JPH0640466Y2 - 回転磁界型モータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は永久磁石から成るロータを用いた小型回転磁界
型モータの固定子およびコイルの支持構造に関するもの
である。

〔従来の技術および考案が解決しようとする課題〕

永久磁石ロータを用いた回転磁界型モータにはステッピ
ングモータやDCブラシレスモータ等がよく知られてい
る。この種のモータの固定子構造は、筒状のヨーク内に
複数の固定子片を配置したもの（例えば実開昭58-66874
号公報）がある。

そこで第５図に示すように、永久磁石を有するロータ10
2がコイル108を有する固定子片107の内側で回転する小
型回転磁界型モータにおいて、コイル108を巻線するプ
ラスチックより成る唯一のコイル枠106を設け、コイル
枠106に設けられた複数の溝部に固定され、かつ円筒状
ヨーク101に磁気的結合された複数の固定子片107を有す
るものが考えられる。この構成における固定子片107は
第６図のように形成され、加工方法としては金属射出
法、または引抜加工法によるものが考えられる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような固定子片107の加工方法とし
て、まず金属射出による加工によるものは、プラスチッ
クバインダーに金属粉末を混練し成形したあと、脱脂に
よりバインダーを除去し、さらに焼結を行うもので、製
造方法が複雑でこの部品のコストが高くなってしまうと
いう問題があった。

次に、引抜加工によるものは加工上の問題により高い部
品精度が得られず、また純鉄などの磁性材料での引抜加
工は困難であり、加工可能な材料を用いると磁気特性が
劣化し、したがってモータの効率が悪くなってしまうと
いう問題もあった。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本考案は、磁性材料で
形成された筒状のヨークと、前記ヨークの軸線部に回転
自在に軸支され外周に複数の磁極を有する永久磁石から
成るロータと、前記ロータの磁極に対向する磁極部およ
び前記磁極部から伸びて前記ヨークに当接する部分まで
の間に形成される鉄芯部を有し磁性材料から成る一対の
板材を折曲げて形成される複数の固定子片と、前記ヨー
クの端部に固着され前記固定子片の径方向の位置決め部
を有する側板と、前記鉄芯部を嵌合する枠部および前記
固定子片の位置を決める位置決め部を有しプラスチック
材により一体形成されたコイル枠と、前記枠部の周囲に
巻回され通電により前記ステータの磁極部を励磁するコ
イルを備えた構成としている。

〔作用〕

本考案の構成によれば、固定子片は薄板材をプレス加工
により折り曲げて形成する形状とすると共に、これを組
み合わせて一対とした構成とする。このため、製造方法
が簡単であり、この部品のコストを低くすることができ
る。また、純鉄などの磁気特性の高い材料でも容易にプ
レス加工できるのでこのプレス加工したものを組み合わ
せて固定子片を構成すると、この固定子片は磁気特性が
向上する。したがってモータは磁気回路の効率が向上
し、大トルク、高効率を得ることができる。

〔実施例〕

以下、図面に従って本考案の実施例について説明する。

先ず、第１図から第４図は本考案の第１実施例を示すも
ので、磁性材により薄肉の筒状に形成されたヨーク１の
中心部に、円筒状の永久磁石から成るロータ２が配置さ
れており、また上記ヨーク１の端部には側板４が固着さ
れている。上記ロータ２は、外周にNS極が着磁されてお
り、中心部にロータ軸３が一体的に固着され、上記ロー
タ軸３は、上記側板４の中心部に固着された軸受材料か
ら成るブッシュ5aと、後述するコイル枠６に固着された
ブッシュ5bにより回転自在に支持されている。６はコイ
ル枠で、上記ロータ２を収納する中空部6cと、後述する
３つの固定子片７（ステーター）を励磁する３つのコイ
ル８を巻線するために、上記中空部6cの外周に円周を３
分割する関係位置に配置された３つの枠部6aと、該枠部
6aの中央部に設けられ後述する固定子片７の鉄心部7aを
収納可能な３つの溝部6bとを有してプラスチック材で一
体的に形成され、中心部に軸受材料から成るプッシュ5b
が固着されている。

固定子片７は２つに分割して磁性材の薄板でプレス加工
により折曲げて形成されている。上記固定子片７は同一
形状の２つを第３図の様に合わせて１対とし、鉄心部7a
と磁極部7bを構成しており、上記鉄心部7aの先端の形状
はヨーク１の円壁面と圧接し結合するよう円弧形状に形
成され、コイル枠６の溝部6bに上記固定子片７を挿入し
た後に上記コイル枠６の枠部にコイル８が巻線されユニ
ット状態となる。

そして上記ユニットが筒状のヨーク１内に挿入され、上
記鉄心部7aと上記コイル枠６の両者により上記固定子片
７とヨーク１が磁気的に結合されるものである。

また、固定子片７は第５図に示すようにヨーク１の内壁
面に圧接させるために位置決め部7dを折曲せずにそのま
ま伸設した状態で前記内壁面に圧接させてもよく、ま
た、第６図に示すように伸設した位置決め部7eを前記円
弧状の内壁面に圧接しやすいように、先端を少し割り拡
げて形成してもよく、さらに第７図に示すように一対の
嵌合部7f,7gを形成して組み立て易くしてもよい。

固定子片７は、上記ロータ２の外周に対向する円弧状の
磁極部7bと、上記コイル８の中心部を貫通し、上記ヨー
ク１の内壁面に当接可能な鉄心部7aとを有し磁性材で形
成されているが、上記コイル枠６の溝部6bにそれぞれ挿
入されることにより円周を３分割する関係位置に配置さ
れる。

また、上記コイル枠６には、上記固定子片７の径方向の
位置を規制する位置決め部6dを設けると共に、上記側板
４にも前述と同様の位置決め部4aが設けられている。更
に、上記コイル枠６の溝部6bのそれぞれに上記固定子片
７が挿入された後に、上記コイル枠６の枠部6aにコイル
８が巻線される。その後、上記コイル枠６の端部に固着
されたプリント配線板９のパターンに上記コイル８の端
子が結線されることにより、上記コイル枠６、固定子片
７、コイル８、プリント配線板９とが１つのユニットと
なる。尚、上記固定子片７は、上記溝部6bに挿入された
後に上記枠部6aにコイル８が巻線されるため軸方向およ
び径方向が規制され上記コイル枠６より外れることはな
い。そして上記ユニットに対して上記ロータ２と上記側
板４が組立てられた後に上記ヨーク１内に挿入され、上
記側板４と上記ヨーク１が固定されるものである。

一方、上記ヨーク１と上記固定子片７の関係は、ヨーク
と固定子間の磁気損失を少なくするため上記コイル枠の
位置決め部6dと上記側板の位置決め部4aの両者に上記磁
極部7bを係合させて上記鉄心部7aの端面が上記ヨーク１
の内壁面に圧接する様に構成されると共に、上記位置決
め部6d、4aにより上記磁極部7bと上記ロータ２の外周と
の空隙も所定間隔に維持される。

上記実施例の構成におけるモータ作動は、上記プリント
板９のパターンに接続された図示されない駆動回路等の
出力信号が上記コイル８に印加されることにより、上記
固定子片７が励磁され、磁極部7bに磁界が発生し、ロー
タ２が所定方向に回転するもので周知のものである。

尚、本考案の上記実施例では３つのコイルおよび固定子
から成る３相モータの形態であるが、３相以外でも同様
に構成できるだけでなく、容易である。

また、本実施例の固定子片の形状は、ヨークと圧接する
部分を円弧形状としているが、プレス加工の加工性をよ
くするためにヨークと圧接する部分の円弧形状を廃止し
薄板の端面をヨークと圧接する構成にすることも第６図
の従来例より容易に可能である。

〔考案の効果〕

以上説明した様に、筒状のヨークと永久磁石ロータと複
数の固定子片と前記固定子片を励磁する複数のコイルと
からなる小型回転磁界型モータにおいて、前記固定子片
はロータの磁極に対向する磁極部と前記磁極部から伸び
て前記ヨークに当接する鉄心部を有するもので、前記固
定子片は薄板材をプレス加工により折り曲げて形成する
構成にすると共に、これを組み合わせて一対とした構成
にしたものである。このため、製造方法が簡単であり、
この部品のコストを低くすることができる。また、純鉄
などの磁気特性の高い材料でも容易にプレス加工できる
のでこのプレス加工したものを組み合わせてステータを
構成すると、磁気特性が向上する。したがって、このモ
ータは磁気回路の効率が向上し、大トルク、高効率を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案の第一実施例を示す図であ
る。第１図はモータの主要部横断面図、第２図はその縦
断面図、第３図はこのモータの固定子片の斜視図、第４
図はこのモータのコイル枠の斜視図である。第５図およ
び第６図は従来の回転磁界型モータを示す図であり、第
５図はモータの横断面図、第６図はその固定子片の斜視
図である。 １…ヨーク、２…ロータ、４…側板、６…コイル枠、７
…固定子片、８…コイル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ヨークと、ロータと、複数個の固定子片
   と、コイルとからなり、 上記ヨークは、磁性材で形成された筒状のものであり、 上記ロータは、永久磁石から形成された円筒状のもの
   で、上記ヨークの中心部に回転自在に軸支されているも
   のであり、 上記複数個の固定子片のそれぞれは、磁性材の板材を折
   り曲げて形成された一対のもので、円弧状の磁極部とこ
   の磁極部から突出している鉄心部とを有するものであ
   り、 上記側板は、上記ヨークの端部に固定可能なもので位置
   決め部が形成してあり、 上記コイル枠は、プラスチックにより一体形成されたも
   ので、周囲を複数分割する関係位置に形成された枠部と
   この各枠部の中央部に設けられた溝部と中空部とこの中
   空部内に突出している位置決め部とを有するものであ
   り、上記固定子片は、上記コイル枠の位置決め部により
   その位置を規制されて嵌合し、上記固定子片の上記鉄心
   部は、上記コイル枠の上記溝部に嵌合し、その端面は上
   記ヨークの内壁面に当接しているものであり、 上記側板は、上記ヨークの端部に固着され上記固定子片
   の径方向の位置決めをしているものであり、 上記コイルは、上記コイル枠の上記各枠部に巻回され、
   通電により上記固定子片を励磁するものである ことを特徴とする回転磁界型モータ。