JP2003111318A - モジュール化固定子 - Google Patents

モジュール化固定子

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JP2003111318A JP2002278019A JP2002278019A JP2003111318A JP 2003111318 A JP2003111318 A JP 2003111318A JP 2002278019 A JP2002278019 A JP 2002278019A JP 2002278019 A JP2002278019 A JP 2002278019A JP 2003111318 A JP2003111318 A JP 2003111318A
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家豪 范
Yuho Han
瑜芳 范
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モジュール化固定子の提供。 【解決手段】 導磁材料で形成されたベース、及び複数
の鉄心モジュールで組成され、複数の鉄心モジュールが
それぞれベース表面上に凹設された複数の固定溝に対応
する。鉄心モジュールは導磁材料で形成された鉄心ブロ
ック、絶縁ブシュ、コイルを具え、且つ複数の鉄心モジ
ュールが弾性的に導磁ベース上に組み合わされて多様な
変化の組合せを形成し、並びに速やかに導磁ベースに組
み合わされ、設計製造コストを下げる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一種のモジュール化
固定子の構造に係り、特に、電動機或いは発電機に適用
される固定子の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知の電動機或いは発電機の固定子構造
は要求される容量及び回転速度により必要な極数が設計
され、並びに必要な極数により製造される。所定の極数
の固定子はモールド一体成形されるか、１片の厚さが
０．５ｍｍ〜０．３５ｍｍの鉄心片（或いはけい素鋼
板）が積み重ねられた後にリベット結合されてなる。し
かし、上述の周知の固定子は製造完成後に所定数量の極
数を有し、もし極数を増加或いは減少させる場合には新
たに型を形成しなければならず、製造者の費やすコスト
が高く応用性に欠け、且つもとの設備を利用することが
できず、資源浪費を形成し設計製造コストを増加する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的
は、一種のモジュール化固定子を提供することにあり、
それは、複数の鉄心モジュールを導磁材料に弾性的に組
合せ、多様な変化の組合せを形成できるようにしたもの
とする。
【０００４】本発明のもう一つの目的は、一種のモジュ
ール化固定子を提供することにあり、それは複数の鉄心
モジュールを導磁ベースに速やかに組合せることがで
き、設計製造コストを下げられるものとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、導磁
材料で形成されて表面に複数の固定溝が凹設されたベー
スと、これら固定溝に対応するように固定され、それぞ
れが鉄心ブロック、絶縁ブシュ及びコイルを具え、該鉄
心ブロックが導磁材料で形成され、鉄心ブロックの上段
に導磁面が形成され、中段に絶縁ブシュが套設され、該
絶縁ブシュの外周にコイルが巻かれ、該鉄心ブロックの
下段が該固定溝内に固定された複数の鉄心モジュール
と、を少なくとも具えたことを特徴とする、モジュール
化固定子としている。請求項２の発明は、請求項１に記
載のモジュール化固定子において、ベースが円盤体とさ
れ、且つ固定溝が環状に沿って間隔設置されたことを特
徴とする、モジュール化固定子としている。請求項３の
発明は、請求項１に記載のモジュール化固定子におい
て、ベースが鋼鉄材料で形成されたことを特徴とする、
モジュール化固定子としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のモジュール化固定子は、
ベースとされ、導磁材料で形成され、表面に複数の固定
溝が凹設された上記ベースと、複数の鉄心モジュールと
され、それぞれが該固定溝内に対応するように固定さ
れ、各鉄心モジュールが、鉄心ブロック、絶縁ブシュ、
及びコイルを具え、鉄心ブロックが導磁材料で形成さ
れ、鉄心ブロック上段に導磁面が形成され、中段に絶縁
ブシュが套設され、該絶縁ブシュがプラスチック材料、
或いはベークライト、或いはその他の絶縁材料で形成さ
れ、且つ絶縁ブシュの外周にコイルが巻かれ、鉄心ブロ
ックの下段が固定溝内に固定された、上記複数の鉄心モ
ジュールと、で組成されている。
【０００７】
【実施例】本発明のモジュール化固定子の第１実施例
は、電動機の固定子を例として説明される。図１の分解
斜視図に示されるように、それは、ベース２１と６個の
鉄心モジュール３で組成されている。
【０００８】前述のベース２１は鋼鉄材等の導磁性材料
で形成され、且つその形状は円盤体とされ、並びにベー
ス２１表面にあって環状に、間隔をあけて６個の固定溝
２２が凹設されている。六個の鉄心モジュール３はそれ
ぞれベース２１の表面上の６個の固定溝２２に対応し、
且つこのベース２１が回転子８１と組み合わされて一つ
のモータが形成されている。
【０００９】図２は前述の鉄心モジュール３の細部分解
図であり、鉄心モジュール３は、鉄心ブロック３１、絶
縁ブシュ３２、及びコイル３３で組成されている。本例
中の鉄心ブロック３１は複数のけい素鋼板３１０が積み
重ねられてなり、且つ鉄心ブロック３１の上段３１１に
軸方向に設置された導磁面３１４が形成されて、回転子
８１の中心軸（図１のごとし）と同一方向とされ、中段
３１２にプラスチック材料で形成された絶縁ブシュ３２
が套設され、並びに絶縁ブシュ３２の外周にコイル３３
が巻かれ、通電後に磁場を発生する。下段は固定部３１
３とされ、固定部３１３は緊密に組み合わせる方式でベ
ース２１の固定溝２２に圧接される。当然、ネジ、ピ
ン、溶接或いはその他の固定方式により結合することも
可能である。
【００１０】図１中に示されるベース２１は、その中心
に軸孔２０が設けられ、軸孔２０は回転子８１の中心軸
を貫通させて回転子８１の組み付けに供される。そのう
ち、回転子８１の下方に複数の永久磁石８１０が設けら
れて鉄心モジュール３と交互誘導し回転子８１を回転さ
せ、且つ永久磁石８１０は鉄心モジュール３の上方に位
置し、並びに鉄心ブロック３１の導磁面３１４に対向す
る。
【００１１】図３は前述の実施例の断面図であり、回転
子８１の中心軸がベース２１の軸孔２０を貫通してそれ
に組み合わされ、鉄心モジュール３が鉄心ブロック３１
の固定部３１３によりベース２１の固定溝２２に固定さ
れている。
【００１２】これにより、本発明のモジュール化固定子
は、複数の鉄心モジュール３が弾性的に導磁ベース２１
に組み合わされ、多様な変化組合せを形成する。且つ複
数の鉄心モジュール３が速やかにベース２１に組み付け
られて、設計製造コストを下げることができる。
【００１３】図４のａ〜ｆはその他の６種類の積層式の
鉄心ブロック３８、３９、３４、３５、３６、３７の形
状を示すが、これに限定されるわけではなく、必要に応
じて各種の異なる形状に設計することが可能である。こ
のほか、鉄心ブロックは当然その他の方式により製造可
能であり、例えば鉄粉を加圧するか或いは純鉄ブロック
で形成することができる。
【００１４】図５のａ〜ｆは前述の鉄粉を加圧してなる
鉄心ブロック４１、４２、４３、４４、４５、４６の６
種類の態様を示すが、当然その形状はこれに限定される
わけではない。上述の固定子はその他の種類の回転子に
組み合わされて別の種類のモータを形成可能である。
【００１５】図６のａ〜ｃは異なる種類の回転子との組
合せ状況を示し、図６のａのアルミモールド回転子８２
と組み合わされて誘導モータとされうる。また、図６の
ｂの凸極回転子８３と組み合わされて磁気抵抗モータと
されうる。図６のｃの回転子８４と組み合わされて直流
ブラシレスモータとされうる。
【００１６】本発明のモジュール化固定子の別の実施例
に係り、図７に示される誘導モータの分解図を参照され
たい。その構成方式は前の実施例とほとんど同じである
が、鉄心モジュール３’中の鉄心ブロック３７が、その
導磁面３７４が径方向に設置され、すなわち、該導磁面
３７４がアルミモールド回転子８５の中心軸に対向し、
アルミモールド回転子８５が６個の鉄心モジュール３’
に囲まれた空間内部に組み付けられて、アルミモールド
回転子８５の誘導磁極８５０が導磁面３７４に対向し、
アルミモールド回転子８５の回転に感応し、モジュール
化されているため前述の実施例と同じ機能目的を達成す
る。
【００１７】図８のａ〜ｆに示されるように、前述の鉄
心ブロック３７は複数の、その他の形状のけい素鋼板３
７０、３７１、３７２、３７３、３７４’、３７５、３
７６を重ね合わせてなる。本例の固定子は異なる回転子
と組み合わされて異なる種類のモータとされうる。
【００１８】図９のａ、に示されるのは異なる種類のモ
ータを形成するために組み合わされる異なる回転子であ
る。図９のａの凸極回転子８６を組み合わせることによ
り、磁気抵抗モータが形成され、図９のｂの回転子８７
を組み合わせることで、直接ブラシレスモータが形成さ
れる。
【００１９】本発明のモジュール化固定子の別の実施例
が図１０に示され、図１１にはその断面図が示される。
本実施例は線形モータの構成形式とされ、それはベース
２５が長条体に改変され、且つベース２５表面の固定溝
２６は直線に沿って離間設置されている。鉄心モジュー
ル３の構造と第１実施例中の鉄心モジュール３は同じで
あるが、しかし本実施例の回転子８８は長条体とされ並
びに鉄心モジュール３の上方に位置し、回転子８８の永
久磁石８８０は鉄心ブロック３１の導磁面３１４のちょ
うど上方に分布する。これにより、永久磁石８８０と鉄
心ブロック３１の交互誘導により長条形の回転子８８が
線形運動を行う。
【００２０】図１２は本発明のモジュール化固定子の線
形モータのもう一つの実施例を示し、回転子８９はベー
ス２７の一側（或いは二側）に設けられ、且つその上に
位置する永久磁石８９０と鉄心ブロック３１の一側（或
いは二側）の導磁面３１４’は対向し、そのうち、鉄心
ブロック３１はベース２７の表面上の固定溝２８に直線
状に離間設置されている。これにより、左右の一つ或い
は二つの長条形回転子が線形運動を呈する。
【００２１】図１３は本発明のモジュール化固定子の線
形モータのさらに別の実施例を示し、回転子９０は逆Ｕ
形を呈してベース２９の上方に位置し、永久磁石９００
もまた逆Ｕ形を呈し並びに回転子９０内壁に離間分布
し、並びにベース２９の固定溝３０に固定された鉄心ブ
ロック３１の三つの導磁面３１４、３１４’に対応し、
誘導により発生する磁力を増加でき、モータの容量を増
加できる。
【００２２】図１４は本発明の絶縁ブシュとコイルのそ
の他の種類の組合せ形態を示し、それは二つの相反する
捲線方向のコイル３３１、３３２がそれぞれ単一絶縁ブ
シュ３２に巻かれ、異なる時間にコイル３３１、或いは
３３２に通電されることで、鉄心ブロック３１に感応し
異なる方向の磁場を形成する。図１５はコイル３３
１’、３３２’がそれぞれ絶縁ブシュ３２１、３２２に
巻かれ、組立作業に便利とされている。
【００２３】図１６では二つの、図３に示される回転子
８１が反対方向に結合されて一つの中央回転子８１１が
形成され、並びに二つの固定子１１がそれぞれ軸方向の
二側に設けられて二層構造が形成されている。その二つ
の回転子８１の結合方式はネジを利用するか、或いはリ
ベット結合、溶接、止め合わせ、或いはその他の固定方
式とされる。上述の二層構造はまた、二つの固定子ベー
スを一つに結合し並びに中間に設け、二つの回転子を軸
方向の二側に設け、これにより中間部分の固定子を包囲
させる形態に改変されうる。同様に、三層、四層或いは
実際の必要に応じてさらに多層の構造とされうる。
【００２４】図１７は図７の二つの固定子１２を反対方
向に結合してなり、回転軸上の二つの回転子８５１はそ
れぞれ二端に設けられ、且つ径方向を以て導磁面に対応
する。当然、本発明のモジュール化設計により、モータ
の固定子と回転子の組合せ状況は、三層、四層或いはそ
れ以上の多層構造とされうる。
【００２５】図１８は三層式線形モータを示し、それ
は、図１１の固定子１３を反対方向に結合して第１層、
第２層を形成し、並びに第２、３層の回転子８８１が結
合され一体とされている。これにより、本発明は各層が
それぞれモジュール化されているため、図１６、１７、
１８もまたモータ容量或いは回転速度の要求により、モ
ータが拡張されて四層、五層さらに多層のモータとされ
うる。
【００２６】
【発明の効果】総合すると、本発明はその目的、手段、
機能のいずれにおいても周知の技術の特徴とは異なって
おり、モジュール化固定子の一大突破である。なお、以
上の実施例は本発明の実施範囲を限定するものではな
く、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、
いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例の鉄心モジュール分解図で
ある。
【図３】本発明の第１実施例の断面図である。
【図４】本発明の第１実施例の各種鉄心ブロック形状表
示図である。
【図５】本発明の第１実施例の鉄粉加圧結合により形成
された鉄心ブロック或いは純鉄ブロックで形成した鉄心
ブロック表示図である。
【図６】本発明の第１実施例に組み合わせる各種の回転
子の立体図である。
【図７】本発明の第２実施例の分解斜視図である。
【図８】本発明の第２実施例の各種鉄心ブロック形状表
示図である。
【図９】本発明の第２実施例に組み合わせる各種の回転
子の立体図である。
【図１０】本発明の第３実施例の分解斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施例の断面図である。
【図１２】本発明の第４実施例の側面図である。
【図１３】本発明の第５実施例の分解斜視図である。
【図１４】図２の鉄心モジュールの別の態様表示図であ
る。
【図１５】図２の鉄心モジュールの別の態様表示図であ
る。
【図１６】本発明の第６実施例の断面図である。
【図１７】本発明の第７実施例の断面図である。
【図１８】本発明の第８実施例の断面図である。
【符号の説明】
１、１１、１２、１３ 固定子 ２０ 軸孔 ２１、２３、２５、２７、２９ ベース ２２、２４、２６、２８、３０ 固定溝 ３、３’ 鉄心モジュール ３１、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４１、４
２、４３、４４、４５、４６ 鉄心ブロック ３１０、３７０、３７１、３７２、３７３、３７４’、
３７５、３７６ けい素鋼板 ３１１ 上段 ３１２ 中段 ３１３、３７９ 固定部 ３１４、３１
４’、３７４ 導磁面 ３２、３２１、３２２ 絶縁ブシュ ３３、３３１、３３２、３３１’、３３２’ コイル ８１、８１１、８２、８３、８４、８５、８５１、８
６、８７、８８、８８１、８９、９０ 回転子 ８１０、８８０、８９０、９００ 永久磁石 ８５０ 誘導磁極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 導磁材料で形成されて表面に複数の固定
    溝が凹設されたベースと、 これら固定溝に対応するように固定され、それぞれが鉄
    心ブロック、絶縁ブシュ及びコイルを具え、該鉄心ブロ
    ックが導磁材料で形成され、鉄心ブロックの上段に導磁
    面が形成され、中段に絶縁ブシュが套設され、該絶縁ブ
    シュの外周にコイルが巻かれ、該鉄心ブロックの下段が
    該固定溝内に固定された複数の鉄心モジュールと、 を少なくとも具えたことを特徴とする、モジュール化固
    定子。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のモジュール化固定子に
    おいて、ベースが円盤体とされ、且つ固定溝が環状に沿
    って間隔設置されたことを特徴とする、モジュール化固
    定子。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のモジュール化固定子に
    おいて、ベースが鋼鉄材料で形成されたことを特徴とす
    る、モジュール化固定子。
JP2002278019A 2001-09-26 2002-09-24 モジュール化固定子 Pending JP2003111318A (ja)

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