JP2000134848A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 組み付けが簡単で確実にコイルが巻回される
ロータ或いはステータを備える電動機を提供する。 【解決手段】 磁石２を内周側に配設するハウジング３
と、磁石２の内周側に配設され磁石２と相対回転可能な
ロータ５と、ロータ５と一体に回転する出力軸４と、を
備える電動機１において、ロータ５は、複数の突出部６
ａが径方向外方に向けて放射状に延在してなるインナー
コア６と、磁極を形成すべく各突出部６ａに巻回される
ロータコイル７と、突出部６あの各外周面にアウターコ
ア８ａを有するとともにアウターコア８ａ間に非磁性部
８ｂを有しインナーコア６と別体で設けられる中空円筒
状のアウターリング８と、を有するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電動機に関するもの
であり、特にコイルが巻回されて磁極を形成するロータ
或いはステータを有する電動機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より知られている電動機として、特
開平９−２１５１１０号公報に開示される技術がある。
この公報には、ステータの各ティースへのコイルの巻回
を簡素化するとともにコイルを可及的に多く巻回するた
めに、各ティースをそれぞれ別体で設けておき、ティー
スにコイルを巻回してから一体に組み付けてステータを
構成するものが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記公報
に開示される技術では、各々のティースを別体で設けた
状態でティースにコイルを巻回し、その後にティースを
組み付けてステータを構成しているので、ステータの組
み付けが複雑になるとともに、部品点数も多くなり、製
造の面からはあまり好ましくない、という問題があっ
た。

【０００４】そこで本発明は、上記問題点を解決すべく
組み付けが簡単で確実にコイルが巻回されるロータ或い
はステータを備える電動機を提供することを技術的課題
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、磁石を内周側に配設するハウジン
グと、磁石の内周側に配設され磁石と相対回転可能なロ
ータと、ロータと一体に回転する出力軸と、を備える電
動機において、ロータが、複数の突出部が径方向外方に
向けて放射状に延在してなるインナーコアと、磁極を形
成すべくインナーコアの各突出部に巻回されるロータコ
イルと、突出部の各外周面にアウターコアを有するとと
もにアウターコア間に非磁性部を有しインナーコアと別
体で設けられる中空円筒状のアウターリングと、を備え
るものである。

【０００６】請求項１では、アウターコアとインナーコ
アとを別体に形成しているので、突出部にロータコイル
を巻回してからアウターコアを各突出部の外周面に配設
することが可能になる。これによって突出部にロータコ
イルを巻回する際にアウターコアが邪魔にならなくな
り、ロータコイルの巻回を容易に行なうことが可能にな
る。アウターリングは中空円筒状を呈しているので、予
めインナーコアの突出部にロータコイルを巻回してから
アウターリングをインナーコアに嵌め込むだけの簡単な
作業でロータの組み付けができる。更に、請求項２に示
すようにアウターコアの周方向長さを突出部の周方向長
さより長くすると、アウターコアと磁石との間の磁気の
受け渡しが円滑に行われるとともにロータの回転トルク
も向上するので好適である。

【０００７】請求項３に示すように中空円筒状を呈する
金属をレーザー加工して非磁性部を構成することにより
アウターリングが成形される。

【０００８】請求項４の発明は、ステータを内周側に配
設するハウジングと、ステータの内周側に配設されステ
ータと相対回転する磁石と、磁石と一体に回転する出力
軸と、を備える電動機において、ステータが、複数の突
出部が径方向外方に向けて放射状に延在するとともに隣
り合う突出部同士が磁気的に接続しない非磁性部を径方
向内側に有するインナーコアと、磁極を形成すべくイン
ナーコアの各突出部に巻回されるステータコイルと、突
出部の外周面に配設されインナーコアと別体で形成され
るとともに磁気的に連続した中空円筒状のアウターコア
と、を備えるものである。

【０００９】請求項４における電動機はインナーコアの
径方向内側に非磁性部を有しており、インナーコアの内
周側に磁石を備える形式の電動機に用いられるステータ
である。アウターコアは中空円筒状を呈しているので、
予めインナーコアの突出部にステータコイルを巻回して
からアウターコアをインナーコアに嵌め込むだけの簡単
な作業でステータの組み付けができるとともにコイルの
巻回を容易に行うことができる。更に、請求項５に示す
ように、インナーコアの非磁性部の周方向長さを隣り合
う突出部の周方向間隔よりも短く構成すると、インナー
コアと磁石との間の磁気の受け渡しが円滑に行われると
ともに磁石の回転トルクも向上するので好適である。

【００１０】また、請求項６に示されるように、モール
ド成形により非磁性部が樹脂にて一体成形されるインナ
ーコアとしたことにより、インナーコアにおける非磁性
部の成形が確実且つ簡単に行われる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は第１の実施の形態における
電動機１の断面図であり、図２は図1の電動機１におけ
るロータ５の組み付けを示す図である。

【００１２】第１の実施の形態における電動機１は、磁
石２を内周側に配設するハウジング３と、磁石２の内周
側に配設され磁石２と相対回転可能なロータ５と、ロー
タ５と一体に回転する出力軸４と、を備える形式の電動
機１である。

【００１３】ロータ５は、１２個の突出部６ａが径方向
外方に向けて放射状に延在してなるインナーコア６と、
各突出部６ａにエナメル線を巻回して成るロータコイル
７と、突出部６ａの各外周面に配設される１２個のアウ
ターコア８ａとアウターコア８ａ間に配設される非磁性
部８ｂを有するアウターリング８と、により構成され
る。尚、アウターリング８はインナーコア６と別体に形
成され、アウターコア８ａの周方向長さは突出部６ａの
周方向長さより長くなるように設けられており、非磁性
部８ｂはレーザー加工により中空円筒状の鉄系金属にニ
ッケルを溶かし込んで構成される。

【００１４】ハウジング３は磁石２を覆うように円筒形
状を呈しており、ハウジング３の内周面には２つの磁石
２が接着剤により固定されている。この２つの磁石２は
着磁によりＮ極とＳ極が形成されている。尚、磁極の組
は１組に限定されるものではない。

【００１５】ロータ５の組み付けについて図２を用いて
説明する。インナーコア６の突出部６ａにロータコイル
７（図２では図示せず）を巻回し、その後にインナーコ
ア６の外周にアウターリング８を圧入固定することによ
ってロータ５を構成している。ロータコイル７は突出部
６ａの形状に対応するように予め巻回しておいてから突
出部６ａに組み付けてもよく、またアウターリング８と
インナーコア６との固定は圧入だけでもよいが両者間を
確実に固定するために溶着してもよい。

【００１６】電動機１の作動について説明する。図示し
ない電流供給源によりロータコイル７に電流が供給され
ると、コイル７が巻回された突出部６ａに磁極が構成さ
れる。インナーコア６の対向した突出部６ａと接触する
各アウターコア８ａの磁極が等しくなるように、図示し
ない制御装置によりコイル６ａへの通電制御が行われ、
磁石２と突出部６ａの間に働く磁気吸引力によってロー
タ５が回転動作する。ロータコイル７への通電を順次切
替えることで磁極を構成する突出部６ａが切替わり、ロ
ータ５の回転が制御される。また、ロータコイル７への
通電の切替を行なわずに同じ突出部６ａのみに磁極を継
続して構成すると、ロータ５を停止させることができ
る。

【００１７】第１の実施の形態によると、ロータ５の外
周側を構成するアウターコア８ａを含むアウターリング
８をインナーコア６と別体で設けたことで、突出部６ａ
にコイル７を巻回する際にアウターコア８ａが邪魔にな
らなくなりロータコイル７の巻回を簡単に行なうことが
できる。更に、アウターコア８ａの周方向長さが突出部
６ａの周方向長さより長いので、アウターコア８ａと磁
石２との間の磁気の受け渡しが円滑に行われることで回
転トルクの変動を抑えられるとともにロータ５の回転ト
ルクも向上する。

【００１８】次に、本発明の第２の実施の形態について
図３及び図４を用いて説明する。図３は第２の実施の形
態における電動機１０の断面図であり、図４は図３の電
動機１０におけるステータ１５の組み付けを示す図であ
る。

【００１９】第２の実施の形態における電動機１０は、
ステータ１５を内周側に配設するハウジング１３と、ス
テータ１５の内周側に配設されステータ１５と相対回転
する磁石１２と、磁石１２と一体に回転する出力軸１４
と、を備える形式ものである。

【００２０】ステータ１５は、複数の突出部１５ａが径
方向外方に向けて放射状に延在するとともに隣り合う突
出部１５ａ同士が磁気的に接続しない非磁性部１５ｂを
径方向内側に有するインナーコア１６と、磁極を形成す
べくインナーコア１６の各突出部１５ａに巻回されるス
テータコイル１７と、突出部１５ａの外周面に配設され
インナーコア１６と別体で形成されるとともに磁気的に
連続した中空円筒状のアウターコア１８と、により構成
される。

【００２１】ステータ１５について更に説明する。イン
ナーコア１６と磁石１２との間での磁気の受け渡しが円
滑に行われるように、インナーコア１６の非磁性部１５
ｂの周方向長さは隣り合う突出部１５ａの周方向間隔よ
りも短く設定されている。非磁性部１５ｂは樹脂のモー
ルド成形によりインナーコア１６の突出部１５ａ表面に
亘って一体成形されており、樹脂の上からステータコイ
ル１７が突出部１５ａに巻回される。突出部１５ａの表
面に樹脂がモールドされることで、突出部１５ａに巻回
されたステータコイル１７の被膜が剥がれにくくなる。

【００２２】ハウジング１３はステータ１５のアウター
コア１８を覆うように円筒形状を呈しており、ハウジン
グ１３とアウターコア１８とは接着剤により固定されて
いる。ステータ１５の内周には環状に磁石１２が設けら
れており、着磁によりＮ極とＳ極が交互に４組形成され
ている。尚、磁気の組数は4組に限定されるものではな
い。また、磁石としては、環状磁石ではなく外周面がＮ
極とＳ極をした個々の磁石を交互に配置して構成するこ
ともできる。磁石１２の内周には出力軸１４が圧入され
ており、磁石１２と出力軸１４とは一体で回転する。

【００２３】ステータ１５の組み付けについて図4を用
いて説明する。インナーコア１６の突出部１５ａにステ
ータコイル１７（図２では図示せず）を巻回し、その後
にインナーコア１６の外周にアウターリング８を圧入固
定することによってステータ１５を構成する。尚、ステ
ータコイル１７は突出部１５ａの形状に対応するように
予め巻回しておいてから外周側から突出部１５ａに嵌め
込んでもよく、またアウターコア１８とインナーコア１
６との固定は圧入だけでもよいが両者間を確実に固定す
るために溶着してもよい。

【００２４】電動機１０の作動について説明する。図示
しない電流供給源によりステータコイル１７に電流が供
給されると、コイル１７が巻回された突出部１５ａに磁
極が構成される。インナーコア１６の対向した突出部１
５ａの端部の磁極が等しくなるように，図示しない制御
装置によりコイル１７への通電制御が行われ、磁石１２
と突出部１５ａの間に働く磁気吸引力によって磁石１２
が回転動作する。ステータコイル１７への通電を順次切
替えることで磁極を構成する突出部１５ａが切替わり、
磁石１２の回転が制御される。また、ステータコイル１
７への通電の切替を行なわずに同じ突出部１５ａのみに
磁極を継続して構成すると、磁石１２を停止させること
ができる。

【００２５】第２の実施の形態によると、ステータ１５
の外周側を構成するアウターコア１８をインナーコア１
６と別体で設けたことでステータコイル１７の巻回を簡
単に行なうことができ、好適である。更に、インナーコ
ア１６の非磁性部の周方向長さを隣り合う突出部１５ａ
の周方向間隔よりも短くしているので、インナーコア１
６と磁石１２との間の磁気の受け渡しが円滑に行われて
回転トルクの変動を抑えることができるとともに磁石１
２の回転トルクも向上する。

【００２６】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上述した実施の形態に限定されるもので
はなく、本発明の主旨に沿った形態の電動機であればよ
い。

【００２７】

【発明の効果】請求項1によると、突出部にコイルを巻
回する際にアウターコアが邪魔にならなくなり、コイル
の巻回を容易に行なうことが可能になる。また、アウタ
ーリングは中空円筒状を呈しているので、予めインナー
コアの突出部にコイルを巻回してからアウターリングを
インナーコアに嵌め込むだけの簡単な作業でロータの組
み付けができる。

【００２８】請求項２によると、アウターコアの周方向
長さを突出部の周方向長さより長くすることにより、ア
ウターコアと磁石との間の磁気の受け渡しが円滑に行わ
れるとともにロータの回転トルクも向上するので好適で
ある。

【００２９】請求項３によると、非磁性部を含む金属を
容易に加工することができ、好適である。

【００３０】請求項４によると、予めインナーコアの突
出部にコイルを巻回してからアウターコアをインナーコ
アに嵌め込むだけの簡単な作業でロータの組み付けがで
き、更にコイルの巻回を容易に行うことができる。

【００３１】請求項５によると、インナーコアの非磁性
部の周方向長さを隣り合う突出部の周方向間隔よりも短
く構成すると、インナーコアと磁石との間の磁気の受け
渡しが円滑に行われるとともにロータの回転トルクも向
上するので好適である。

【００３２】請求項６によると、モールド成形により非
磁性部が樹脂にて一体成形されるインナーコアとしたこ
とで、インナーコアにおける非磁性部の成形が確実且つ
簡単に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における電動機を示
す図である。

【図２】図１におけるロータの組み付けを示す図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施の形態における電動機を示
す図である。

【図４】図３におけるステータの組み付けを示す図であ
る。

【符号の説明】

１、１０・・・電動機 ２、１２・・・磁石 ３、１３・・・ハウジング ４、１４・・・出力軸 ５・・・ロータ ６、１６・・・インナーコア ７・・・ロータコイル ８・・・アウターリング １５・・・ステータ １７・・・ステータコイル １８・・・アウターコア

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁石を内周側に配設するハウジングと、
   前記磁石の内周側に配設され磁石と相対回転可能なロー
   タと、該ロータと一体に回転する出力軸と、を備える電
   動機において、 前記ロータは、複数の突出部が径方向外方に向けて放射
   状に延在してなるインナーコアと、磁極を形成すべく前
   記インナーコアの各突出部に巻回されるロータコイル
   と、前記突出部の各外周面にアウターコアを有するとと
   もに該アウターコア間に非磁性部を有し前記インナーコ
   アと別体で設けられる中空円筒状のアウターリングと、
   を有することを特徴とする電動機。
2. 【請求項２】 前記アウターコアの周方向長さは、突出
   部の周方向長さより長いことを特徴とする、請求項１の
   電動機。
3. 【請求項３】 前記アウターリングは中空円筒状を呈す
   る金属をレーザー加工して非磁性部を構成することを特
   徴とする、請求項１の電動機。
4. 【請求項４】 ステータを内周側に配設するハウジング
   と、前記ステータの内周側に配設されステータと相対回
   転する磁石と、該磁石と一体に回転する出力軸と、を備
   える電動機において、 前記ステータは、複数の突出部が径方向外方に向けて放
   射状に延在するとともに隣り合う突出部同士が磁気的に
   接続しない非磁性部を径方向内側に有するインナーコア
   と、磁極を形成すべく前記インナーコアの各突出部に巻
   回されるステータコイルと、前記突出部の外周面に配設
   されインナーコアと別体で形成されるとともに磁気的に
   連続した中空円筒状のアウターコアと、を有することを
   特徴とする電動機。
5. 【請求項５】 前記インナーコアの非磁性部の周方向長
   さは、隣り合う突出部の周方向間隔よりも短いことを特
   徴とする、請求項４の電動機。
6. 【請求項６】 前記非磁性部は樹脂より成り、モールド
   成形によりインナーコアが一体成形されることを特徴と
   する、請求項４の電動機。