JP2003102135A - Gap-winding motor - Google Patents
Gap-winding motorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＡやＯＡ用途に
使用される平滑電機子巻線形のブラシレスＤＣモータ、
いわゆるギャップワインディングモータに関し、特にそ
の固定子の構成に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a smooth armature winding type brushless DC motor used for FA and OA applications,
The present invention relates to a so-called gap winding motor, and particularly to the structure of its stator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ギャップワインディングモータは、スロ
ットレスの固定子コアの内周面に回転磁界形成用の固定
子コイルを装着してなる固定子と、回転子コアの外周面
上に複数個の永久磁石を取り付けるとともに、前記固定
子コイルに空隙を介して対向するように配置された回転
子とを有している。固定子コアは珪素鋼板を同心円状に
打抜いたものを複数枚積層し、カシメや溶接を用いて固
着されているため、カシメ部分の素材特性が劣化し、ま
た、積層することによって倒れやズレの問題が発生する
可能性がある。そのため、従来では固定子コアの半径方
向の厚さを増加させたり、固定子コアの形状を変更して
カシメ部を同心円部分以外に配置する等の対策を講じて
いた。また、前記固定子の内周面に配置する固定子コイ
ルの位置決めに高精度を求められるため、治工具を用い
てコイルの位置を正確に割り出していた。2. Description of the Related Art A gap winding motor includes a stator in which a stator coil for forming a rotating magnetic field is mounted on the inner peripheral surface of a slotless stator core and a plurality of permanent magnets on the outer peripheral surface of the rotor core. A magnet is attached and the rotor is arranged so as to face the stator coil with a gap. The stator core is made by stacking multiple concentric circular punched silicon steel plates and fixing them using caulking or welding. Problems may occur. Therefore, conventionally, measures such as increasing the thickness of the stator core in the radial direction or changing the shape of the stator core to dispose the crimped portion other than the concentric circle portion have been taken. Further, since high accuracy is required for positioning the stator coil arranged on the inner peripheral surface of the stator, the position of the coil is accurately determined by using a jig.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のギャップワインディングモータにおいては、
次のような構造上および特性上の問題があった。
(1)小形モータ（例えば電磁部外径３０ｍｍ以下）の場
合、固定子コアの積層による倒れが発生してしまうと、
固定子は固定子コアが斜めに積み重ねられた構成とな
る。このような固定子を用いたモータは、コギングトル
クに対する影響が大き く、モータ特性を著しく損なう
ことになる。そのため、非常に厳しい管理が必要とな
り、製作コストをアップさせる要 因ともなっている。
(2)また、固定子コアの半径方向の厚さを厚くすること
は、モータの大きさに関わってくる問題であり、固定子
コアの外径寸法を変えずに固定子コアの厚さを厚くする
ことは、有効な電磁部外径を小さくすることになり、特
性上、好ましくない。
(3)固定子コア内周面に配置される固定子コイルは、コ
イル位置を指し示す基準がないために位置決めが難し
く、コイル位置の管理がコストアップの要因ともなって
いた。本発明は、このような問題を解消するためになさ
れたもので、安価で高精度のギャップワインディングモ
ータを提供することを目的とするものである。However, in such a conventional gap winding motor as described above,
There are the following structural and characteristic problems. (1) In the case of a small motor (for example, the outer diameter of the electromagnetic part is 30 mm or less), if the stator cores fall down due to stacking,
The stator has a structure in which the stator cores are obliquely stacked. A motor using such a stator has a great influence on the cogging torque, and the motor characteristics are significantly impaired. Therefore, extremely strict management is required, which is also a factor of increasing the manufacturing cost. (2) In addition, increasing the radial thickness of the stator core is a problem related to the size of the motor.Therefore, the thickness of the stator core can be increased without changing the outer diameter of the stator core. The thickening reduces the effective outer diameter of the electromagnetic portion, which is not preferable in terms of characteristics. (3) The stator coil arranged on the inner peripheral surface of the stator core is difficult to position because there is no reference for indicating the coil position, and the management of the coil position has been a factor of cost increase. The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide an inexpensive and highly accurate gap winding motor.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、スロットレスの固定子コアの内周面に回
転磁界形成用の固定子コイルを装着してなる固定子と、
回転子コアの外周面上に複数個の永久磁石を取り付けて
なり、かつ前記固定子コイルに空隙を介して対向するよ
うに配置された回転子とを有するギャップワインディン
グモータにおいて、前記固定子コアを、Ｓｉ含有の焼結
材で構成するとともに、前記焼結材へのＳｉ含有率を２
〜８％としたものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a stator having a stator coil for forming a rotating magnetic field mounted on the inner peripheral surface of a slotless stator core,
In a gap winding motor having a rotor having a plurality of permanent magnets mounted on the outer peripheral surface of a rotor core and arranged to face the stator coil via a gap, , A Si-containing sintered material, and the Si content in the sintered material is 2
-8%.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は、本発明の実施例におけるギャッ
プワインディングモータの固定子を示す正断面図、図２
は図１における固定子コアを示す斜視図、図３は図１に
おける空芯コイルの配置を示すもので、固定子コアの内
面側から見た図である。図１において、１はギャップワ
インディングモータ、２はギャップワインディングモー
タ１の固定子、３は固定子コアで、コア素材にＳｉ（シ
リコン）を含有した焼結材で一体成形して構成してい
る。焼結材におけるＳｉの含有量を多くすると、コア表
面での渦電流損を低減することができるが、コアの加工
性は悪化する。そのためＳｉの含有量は、加工コストと
渦電流損の発生具合等のトータルコストで判断する必要
がある。実験によると、焼結材におけるＳｉの含有率は
２〜８％としたときがトータルコストが最適と判断され
た。固定子コア３は、軸方向に複数段、例えば中央分割
コア３ａと、端部分割コア３ｂ，３ｃの３段に分割さ
れ、両側の端部分割コア３ｂ，３ｃの中央寄りの部分に
位置決め用突起４を設けている。前記中央分割コア３ａ
と、端部分割コア３ｂ，３ｃは同心円筒状をしている。
中央分割コア３ａと、端部分割コア３ｂ，３ｃは、軸方
向に連結して固定子コア３を構成する。前記固定子コア
はスロットがなく、内周面に回転磁界形成用の空芯コイ
ル５を装着している。前記端部分割コア３ｂ，３ｃは、
空芯コイル５のコイルエンド部分に対応しており、前記
位置決め突起４は、絶縁材６を介して空芯コイル５の空
芯部５ａの軸方向の両側端部と係合し空芯コイル５の位
置決めをする。固定子コア３は、上記のように軸方向に
３段に分割されているので、モータの長さ仕様が異なっ
た場合には、固定子コア全体を新たに製作する必要はな
く、中央分割コア３ａのみ長さを変えて対応すればよ
く、低コストで効率的にモータの製造を行なうことがで
きる。なお、図３では、空芯コイル５は１つしか図示し
ていないが、本実施例においては、図１に示すように、
６個の空芯コイル３が固定子コア３の内周面に、等間隔
に配置されている。前記固定子コア３の内周面に空芯コ
イル５を固定し、回転磁界を形成するように結線した
後、全体を非磁性の樹脂７等でモールドまたは含浸さ
れ、図１に示す固定子２を形成する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a front sectional view showing a stator of a gap winding motor according to an embodiment of the present invention, FIG.
3 is a perspective view showing the stator core in FIG. 1, and FIG. 3 is a view showing the arrangement of the air-core coils in FIG. 1, as viewed from the inner surface side of the stator core. In FIG. 1, 1 is a gap winding motor, 2 is a stator of the gap winding motor 1, 3 is a stator core, which is integrally formed of a sintered material containing Si (silicon) as a core material. When the content of Si in the sintered material is increased, the eddy current loss on the core surface can be reduced, but the workability of the core is deteriorated. Therefore, the Si content needs to be determined based on the processing cost and the total cost such as the occurrence of eddy current loss. According to experiments, it was determined that the total cost was optimum when the Si content in the sintered material was 2 to 8%. The stator core 3 is divided into a plurality of stages in the axial direction, for example, the central split core 3a and the end split cores 3b and 3c, and is positioned at the central portions of the end split cores 3b and 3c on both sides. Protrusions 4 are provided. The central split core 3a
The end split cores 3b and 3c have a concentric cylindrical shape.
The central split core 3a and the end split cores 3b and 3c are axially connected to each other to form a stator core 3. The stator core has no slots, and an air core coil 5 for forming a rotating magnetic field is mounted on the inner peripheral surface of the stator core. The end split cores 3b and 3c are
Corresponding to the coil end portion of the air-core coil 5, the positioning protrusion 4 engages with both end portions in the axial direction of the air-core portion 5a of the air-core coil 5 via the insulating material 6 and engages with the air-core coil 5. Position. Since the stator core 3 is divided into three stages in the axial direction as described above, if the length specifications of the motor are different, it is not necessary to newly manufacture the entire stator core, and the central split core is not required. It suffices to change the length of only 3a, and the motor can be efficiently manufactured at low cost. Although only one air-core coil 5 is shown in FIG. 3, in the present embodiment, as shown in FIG.
Six air-core coils 3 are arranged on the inner peripheral surface of the stator core 3 at equal intervals. After fixing the air-core coil 5 to the inner peripheral surface of the stator core 3 and connecting them so as to form a rotating magnetic field, the whole is molded or impregnated with a non-magnetic resin 7 or the like, and the stator 2 shown in FIG. To form.
【０００６】[0006]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果がある。
(1)固定子コアを、Ｓｉを含有する焼結材で、かつ焼結
材へのＳｉ含有率を２〜８％に設定して構成しているの
で、安価で、コア倒れすることがなく、また加工性が良
くて、渦電流損の発生が少ない固定コアを容易に製作す
ることができ、安価で高精度のギャップワインディング
モータを提供することができる。
(2)固定子コアが、軸方向に複数段に分割されているの
で、モータの長さ仕様が異なっても固定子コア全体を新
たに製作する必要がなく、低コストで効率的にモータの
製造を行なうことができる。As described above, the present invention has the following effects. (1) Since the stator core is made of a sintered material containing Si and the content of Si in the sintered material is set to 2 to 8%, the cost is low and the core does not collapse. In addition, it is possible to easily manufacture a fixed core which has good workability and less eddy current loss, and it is possible to provide an inexpensive and highly accurate gap winding motor. (2) Since the stator core is divided into multiple stages in the axial direction, it is not necessary to newly manufacture the entire stator core even if the length specifications of the motor are different. Manufacturing can be performed.
【図１】 本発明の実施例におけるギャップワインディ
ングモータの固定子を示す正断面図である。FIG. 1 is a front sectional view showing a stator of a gap winding motor in an embodiment of the present invention.
【図２】 図１における固定子コアを示す斜視図であ
る。2 is a perspective view showing a stator core in FIG. 1. FIG.
【図３】 図１における固定子コイルの配置を示すもの
で、固定子コアの内面側から見た図である。3 is a view showing the arrangement of the stator coils in FIG. 1, and is a view seen from the inner surface side of the stator core.
１ ギャップワインディングモータ、 ２ 固定子、 ３ 固定子コア、 ３ａ 中央分割コア、 ３ｂ 端部分割コア、 ３ｃ 端部分割コア、 ４ 位置決め突起、 ５ 空芯コイル、 ６ 絶縁材、 ７ 樹脂 1 gap winding motor, 2 stator, 3 stator core, 3a central split core, 3b end split core, 3c end split core, 4 positioning protrusions, 5 air core coil, 6 insulation, 7 resin
Claims (3)
転磁界形成用の空 芯コイルを装着してなる固定子と、
回転子コアの外周面上に複数個の永久磁石 を取り付け
てなり、かつ前記空芯コイルに空隙を介して対向するよ
うに配置さ れた回転子とを有するギャップワインディ
ングモータにおいて、 前記固定子コアが、Ｓｉ含有の焼結材で構成されるとと
もに、前記焼結材へのＳｉ含有率が２〜８％であること
を特徴とするギャップワインディングモータ。1. A stator comprising a slotless stator core and an air-core coil for forming a rotating magnetic field mounted on an inner peripheral surface of the stator core,
A gap winding motor having a rotor having a plurality of permanent magnets mounted on an outer peripheral surface of a rotor core, and the rotor being arranged to face the air-core coil with a gap therebetween. Is a sintered material containing Si, and the content of Si in the sintered material is 2 to 8%.
割されていることを特徴とする請求項１に記載のギャッ
プワインディングモータ。2. The gap winding motor according to claim 1, wherein the stator core is divided into a plurality of stages in the axial direction.
され、両側の分割コアに位置決め用突起を設けたことを
特徴とする請求項２に記載のギャップワインディングモ
ータ。3. The gap winding motor according to claim 2, wherein the stator core is divided into three stages in the axial direction, and the split cores on both sides are provided with positioning protrusions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001288578A JP2003102135A (en) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Gap-winding motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001288578A JP2003102135A (en) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Gap-winding motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003102135A true JP2003102135A (en) | 2003-04-04 |
Family
ID=19111202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001288578A Pending JP2003102135A (en) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Gap-winding motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003102135A (en) |
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- 2001-09-21 JP JP2001288578A patent/JP2003102135A/en active Pending
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