JP2002095192A - サーボ・モータ用の固定子コア、及びサーボ・モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定子に分割コアを用いて巻線密度を向上さ
せた、小型且つ高出力の優れたサーボ・モータを提供す
る。 【解決手段】 各分割コアのヨーク部の周方向の一端に
形成された凸部は、円筒形状と同心の円弧に沿った第１
の形状の半径方向外側面と円筒形状の同心円に接する接
線に沿った第２の形状の半径方向内側面とを有し、他端
に形成された凹部は、第１の形状の半径方向外側面と第
２の形状の半径方向内側面と有する。隣接する一方の分
割コアの凸部が他方の凹部と嵌合するように周方向に連
結することで円周状に組み立てる。嵌合部のガタや磁気
漏れを小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットを始めと
する各種産業機器のアクチュエータとして利用可能なサ
ーボ・モータに係り、特に、小型で且つ高出力に構成さ
れたサーボ・モータに関する。

【０００２】更に詳しくは、本発明は、固定子側の巻線
密度を向上させることによって小型且つ高出力に構成さ
れたサーボ・モータに係り、特に、固定子に分割コアを
用いて巻線密度を向上させることによって小型且つ高出
力に構成されたサーボ・モータに関する。

【０００３】

【従来の技術】産業機器のアクチュエータ（actuator）
としては、サーボ・モータを用いるのが一般的である。
何故ならば、サーボ・モータは、取扱いが容易で、小型
・高トルクで、しかも応答性に優れているからである。
特に、ＡＣサーボ・モータは、ブラシがなく、メンテナ
ンス・フリーであることから、無人化された作業空間で
稼動することが望まれるような自動機械、例えば自由歩
行を行う脚式ロボットの関節アクチュエータなどに適用
することができる。ＡＣサーボ・モータは、回転子（ロ
ータ）側に永久磁石を、固定子（ステータ）側にコイル
を配置して、正弦波磁束分布と正弦波電流によりトルク
を発生させるものである。

【０００４】例えば、本出願人に既に譲渡されている特
願平１１−３３３８６号明細書には、脚式歩行ロボット
に適用可能な小型ＡＣサーボ・アクチュエータについて
開示されている。同明細書に記載のサーボ・アクチュエ
ータは、ギア直結型で且つサーボ制御系をワンチップ化
してモータ・ユニットに内蔵して構成された小型アクチ
ュエータである。

【０００５】特に、自律歩行型のロボットに適用される
ＡＣサーボ・モータの場合、小型化、高出力化、高速
化、並びに安定制御が要求される。回転子（ロータ）側
に磁束密度の高いマグネットを使用するとともに、固定
子（ステータ）側の巻線密度を向上し、巻線部のスペー
スも最小にすることによって、サーボ・モータの小型
化、高出力化を達成することができる（周知）。

【０００６】例えば、本出願人に既に譲渡されている特
願２０００−１２８４０９号明細書には、マグネットと
固定子側鉄心との間で発生するコギング・トルクを低減
することによって高精度制御を実現したサーボ・モータ
について開示されている。同明細書に開示されているサ
ーボ・モータは、軸線方向に２個以上分割されたリング
型極異方性マグネットを回転子に用いている。分割され
た各リング型極異方性マグネットの磁極は、磁極数と固
定子側の鉄心のスロット数とによって決まる回転子１回
転当たりに発生するトルク・リップル数によって定まる
スキュー角度θよりも大きな所定角度θ'だけずらして
設置されている。所定角度θ'は、スキュー角度θに対
して各マグネット間の磁気的干渉を考慮した値を加算し
た角度であり、コギング・トルクを最小限に抑制するこ
とができる。

【０００７】また、固定子側の巻線密度を高密度化する
ために、分割コア方式が採用されることが多い。この分
割コア方式とは、鉄心すなわちコアをその周方向に分割
するとともに、巻線を外部で整列状に巻き込んだ後、各
鉄心を組み立てることによって固定子を構成するもので
あり、コアへの高密度な巻線とアクチュエータの省スペ
ース化を可能にしている。

【０００８】図５には、分割コア方式の固定子の断面構
成（従来例）を図解している。同図において、巻線部３
は、外部で絶縁体２に直交して整列状に高密度に巻か
れ、所定数量の鉄心１を鉄心のヨーク部の周方向の一端
と対称な位置にある他端のおの各々の凸部と凹部を嵌合
させることによって円筒形状を形成し、さらに、鉄心の
それぞれの分割面の外周端部を円筒の中心軸方向にレー
ザ溶接などを用いて溶着することによって、一体構造体
として固定子を完成させることができる。同図に示す固
定子構造によれば、巻線の高密度化による省スペース
化、モータの小型化、高性能化を実現することができ
る。

【０００９】しかしながら、図５に示すような分割コア
式構造の固定子の場合、固定子を分割して巻線を行い、
所定数量の鉄心を周方向に連結して組み立てられる際
に、鉄心のヨーク部の周方向で隣接する各分割コアの一
端と対称な他端における凸部と凹部の嵌合部におけるガ
タが生じてしまうことがある。このようなガタは、磁気
漏れを起こし、サーボモータの効率を低下させる原因と
なる。また、鉄心分割面の外周端部を円周中心軸方向に
レーザ溶接した後の溶接部熱収縮のために組立後の固定
子の変形や、溶接後の強度不足などの問題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ロボ
ットを始めとする各種産業機器のアクチュエータとして
利用可能な、優れたサーボ・モータを提供することにあ
る。

【００１１】本発明の更なる目的は、固定子側の巻線密
度を向上させた、優れたサーボ・モータを提供すること
にある。

【００１２】本発明の更なる目的は、固定子に分割コア
を用いることによって巻線密度を向上させた、小型且つ
高出力の優れたサーボ・モータを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面
は、回転子側に永久磁石を配置するとともに固定子側に
コイルを配置して磁束分布とコイルの通過電流によりト
ルクを発生させるタイプのサーボ・モータ用の固定子コ
アであって、周方向に分割された各分割コアで構成さ
れ、各分割コアは、所定形状の鉄片を極歯単位で積層化
した後、極歯部毎に形成された絶縁部と、極歯部に対し
て直交するように略整列状に巻き取られた巻線部とが形
成され、隣接する各分割コアどうしは互いの接合部分の
外周端部を積層方向に溶着されている、ことを特徴とす
るサーボ・モータ用の固定子コアである。

【００１４】周方向に分割された各分割コアのヨーク部
の周方向の一端と他端にそれぞれ凸部と凹部を形成し
て、隣接する一方の分割コアの凸部が他方の分割コアの
凹部と嵌合するようにして所定数量の分割コアを周方向
に連結することで円周状に組み立てるようにすること
で、分割コア間のガタを生じることなく、周方向に正確
に連結することができる。また、凸部と凹部を利用して
広い表面積で嵌合することで、嵌合部における磁気漏れ
を小さくすることができる。すなわち、高品質なサーボ
・モータ用固定子コアを構成することができる訳であ
る。

【００１５】また、前記凸部に、前記固定子の円筒形状
に対して第１の形状を持つ半径方向外側面と、前記固定
子の円筒形状に対して第２の形状を持つ半径方向内側面
とを形設するとともに、前記凹部に、前記固定子の円筒
形状に対して前記第１の形状を持つ半径方向外側面と、
前記固定子の円筒形状に対して前記第２の形状を持つ半
径方向内側面とを形設して、隣接する一方の分割コアの
凸部における半径方向外側面及び半径方向内側面が他方
の分割コアの凹部における半径方向外側面及び半径方向
内側面とそれぞれ接合するようにして該凸部と該凹部が
嵌合して、所定数量の分割コアを周方向に連結すること
で円周状に組み立てるようにしてもよい。

【００１６】ここで言う第１の形状又は第２の形状のう
ち一方は、例えば、前記固定子の円筒形状と同心状の円
弧に沿って形設された壁面であり、また、他方は前記固
定子の円筒形状と同心状の円と接する接線に沿って形設
された壁面であってもよい。

【００１７】このような場合、隣接する分割コアの凸部
と凹部の上下の各接合面において、一方は固定子の円筒
形状と同心円状の円弧に沿った方向で挿通され、他方は
該円筒形状と同心円状の円と接する接線に沿って（すな
わち上記とは異なる方向から）挿通する。各接合面にお
ける面方向の自由度が一致しないので、ガタを減らすこ
とができるとともに、熱収縮に伴う変形量を少なくする
ことができる。すなわち、分割コアの嵌合部の形状を工
夫することにより、分割コアどうしを組み立てる際にガ
タを減らすことができるとともに、分割面の外周端部を
積層方向に溶着する際に所定の形状を維持することが可
能であり、さらに溶接強度（剛性）を持たせることがで
きる。この結果、高品質なサーボ・モータ用固定子を構
成することができる。

【００１８】また、前記凸部の突起の厚みと、前記凹部
の上下の各突起の厚みがほぼ等しくなるように形設して
もよい。

【００１９】また、ヨーク部周方向に形成された前記凸
部と前記凹部の嵌合部において、隣接する各分割コアの
接合部分の外周端部を積層方向に溶着する際に、該溶接
溶け込み深さを考慮して、固定子円筒面に対してその半
径方向に隣接長さを所定長に設定することで、溶着後も
固定子の所定の形状を維持することが可能となる。

【００２０】また、本発明の第２の側面は、回転子側に
永久磁石を配置するとともに固定子側にコイルを配置し
て磁束分布とコイルの通過電流によりトルクを発生させ
るタイプのサーボ・モータ用の固定子コアであって、周
方向に分割された各分割コアのヨーク部の周方向の一端
と他端にそれぞれ凸部と凹部が形成され、前記凸部は、
前記固定子の円筒形状に対して第１の形状を持つ半径方
向外側面と、前記固定子の円筒形状に対して第２の形状
を持つ半径方向内側面を有し、前記凹部は、前記固定子
の円筒形状に対して前記第１の形状を持つ半径方向外側
面と、前記固定子の円筒形状に対して前記第２の形状を
持つ半径方向内側面を有し、隣接する一方の分割コアの
凸部における半径方向外側面及び半径方向内側面が他方
の分割コアの凹部における半径方向外側面及び半径方向
内側面とそれぞれ接合するようにして該凸部と該凹部が
嵌合して、所定数量の分割コアを周方向に連結すること
で円周状に組み立てられている、ことを特徴とするサー
ボ・モータ用の固定子コアである。

【００２１】周方向に分割された各分割コアのヨーク部
の周方向の一端と他端にそれぞれ凸部と凹部を形成し
て、隣接する一方の分割コアの凸部が他方の分割コアの
凹部と嵌合するようにして所定数量の分割コアを周方向
に連結することで円周状に組み立てるようにすること
で、分割コア間のガタを生じることなく、周方向に正確
に連結することができる。また、凸部と凹部を利用して
広い表面積で嵌合することで、嵌合部における磁気漏れ
を小さくすることができる。すなわち、高品質なサーボ
・モータ用固定子コアを構成することができる訳であ
る。

【００２２】ここで言う第１の形状又は第２の形状のう
ち一方は、例えば、前記固定子の円筒形状と同心状の円
弧に沿って形設された壁面であり、また、他方は前記固
定子の円筒形状と同心状の円と接する接線に沿って形設
された壁面であってもよい。このような場合、隣接する
分割コアの凸部と凹部の上下の各接合面において、一方
は固定子の円筒形状と同心円状の円弧に沿った方向で挿
通され、他方は該円筒形状と同心円状の円と接する接線
に沿って（すなわち上記とは異なる方向から）挿通す
る。各接合面における面方向の自由度が一致しないの
で、ガタを減らすことができるとともに、熱収縮に伴う
変形量を少なくすることができる。すなわち、分割コア
の嵌合部の形状を工夫することにより、分割コアどうし
を組み立てる際にガタを減らすことができるとともに、
分割面の外周端部を積層方向に溶着する際に所定の形状
を維持することが可能であり、さらに溶接強度（剛性）
を持たせることができる。この結果、高品質なサーボ・
モータ用固定子を構成することができる。

【００２３】また、前記凸部の突起の厚みと、前記凹部
の上下の各突起の厚みがほぼ等しくなるように形設して
もよい。

【００２４】また、ヨーク部周方向に形成された前記凸
部と前記凹部の嵌合部において、隣接する各分割コアの
接合部分の外周端部を固定子円筒の軸方向に溶着する際
に、該溶接溶け込み深さを考慮して、固定子円筒面に対
してその半径方向に隣接長さを所定長に設定すること
で、溶着後も固定子の所定の形状を維持することが可能
となる。

【００２５】また、本発明の第３の側面は、回転子側に
永久磁石を配置するとともに固定子側にコイルを配置し
て磁束分布とコイルの通過電流によりトルクを発生させ
るタイプのサーボ・モータであって、前記固定子は周方
向に分割された各分割コアで構成され、各分割コアのヨ
ーク部の周方向の一端と他端にそれぞれ凸部と凹部が形
成され、前記凸部は、前記固定子の円筒形状に対して第
１の形状を持つ半径方向外側面と、前記固定子の円筒形
状に対して第２の形状を持つ半径方向内側面を有し、前
記凹部は、前記固定子の円筒形状に対して前記第１の形
状を持つ半径方向外側面と、前記固定子の円筒形状に対
して前記第２の形状を持つ半径方向内側面を有し、隣接
する一方の分割コアの凸部における半径方向外側面及び
半径方向内側面が他方の分割コアの凹部における半径方
向外側面及び半径方向内側面とそれぞれ接合するように
して該凸部と該凹部が嵌合して、所定数量の分割コアを
周方向に連結することで円周状に組み立てられている、
ことを特徴とするサーボ・モータである。

【００２６】ここで言う第１の形状又は第２の形状のう
ち一方は、例えば、前記固定子の円筒形状と同心状の円
弧に沿って形設された壁面であり、また、他方は前記固
定子の円筒形状と同心状の円と接する接線に沿って形設
された壁面であってもよい。このような場合、隣接する
分割コアの凸部と凹部の上下の各接合面において、一方
は固定子の円筒形状と同心円状の円弧に沿った方向で挿
通され、他方は該円筒形状と同心円状の円と接する接線
に沿って（すなわち上記とは異なる方向から）挿通す
る。各接合面における面方向の自由度が一致しないの
で、ガタを減らすことができるとともに、熱収縮に伴う
変形量を少なくすることができる。すなわち、分割コア
の嵌合部の形状を工夫することにより、分割コアどうし
を組み立てる際にガタを減らすことができるとともに、
分割面の外周端部を積層方向に溶着する際に所定の形状
を維持することが可能であり、さらに溶接強度（剛性）
を持たせることができる。また、この結果、高品質なサ
ーボ・モータを構成することができる。

【００２７】また、前記凸部の突起の厚みと、前記凹部
の上下の各突起の厚みがほぼ等しくなるように形設して
もよい。

【００２８】また、ヨーク部周方向に形成された前記凸
部と前記凹部の嵌合部において、隣接する各分割コアの
接合部分の外周端部を固定子円筒の軸方向に溶着する際
に、該溶接溶け込み深さを考慮して、固定子円筒面に対
してその半径方向に隣接長さを所定長に設定すること
で、溶着後も固定子の所定の形状を維持することが可能
となる。

【００２９】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施例を詳解する。

【００３１】図１には、本発明の実施に供されるＡＣサ
ーボ・モータ１の軸方向の断面構成を模式的に図解して
いる。

【００３２】同図に示すように、ケース１１内には、複
数のスロットを持つ固定子（ステータ）鉄心１２が収容
されている。また、この固定子（ステータ）鉄心１２の
中空部には、回転子（ロータ）１３が固定子（ステー
タ）鉄心１２と同心状となるように配置されている。こ
の回転子（ロータ）１３の両端は、それぞれベアリング
１４によって回転可能に軸支されている。

【００３３】また、図２には、本実施例に係るＡＣサー
ボ・モータ１に使用される固定子（ステータ）２０を抜
き出して描写している。本実施例に係る固定子２０は、
鉄心を円周方向に略等分に分割するとともに、それぞれ
の分割されたコアに対して巻線を外部で整列状に巻き込
んだ後、各鉄心を組み立てることによって、巻線密度が
高密度化することを可能とした分割コア方式の固定子で
ある。また、図３には、隣接する分割コア２１どうしが
左右それぞれの各端部において嵌合している様子を描写
している。

【００３４】図２に示すように、固定子２０は、極歯単
位毎に出力軸方向に１２個に略均等に分割された分割コ
ア２１からなる。各々の分割コア２１は、図示の通りの
略Ｔ字形状に打ち抜きなどのプレス成形された鉄片を極
歯単位ごとに積層化した後、極歯部毎に絶縁部２３を形
成して、巻線機（図示しない）などを用いて極歯部に対
して直交するように整列状に高密度に巻線部２４を形成
することによって、完成する。

【００３５】隣接する各分割コア２１どうしの間で、ヨ
ーク部の周方向の一端と対称な形状を有する他端の凸部
と凹部とを嵌合させることで、１２個の分割コア２１を
並べて円筒形状に組み立てることができる。鉄心の分割
面の外周端部を円筒中心軸方向にレーザ溶接することに
よって、溶接部２２で溶着され、必要な固定子剛性を備
えた一体構造の固定子２０が形成される。

【００３６】図４には、分割コア２１をさらに拡大して
示している。分割された積層鉄心すなわち各々の分割コ
ア２１は、円弧状のヨーク２５と、ヨーク部２５の中央
から半径方向に内側に伸びるポール部２６と、ポール部
２６の半径方向内側端の歯部２７とを備えている。

【００３７】ヨーク部２５の周方向の一端と他端には、
それぞれ凸部２８と凹部２９が形設されている。したが
って、分割コア２１を周方向に整列させる場合には、あ
る分割コア２１の凸部２８は、周方向に隣接する他方の
分割コア２１の凹部２９に周方向から挿入して嵌合する
ようになっている。

【００３８】凸部２８は、円筒状の固定子２１とは同心
状の円弧に沿って壁面が形設された半径方向外側面２８
ａと、円筒状の固定子２１と同心状の円と接する接線に
沿って壁面が形設された半径方向内側面２８ｂとで構成
される。

【００３９】また、凹部２９は、円筒状の固定子２１と
は同心状の円弧に沿って壁面が形設された半径方向外側
面２９ａと、円筒状の固定子２１と同心状の円と接する
接線に沿って壁面が形設された半径方向内側面２９ｂと
で構成される。

【００４０】また、各分割コア２１における凸部２８の
突起の厚みｌ２と、凹部２９の上下の各突起の厚みｌ
１，ｌ３はほぼ等しい大きさに形設されている。

【００４１】凸部２８側の半径方向外側面２８ａと凹部
２９側の半径方向外側面２９ａは、いずれも円筒状の固
定子２１と同心状の円弧を形成している（上述）。した
がって、分割コア２１の凸部２８を、周方向に隣接する
他の分割コア２１の凹部２９に周方向から挿入すること
が容易となる。

【００４２】また、凸部２８側の半径方向内側面２８ｂ
と凹部２９側の半径方向内側面２９ｂは、いずれも円筒
状の固定子２１と同心状の円に接する接線に沿っている
（上述）。したがって、周方向に隣接する他の分割コア
２１の凹部２９に接線方向から挿入することが容易とな
る。

【００４３】このような場合、隣接する分割コア２１の
凸部２８と凹部２９の上下の各接合面において、一方は
固定子の円筒形状と同心円状の円弧に沿った方向で挿通
され、他方は該円筒形状と同心円状の円と接する接線に
沿って（すなわち上記とは異なる方向から）挿通する。
すなわち、円弧方向と接線方向という２つの方向の組み
合わせにより、各接合面における面方向の自由度が一致
しなくなるので、隣接する分割コア２１はそれぞれの凸
部２８と凹部２９の嵌合により、ガタの小さな機械的連
結を実現することができる。

【００４４】また、ヨーク部２５の半径方向外周の溶接
部２２をレーザ光照射などにより溶接した場合、溶接部
２２が一旦は急速に過熱されるが、その後急速に冷却さ
れるため、溶接部２２において熱収縮が発生する。すな
わち、熱収縮により、図２（ｂ）の矢印方向に示す力が
加わる結果として、溶接部２２と固定子２１の半径方向
に対称な位置の接続部が開こうとして変形するおそれが
ある。

【００４５】これに対し、本実施例に係る固定子２１を
分割コアに適用した場合、凸部２８側の半径方向内側面
２８ｂと凹部２９側の半径方向内側面２９ｂはいずれも
円筒状の固定子２１と同心状の円と接するように形設さ
れている（上述）。したがって、図３の矢印で示すよう
に、分割コア２１間の接続部分が開こうとする力が加わ
った場合であっても、凸部２８側の半径方向内側面２８
ｂと凹部２９側の半径方向内側面２９ｂは、溶接部２２
を軸にして、溶接部２２と固定子２１の半径方向に対称
な位置の接合部が開こうとする力を抑制することができ
る。すなわち、各分割コア２１を周方向に従って正確に
組み立てて、固定子２１を所定の形状に仕上げることが
可能となる。

【００４６】レーザ溶接による溶着深さは、凹部２９に
おける半径方向の厚みｌ１によって決まる。半径方向の
厚みｌ１，ｌ２，ｌ３をほぼ等しい大きさとすることに
より、溶着部の深さすなわち半径方向の厚みｌ１にて固
定子２１に充分な剛性を確保することができる。また、
半径方向の厚みｌ２，ｌ３により充分な嵌合性を確保す
ることができる。したがって、各分割コア２１を周方向
に従って正確に組み立てて、固定子２１を所定の形状に
仕上げることができる。

【００４７】また、凸部２８の周方向の長さｌ４は、半
径方向の厚みのほぼ２倍の長さに設定することにより、
溶接部２２の熱収縮による変形を抑制することができる
ので、固定子２１を所定形状に仕上げることが可能にな
る。

【００４８】なお、上述した本実施例では、鉄心の分割
面の外周端部を円筒中心軸方向に溶着しているが、本発
明の要旨は特に限定されない。例えば、分割面の内周端
部を円筒中心軸方向に溶着し、凸部２８の半径方向外側
面２８ａを円筒状の固定子２１と同心の円と接する接線
方向に沿って形設するとともに、半径方向内側面２８ｂ
を円筒状の固定子２１と同心の円弧に沿って形設し、同
様に、凹部２９の半径方向外側面２９ａを円筒状の固定
子２１と同心の円と接する接線方向に沿って形設すると
ともに、半径方向内側面２９ｂを円筒状の固定子２１と
同心の円弧に沿って形設するようにしても、本発明の効
果を奏することができる。

【００４９】［追補］以上、特定の実施例を参照しなが
ら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や
代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示とい
う形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈
されるべきではない。本発明の要旨を判断するために
は、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきで
ある。

【００５０】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
ロボットを始めとする各種産業機器のアクチュエータと
して利用可能な、優れたサーボ・モータを提供すること
ができる。

【００５１】また、本発明によれば、固定子側の巻線密
度を向上させた、優れたサーボ・モータを提供すること
ができる。

【００５２】また、本発明によれば、固定子に分割コア
を用いて巻線密度を向上させた、小型且つ高出力の優れ
たサーボ・モータを提供することができる。

【００５３】本発明に係る分割コア方式を採用すること
により、隣接する分割コアどうしのガタを生じることな
く周方向に正確に連結することができ、高品質な固定子
コアを組み立てることができ、以って小型且つ高出力の
サーボ・モータを構成することができる。

【００５４】また、本発明によれば、隣接する分割コア
どうしの嵌合部の形状を工夫することにより、分割コア
の接合部分に充分な嵌合と溶接強度（剛性）を与えるこ
とができるので、高品質な固定子を組み立てることがで
き、以って小型且つ高出力のサーボ・モータを構成する
ことができる。

【００５５】また、本発明によれば、隣接する分割コア
における一端の凸部と他端の凹部とを嵌合することによ
って固定子を組み立てるようにしたので、組立性を損な
うことなく、充分に広い表面積で嵌合することを可能と
し、嵌合部における磁気漏れを小さくしたサーボ・モー
タを構成することができる。

【００５６】また、本発明によれば、高密度な巻線と省
スペース化を可能にした分割コア方式の固定子を実現す
ることができ、高品質で且つ嵌合部における磁気漏れに
よる損失を低減し、より小型で高出力、高速、安定なサ
ーボ・モータを構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に供されるＡＣサーボ・モータ１
の軸方向の断面構成を示した図である。

【図２】本実施例に係るＡＣサーボ・モータ１に使用さ
れる固定子（ステータ）２０を抜き出して描写した図で
ある。

【図３】隣接する分割コア２１どうしが各端部において
嵌合している様子を示した図である。

【図４】分割コア２１を拡大して示した図である。

【図５】分割コア方式の固定子の断面構成（従来例）を
示した図である。

【符号の説明】

１…ＡＣサーボ・モータ １１…ケース １２…固定子（ステータ）鉄心 １３…回転子（ロータ） １４…ベアリング ２０…固定子 ２１…分割コア ２２…溶接部 ２３…絶縁部 ２４…巻線部 ２５…ヨーク部 ２６…ポール部 ２７…歯部 ２８…凸部 ２９…凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H002 AA07 AB05 AB06 AC01 AC02 AC06 AE08 5H615 AA01 BB01 BB14 BB16 PP01 PP07 PP28 SS03 SS05 SS09 SS11 SS16 TT05 5H621 GA01 GA04 GA12 GA16 GB03 JK02 JK05

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転子側に永久磁石を配置するとともに固
   定子側にコイルを配置して磁束分布とコイルの通過電流
   によりトルクを発生させるタイプのサーボ・モータ用の
   固定子コアであって、周方向に分割された各分割コアで
   構成され、 各分割コアは、所定形状の鉄片を極歯単位で積層化した
   後、極歯部毎に形成された絶縁部と、極歯部に対して直
   交するように略整列状に巻き取られた巻線部とが形成さ
   れ、 隣接する各分割コアどうしは互いの接合部分の外周端部
   を積層方向に溶着されている、ことを特徴とするサーボ
   ・モータ用の固定子コア。
2. 【請求項２】周方向に分割された各分割コアのヨーク部
   の周方向の一端と他端にそれぞれ凸部と凹部が形成さ
   れ、 隣接する一方の分割コアの凸部が他方の分割コアの凹部
   と嵌合するようにして所定数量の分割コアを周方向に連
   結することで円周状に組み立てられている、ことを特徴
   とする請求項１に記載のサーボ・モータ用の固定子コ
   ア。
3. 【請求項３】周方向に分割された各分割コアのヨーク部
   の周方向の一端と他端にそれぞれ凸部と凹部が形成さ
   れ、 前記凸部は、前記固定子の円筒形状に対して第１の形状
   を持つ半径方向外側面と、前記固定子の円筒形状に対し
   て第２の形状を持つ半径方向内側面を有し、 前記凹部は、前記固定子の円筒形状に対して前記第１の
   形状を持つ半径方向外側面と、前記固定子の円筒形状に
   対して前記第２の形状を持つ半径方向内側面を有し、 隣接する一方の分割コアの凸部における半径方向外側面
   及び半径方向内側面が他方の分割コアの凹部における半
   径方向外側面及び半径方向内側面とそれぞれ接合するよ
   うにして該凸部と該凹部が嵌合して、所定数量の分割コ
   アを周方向に連結することで円周状に組み立てられてい
   る、ことを特徴とする請求項１に記載のサーボ・モータ
   用の固定子コア。
4. 【請求項４】前記第１の形状又は第２の形状のうち一方
   は前記固定子の円筒形状と同心状の円弧に沿って形設さ
   れた壁面を構成し、他方は前記固定子の円筒形状と同心
   状の円と接する接線に沿って形設された壁面を構成する
   ことを特徴とする請求項３に記載のサーボ・モータ用の
   固定子コア。
5. 【請求項５】前記凸部の突起の厚みと、前記凹部の上下
   の各突起の厚みがほぼ等しいことを特徴とする請求項３
   に記載のサーボ・モータ用の固定子コア。
6. 【請求項６】ヨーク部周方向に形成された前記凸部と前
   記凹部の嵌合部において、隣接する各分割コアの接合部
   分の外周端部を積層方向に溶着する際に、該溶接溶け込
   み深さを考慮して、固定子円筒面に対してその半径方向
   に隣接長さを所定長に設定することを特徴とする請求項
   ３に記載のサーボ・モータ用の固定子コア。
7. 【請求項７】回転子側に永久磁石を配置するとともに固
   定子側にコイルを配置して磁束分布とコイルの通過電流
   によりトルクを発生させるタイプのサーボ・モータ用の
   固定子コアであって、 周方向に分割された各分割コアのヨーク部の周方向の一
   端と他端にそれぞれ凸部と凹部が形成され、 前記凸部は、前記固定子の円筒形状に対して第１の形状
   を持つ半径方向外側面と、前記固定子の円筒形状に対し
   て第２の形状を持つ半径方向内側面を有し、 前記凹部は、前記固定子の円筒形状に対して前記第１の
   形状を持つ半径方向外側面と、前記固定子の円筒形状に
   対して前記第２の形状を持つ半径方向内側面を有し、 隣接する一方の分割コアの凸部における半径方向外側面
   及び半径方向内側面が他方の分割コアの凹部における半
   径方向外側面及び半径方向内側面とそれぞれ接合するよ
   うにして該凸部と該凹部が嵌合して、所定数量の分割コ
   アを周方向に連結することで円周状に組み立てられてい
   る、ことを特徴とするサーボ・モータ用の固定子コア。
8. 【請求項８】前記第１の形状又は第２の形状のうち一方
   は前記固定子の円筒形状と同心状の円弧に沿って形設さ
   れた壁面を構成し、他方は前記固定子の円筒形状と同心
   状の円と接する接線に沿って形設された壁面を構成する
   ことを特徴とする請求項７に記載のサーボ・モータ用の
   固定子コア。
9. 【請求項９】前記凸部の突起の厚みと、前記凹部の上下
   の各突起の厚みがほぼ等しいことを特徴とする請求項７
   に記載のサーボ・モータ用の固定子コア。
10. 【請求項１０】ヨーク部周方向に形成された前記凸部と
    前記凹部の嵌合部において、隣接する各分割コアの接合
    部分の外周端部を固定子円筒の軸方向に溶着する際に、
    該溶接溶け込み深さを考慮して、固定子円筒面に対して
    その半径方向に隣接長さを所定長に設定することを特徴
    とする請求項７に記載のサーボ・モータ用の固定子コ
    ア。
11. 【請求項１１】回転子側に永久磁石を配置するとともに
    固定子側にコイルを配置して磁束分布とコイルの通過電
    流によりトルクを発生させるタイプのサーボ・モータで
    あって、 前記固定子は周方向に分割された各分割コアで構成さ
    れ、 各分割コアのヨーク部の周方向の一端と他端にそれぞれ
    凸部と凹部が形成され、 前記凸部は、前記固定子の円筒形状に対して第１の形状
    を持つ半径方向外側面と、前記固定子の円筒形状に対し
    て第２の形状を持つ半径方向内側面を有し、 前記凹部は、前記固定子の円筒形状に対して前記第１の
    形状を持つ半径方向外側面と、前記固定子の円筒形状に
    対して前記第２の形状を持つ半径方向内側面を有し、 隣接する一方の分割コアの凸部における半径方向外側面
    及び半径方向内側面が他方の分割コアの凹部における半
    径方向外側面及び半径方向内側面とそれぞれ接合するよ
    うにして該凸部と該凹部が嵌合して、所定数量の分割コ
    アを周方向に連結することで円周状に組み立てられてい
    る、ことを特徴とするサーボ・モータ。
12. 【請求項１２】前記第１の形状又は第２の形状のうち一
    方は前記固定子の円筒形状と同心状の円弧に沿って形設
    された壁面を構成し、他方は前記固定子の円筒形状と同
    心状の円と接する接線に沿って形設された壁面を構成す
    ることを特徴とする請求項１１に記載のサーボ・モー
    タ。
13. 【請求項１３】前記凸部の突起の厚みと、前記凹部の上
    下の各突起の厚みがほぼ等しいことを特徴とする請求項
    １１に記載のサーボ・モータ。
14. 【請求項１４】ヨーク部周方向に形成された前記凸部と
    前記凹部の嵌合部において、隣接する各分割コアの接合
    部分の外周端部を積層方向に溶着する際に、該溶接溶け
    込み深さを考慮して、固定子円筒面に対してその半径方
    向に隣接長さを所定長に設定することを特徴とする請求
    項１１に記載のサーボ・モータ。