステータコア３１，３２が組み付けられる。この構成によれば、各ステータコア３１，３２を同一形状として部品管理の簡素化を図りつつも、Ｖ相ステータユニットＳｖの第１及び第２ステータ側爪状磁極３５，３７を不等間隔化することが可能となる。 (3) The first and second stator side claw-shaped magnetic poles 35, 37 of the stator units Su, Sv, Sw of each phase are provided at equal intervals in the circumferential direction. In the U-phase and W-phase stator units Su, Sw, the first and second stator side claw-shaped magnetic poles 35 and the second stator side claw-shaped magnetic poles 37 are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction. Two stator cores 31 and 32 are assembled. In the V-phase stator unit Sv, the first and second stator cores 31 are arranged such that the first stator side claw-shaped magnetic poles 35 and the second stator side claw-shaped magnetic poles 37 are alternately arranged at irregular intervals in the circumferential direction. , 32 are assembled. According to this configuration, the stator cores 31 and 32 have the same shape and the parts management is simplified, and the first and second stator side claw-shaped magnetic poles 35 and 37 of the V-phase stator unit Sv are made unequal intervals. It becomes possible.
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・Ｖ相モータ部Ｍｖ（Ｖ相ロータユニットＲｖ及びＶ相ステータユニットＳｖ）において、各爪状磁極２５，２７，３５，３７の配置は上記実施形態に限定されるものではない。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the V-phase motor unit Mv (V-phase rotor unit Rv and V-phase stator unit Sv), the arrangement of the claw-shaped magnetic poles 25, 27, 35, 37 is not limited to the above embodiment.
例えば、図１５に示すように、ロータ１２の基準構成（図７参照）に対して、Ｖ−Ｗ相間及びＵ−Ｖ相間の第１及び第２ロータ側爪状磁極２５，２７の重なり幅Ｌｒ１，Ｌｒ２が広くなる回転方向に、Ｖ相の第１及び第２ロータコア２１，２２をずらしてもよい。図１５に示す例では、基準構成に対して、Ｖ相の第１ロータコア２１（第１ロータ側爪状磁極２５ｖ）を時計回りに電気角で１８度、Ｖ相の第２ロータコア２２（第２ロータ側爪状磁極２７ｖ）を反時計回りに電気角で１８度ずらしている。このような構成としても、Ｖ相の第１及び第２ロータ側爪状磁極２５ｖ，２７ｖが不等間隔に配置される。 For example, as shown in FIG. 15, the overlap width Lr1 of the first and second rotor side claw-shaped magnetic poles 25, 27 between the V-W phase and the U-V phase with respect to the reference configuration of the rotor 12 (see FIG. 7). , Lr2 may be shifted in the rotation direction so that the V-phase first and second rotor cores 21 and 22 are shifted. In the example shown in FIG. 15, the V-phase first rotor core 21 (first rotor-side claw-shaped magnetic pole 25v) is rotated clockwise by 18 degrees in electrical angle with respect to the reference configuration, and the V-phase second rotor core 22 (second phase). The rotor side claw-shaped magnetic pole 27v) is shifted counterclockwise by an electrical angle of 18 degrees. Even in such a configuration, the V-phase first and second rotor-side claw-shaped magnetic poles 25v and 27v are arranged at unequal intervals.
また、図１６に示すように、ステータ１３の基準構成（図１３参照）に対して、Ｕ−Ｖ相間及びＶ−Ｗ相間の第１及び第２ステータ側爪状磁極３５，３７の重なり幅Ｌｓ１，Ｌｓ２が狭くなる回転方向に、Ｖ相の第１及び第２ステータコア３１，３２をずらしてもよい。図１６に示す例では、基準構成に対して、Ｖ相の第１ステータコア３１（第１ステータ側爪状磁極３５ｖ）を時計回りに電気角で１８度、Ｖ相の第２ステータコア３２（第２ステータ側爪状磁極３７ｖ）を反時計回りに電気角で１８度ずらしている。このような構成としても、Ｖ相の第１及び第２ステータ側爪状磁極３５ｖ，３７ｖが不等間隔に配置される。 Also, as shown in FIG. 16, the overlapping width Ls1 of the first and second stator side claw-shaped magnetic poles 35, 37 between the U-V phase and the V-W phase with respect to the reference configuration of the stator 13 (see FIG. 13). , Ls2 may be shifted in the rotation direction so that the V-phase first and second stator cores 31 and 32 may be shifted. In the example shown in FIG. 16, the V-phase first stator core 31 (first stator side claw-shaped magnetic pole 35v) is rotated clockwise by an electrical angle of 18 degrees and the V-phase second stator core 32 (second phase) with respect to the reference configuration. The stator side claw-shaped magnetic pole 37v) is shifted counterclockwise by an electrical angle of 18 degrees. Even in such a configuration, the V-phase first and second stator side claw-shaped magnetic poles 35v and 37v are arranged at unequal intervals.
また、Ｖ相モータ部Ｍｖにおいて、第１及び第２ステータ側爪状磁極３５ｖ，３７ｖが不等間隔であれば、第１ロータ側爪状磁極２５ｖと第２ロータ側爪状磁極２７ｖとを互いに周方向等間隔に構成してもよい。同様に、第１及び第２ロータ側爪状磁極２５ｖ，２７ｖが不等間隔であれば、第１ステータ側爪状磁極３５ｖと第２ステータ側爪状磁極３７ｖとを互いに周方向等間隔に構成してもよい。 Further, in the V-phase motor unit Mv, if the first and second stator side claw-shaped magnetic poles 35v and 37v are unequal, the first rotor side claw-shaped magnetic pole 25v and the second rotor side claw-shaped magnetic pole 27v are mutually connected. You may comprise at equal intervals in the circumferential direction. Similarly, if the first and second rotor-side claw-shaped magnetic poles 25v and 27v are unequally spaced, the first stator-side claw-shaped magnetic pole 35v and the second stator-side claw-shaped magnetic pole 37v are configured at equal intervals in the circumferential direction. May be.
ここで、図１７には、Ｖ相ロータユニットＲｖ及びＶ相ステータユニットＳｖの構成が異なる各種パターンにおける平均トルクを示している。
図１７では、ロータ側において、基準構成（図７参照）をパターン「Ｂ」とし、そのパターン「Ｂ」に対して前記重なり幅Ｌｒ１，Ｌｒ２を狭くした構成（図６参照）をパターン「Ａ」とし、パターン「Ｂ」に対して前記重なり幅Ｌｒ１，Ｌｒ２を広くした構成（図１５参照）をパターン「Ｃ」としている。
Here, FIG. 17 shows average torques in various patterns having different configurations of the V-phase rotor unit Rv and the V-phase stator unit Sv.
In FIG. 17, on the rotor side, the reference configuration (see FIG. 7) is the pattern “B”, and the configuration (see FIG. 6) in which the overlapping widths Lr1 and Lr2 are narrowed with respect to the pattern “B” (see FIG. 6) A configuration in which the overlap widths Lr1 and Lr2 are wider than the pattern “B” (see FIG. 15) is a pattern “C”.
また、ステータ側においては、基準構成（図１３参照）をパターン「Ｂ」とし、そのパターン「Ｂ」に対して前記重なり幅Ｌｓ１，Ｌｓ２を広くした構成（図１２参照）をパターン「Ａ」とし、パターン「Ｂ」に対して前記重なり幅Ｌｓ１，Ｌｓ２を狭くした構成（図１６参照）をパターン「Ｃ」としている。 On the stator side, the reference configuration (see FIG. 13) is the pattern “B”, and the configuration (see FIG. 12) in which the overlap widths Ls1 and Ls2 are wider than the pattern “B” is the pattern “A”. A configuration in which the overlap widths Ls1 and Ls2 are narrower than the pattern “B” (see FIG. 16) is a pattern “C”.
図１７では、ロータ側・ステータ側のパターンが「Ｂ・Ｂ」である基準構成の平均トルクを１００％としている。同図に示すように、上記各パターンの組み合わせのうち、ロータ側・ステータ側のパターンが「Ａ・Ａ」である構成（上記実施形態の構成）が最も高トルクであり、そのパターンから順に「Ｂ・Ａ」、「Ｃ・Ａ」、「Ａ・Ｂ」とトルクが低下するが、それらのパターンのトルクは１００％より高くなっている。つまり、これらのパターンの組み合わせとすることで、基準構成と比べてトルクを向上させることができる。 In FIG. 17, the average torque of the reference configuration in which the pattern on the rotor side / stator side is “B / B” is 100%. As shown in the figure, among the combinations of the above patterns, the configuration in which the pattern on the rotor side / stator side is “A / A” (the configuration in the above embodiment) is the highest torque. The torque decreases as “B · A”, “C · A”, and “A · B”, but the torque of these patterns is higher than 100%. That is, by combining these patterns, the torque can be improved compared to the reference configuration.
また、ロータ側・ステータ側のパターンが「Ｃ・Ｂ」である構成はトルクが１００％以下であり、そのパターンから順に「Ａ・Ｃ」、「Ｂ・Ｃ」、「Ｃ・Ｃ」とトルクが低下する。つまり、これらのパターンの組み合わせとすることで、基準構成よりも低トルクを得ることができるモータを提供できる。 Further, the configuration in which the pattern on the rotor side / stator side is “C / B” has a torque of 100% or less, and “A / C”, “B / C”, “C / C” and torque are sequentially from the pattern. Decreases. That is, by combining these patterns, it is possible to provide a motor that can obtain lower torque than the reference configuration.
このように、Ｖ相モータ部Ｍｖの爪状磁極２５，２７，３５，３７の周方向における配置を種々変更することで、巻線３３への給電及び界磁磁石２３を変更することなく、モータ性能（トルク）を異ならせることができる。これにより、Ｖ相モータ部Ｍｖの簡単な構成変更だけで、様々な仕様のマルチランデル型モータを得ることができる。 Thus, by changing the arrangement of the claw-shaped magnetic poles 25, 27, 35, 37 in the circumferential direction of the V-phase motor unit Mv in various ways, the motor can be supplied without changing the power supply to the winding 33 and the field magnet 23. The performance (torque) can be varied. Thereby, the multi-rundel type motor of various specifications can be obtained only by a simple configuration change of the V-phase motor unit Mv.
また、ステータ１３側において、基準構成に対して前記重なり幅Ｌｓ１，Ｌｓ２を広くしたパターン「Ａ」とすれば、ロータ１２側のパターンによらず基準構成よりもトルクを向上させることができる。 Further, if the pattern “A” in which the overlap widths Ls1 and Ls2 are wider than the reference configuration is set on the stator 13 side, the torque can be improved as compared with the reference configuration regardless of the pattern on the rotor 12 side.
また、ロータ１２側において、基準構成に対して前記重なり幅Ｌｒ１，Ｌｒ２を狭くしたパターン「Ａ」とすれば、ステータ１３側のパターンを同一とした条件下において、他のパターン「Ｂ」及び「Ｃ」よりもトルクを向上させることができる。 Further, on the rotor 12 side, if the pattern “A” in which the overlapping widths Lr1 and Lr2 are narrowed with respect to the reference configuration is a pattern “A”, the other patterns “B” and “ Torque can be improved more than "C".
・上記実施形態では、Ｖ相の第１及び第２ロータ側爪状磁極２５ｖ，２７ｖは、第１及び第２ロータコア２１，２２にそれぞれ周方向等間隔に形成されたが、これに特に限定されるものではなく、周方向不等間隔に形成してもよい。 In the above embodiment, the V-phase first and second rotor-side claw-shaped magnetic poles 25v and 27v are formed at equal intervals in the circumferential direction on the first and second rotor cores 21 and 22, respectively. It may be formed at irregular intervals in the circumferential direction.
・上記実施形態では、各相のモータ部Ｍｕ，Ｍｖ，Ｍｗが隙間なく積層されているが、これに特に限定されるものではなく、モータ部Ｍｕ，Ｍｖ，Ｍｗ同士の間隔を軸方向に空けて配置してもよい。 In the above embodiment, the motor parts Mu, Mv, Mw of each phase are stacked without gaps, but this is not a limitation, and the motor parts Mu, Mv, Mw are spaced apart in the axial direction. May be arranged.
・各爪状磁極２５，２７，３５，３７の個数（磁極数）は、上記実施形態に限定されるものではなく、構成に応じて適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、界磁磁石２３をフェライト磁石としたが、これ以外に例えば、ネオジム磁石、サマリウム鉄窒素磁石、サマリウムコバルト磁石等の希土類磁石としてもよい。
The number of claw-shaped magnetic poles 25, 27, 35, 37 (the number of magnetic poles) is not limited to the above embodiment, and may be changed as appropriate according to the configuration.
In the above embodiment, the field magnet 23 is a ferrite magnet, but other than this, for example, a rare earth magnet such as a neodymium magnet, a samarium iron nitrogen magnet, or a samarium cobalt magnet may be used.
・上記実施形態では、ステータ１３の内側にロータ１２が配置されたインナーロータ型のモータ１０に適用したが、アウターロータ型のモータに適用してもよい。 In the above embodiment, the present invention is applied to the inner rotor type motor 10 in which the rotor 12 is arranged inside the stator 13, but may be applied to an outer rotor type motor.
１０…モータ、Ｍｕ…Ｕ相モータ部（第１段の単一モータ部）、Ｍｖ…Ｖ相モータ部（第２段の単一モータ部）、Ｍｗ…Ｗ相モータ部（第３段の単一モータ部）、Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ…ロータユニット、Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗ…ステータユニット、１２…ロータ、１３…ステータ、２１…第１ロータコア、２２…第２ロータコア、２３…界磁磁石（永久磁石）、２５…第１ロータ側爪状磁極、２７…第２ロータ側爪状磁極、３１…第１ステータコア、３２…第２ステータコア、３３…巻線、３５…第１ステータ側爪状磁極、３７…第２ステータ側爪状磁極。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor, Mu ... U phase motor part (1st stage single motor part), Mv ... V phase motor part (2nd stage single motor part), Mw ... W phase motor part (3rd stage single unit) 1 motor part), Ru, Rv, Rw ... rotor unit, Su, Sv, Sw ... stator unit, 12 ... rotor, 13 ... stator, 21 ... first rotor core, 22 ... second rotor core, 23 ... field magnet (permanent) Magnet), 25 ... first rotor side claw-like magnetic pole, 27 ... second rotor side claw-like magnetic pole, 31 ... first stator core, 32 ... second stator core, 33 ... winding, 35 ... first stator side claw-like magnetic pole, 37 ... 2nd stator side claw-shaped magnetic pole.
Claims (4)
周方向に複数の爪状磁極を有する第１及び第２ステータコアと、第１及び第２ステータコア間に配置され周方向に巻回された巻線とを有するステータユニットと
からなる単一モータ部が、軸方向に第１段、第２段及び第３段の順で３段に配列されて構成され、
第２段の単一モータ部における前記ロータユニット及び前記ステータユニットの少なくとも前記ステータユニットにおいて、複数の前記爪状磁極が周方向において不等間隔に設けられており、
第１段〜第３段のそれぞれの前記ステータユニットにおいて爪状磁極を周方向等間隔に配置し、且つ、第１段と第２段のステータユニットとの間、及び第２段と第３段のステータユニットとの間でそれぞれ同一角度だけ位相をずらした構成を基準構成とし、
第２段の前記ステータユニットの爪状磁極は、前記基準構成に対して、第１段及び第３段の前記ステータユニットの爪状磁極との周方向の重なり幅が広くなるように不等間隔化されていることを特徴とするマルチランデル型モータ。 A rotor unit having first and second rotor cores having a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction, and a permanent magnet disposed between the first and second rotor cores and magnetized in the axial direction;
A single motor unit comprising a first and second stator core having a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction, and a stator unit having a winding wound in the circumferential direction and disposed between the first and second stator cores. , Arranged in three stages in the order of the first stage, the second stage and the third stage in the axial direction,
In at least the stator unit of the rotor unit and the stator unit in the second stage single motor unit , the plurality of claw-shaped magnetic poles are provided at unequal intervals in the circumferential direction ,
In each of the first to third stage stator units, claw-shaped magnetic poles are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and between the first stage and the second stage stator unit, and between the second stage and the third stage. The standard configuration is a configuration in which the phase is shifted by the same angle with each stator unit,
The claw-shaped magnetic poles of the second stage stator unit are unequal with respect to the reference configuration so that the circumferential overlap width with the claw-shaped magnetic poles of the first and third stage stator units is wide. multi Lundell motor, characterized in that it is of.
周方向に複数の爪状磁極を有する第１及び第２ステータコアと、第１及び第２ステータコア間に配置され周方向に巻回された巻線とを有するステータユニットと
からなる単一モータ部が、軸方向に第１段、第２段及び第３段の順で３段に配列されて構成され、
第２段の単一モータ部における前記ロータユニット及び前記ステータユニットの少なくとも前記ロータユニットにおいて、複数の前記爪状磁極が周方向において不等間隔に設けられており、
第１段〜第３段のそれぞれの前記ロータユニットにおいて前記爪状磁極を周方向等間隔に配置し、且つ、第１段と第２段のロータユニットとの間、及び第２段と第３段のロータユニットとの間でそれぞれ同一角度だけ位相をずらした構成を基準構成とし、
第２段の前記ロータユニットの爪状磁極は、第１段及び第３段の前記ロータユニットの爪状磁極との周方向の重なり幅が狭くなるように不等間隔化されていることを特徴とするマルチランデル型モータ。 A rotor unit having first and second rotor cores having a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction, and a permanent magnet disposed between the first and second rotor cores and magnetized in the axial direction;
A stator unit having first and second stator cores having a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction, and windings disposed in the circumferential direction between the first and second stator cores;
A single motor unit consisting of is arranged in three stages in the order of the first stage, the second stage and the third stage in the axial direction,
In at least the rotor unit of the rotor unit and the stator unit in the second stage single motor unit, the plurality of claw-shaped magnetic poles are provided at unequal intervals in the circumferential direction,
In each of the first to third rotor units, the claw-shaped magnetic poles are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and between the first stage and the second stage rotor unit, and between the second stage and the third stage. The configuration in which the phase is shifted by the same angle with the rotor unit of the stage is the reference configuration,
The claw-shaped magnetic poles of the second-stage rotor unit are unequally spaced so that the circumferential overlap width with the claw-shaped magnetic poles of the first-stage and third-stage rotor units is reduced. Multi-rundel motor.
各段の前記単一モータ部における前記ロータユニットの爪状磁極は、前記第１ロータコアに周方向等間隔に設けられた第１ロータ側爪状磁極と、前記第２ロータコアに周方向等間隔に設けられた第２ロータ側爪状磁極とからなり、
第１段及び第３段の単一モータ部においては、前記第１ロータ側爪状磁極と前記第２ロータ側爪状磁極とが周方向等間隔に交互に配置されるように前記第１及び第２ロータコアが組み付けられ、
第２段の単一モータ部においては、前記第１ロータ側爪状磁極と前記第２ロータ側爪状磁極とが互いに周方向不等間隔に交互に配置されるように前記第１及び第２ロータコアが組み付けられていることを特徴とするマルチランデル型モータ。 The multi-Randell type motor according to claim 1 or 2 ,
The claw-shaped magnetic poles of the rotor unit in the single motor portion of each stage are claw-shaped magnetic poles on the first rotor side provided at equal intervals in the first rotor core and at equal intervals in the circumferential direction on the second rotor core. A claw-shaped magnetic pole on the second rotor side provided,
In the first-stage and third-stage single motor sections, the first and second rotor-side claw-shaped magnetic poles and the second rotor-side claw-shaped magnetic poles are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction. The second rotor core is assembled,
In the second stage single motor unit, the first and second rotor-side claw-shaped magnetic poles and the second rotor-side claw-shaped magnetic poles are alternately arranged at irregular intervals in the circumferential direction. A multi-Randell type motor characterized in that a rotor core is assembled.
各段の前記単一モータ部における前記ステータユニットの爪状磁極は、前記第１ステータコアに周方向等間隔に設けられた第１ステータ側爪状磁極と、前記第２ステータコアに周方向等間隔に設けられた第２ステータ側爪状磁極とからなり、
第１段及び第３段の単一モータ部においては、前記第１ステータ側爪状磁極と前記第２ステータ側爪状磁極とが周方向等間隔に交互に配置されるように前記第１及び第２ステータコアが組み付けられ、
第２段の単一モータ部においては、前記第１ステータ側爪状磁極と前記第２ステータ側爪状磁極とが互いに周方向不等間隔に交互に配置されるように前記第１及び第２ステータコアが組み付けられていることを特徴とするマルチランデル型モータ。 The multi-Randell type motor according to any one of claims 1 to 3 ,
The claw-shaped magnetic poles of the stator unit in the single motor portion at each stage are claw-shaped magnetic poles provided on the first stator core at equal intervals in the circumferential direction, and at equal intervals in the circumferential direction on the second stator core. A claw-shaped magnetic pole on the second stator side provided,
In the first stage and third stage single motor sections, the first and second stator side claw-shaped magnetic poles and the second stator side claw-shaped magnetic poles are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction. The second stator core is assembled,
In the second stage single motor unit, the first and second stator side claw-shaped magnetic poles and the second stator side claw-shaped magnetic poles are alternately arranged at irregular intervals in the circumferential direction. A multi-Randell type motor characterized in that a stator core is assembled.
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