JP2004040871A - ステータコア及びモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】従来のステータコアに比べて磁気抵抗が小さくかつばらつかないステータコア及びそのようなステータコアを備えたモータを提供する。
【解決手段】磁性粉体と絶縁部材との複合材料は、磁性体でありかつ絶縁体であるので、積層構造にしなくても渦電流損を抑えた磁気回路を構成することができる。そして、本発明のコアピース１４は、複合材料の一体物であるから、コアピース１４同士の接合面１４Ａの平面度を、従来の積層構造のものに比べて高くすることができる。これにより、本発明のステータコア１２では、従来のものに比べて磁気抵抗及び磁気抵抗のばらつきが共に小さくなり、このようなステータコア１２を備えたモータ１０は、従来のモータに比べて、出力トルクが大きくなり、コギングトルクを抑えることができる。
【選択図】 図２
【解決手段】磁性粉体と絶縁部材との複合材料は、磁性体でありかつ絶縁体であるので、積層構造にしなくても渦電流損を抑えた磁気回路を構成することができる。そして、本発明のコアピース１４は、複合材料の一体物であるから、コアピース１４同士の接合面１４Ａの平面度を、従来の積層構造のものに比べて高くすることができる。これにより、本発明のステータコア１２では、従来のものに比べて磁気抵抗及び磁気抵抗のばらつきが共に小さくなり、このようなステータコア１２を備えたモータ１０は、従来のモータに比べて、出力トルクが大きくなり、コギングトルクを抑えることができる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のコアピースに縦割り分割可能な筒形のステータコア及びそのようなステータコアを備えたモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、従来のステータコア５を構成する複数のコアピース１は、複数の鋼板２を積層した構造になっており、コアピース１に備えたティース３にコイル（図示せず）を巻回してから、隣り合ったコアピース１，１同士が接合される。これにより、図６に示すように隣合ったコアピース１，１で同じ位置に積層された鋼板２，２の接合面２Ａ，２Ａ同士が互いに当接し、コイルを励磁したときに接合面２Ａ，２Ａ同士の当接部分を磁束が交錯して磁気回路が構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各鋼板２は、例えば板金から打ち抜かれて形成されるために、図６に示すように鋼板２の接合面２Ａの中央部分とエッジ部分２Ｅとが面一にならず、これら複数の鋼板２が積層されたコアピース１同士の実質的な当接面積は、各鋼板２のエッジ部分２Ｅにより減らされかつ、ばらついていた。このため、従来のステータコア５では、非分割タイプのステータコアに比べて磁気抵抗が大きくかつばらつき、これが原因となってモータ出力トルクが小さくなったり、コギングトルクが大きくなるといった問題が生じていた。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来のステータコアに比べ、磁気抵抗が小さくかつばらつかないステータコア及びそのようなステータコアを備えたモータの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るステータコアは、複数のコアピースに縦割り分割可能なステータコアであって、各コアピースは、磁性粉体と絶縁部材との複合材料で形成されたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のステータコアにおいて、鉄粉であるところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載のステータコアにおいて、磁性粉体は、無機酸化物で表面を絶縁処理されたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載のステータコアにおいて、磁性鉄粉の大きさは、２０〜１００μｍであるところに特徴を有する。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載のステータコアにおいて、絶縁部材は、合成樹脂であるところに特徴を有する。
【００１０】
請求項６の発明に係るモータは、複数のコアピースに縦割り分割可能なステータコアを有するモータであって、各コアピースは、磁性粉体と絶縁部材との複合材料で形成されたところに特徴を有する。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
磁性粉体と絶縁部材との複合材料は、磁性体でありかつ絶縁体であるので、積層構造にしなくても渦電流損を抑えた磁気回路を構成することができる。そして、本発明に係るコアピースは、上記のような複合材料で形成されたから、コアピース同士の接合面の平面度を、従来の積層構造のものに比べて高くすることができる。これにより、本発明のステータコアでは、従来のものに比べて磁気抵抗及び磁気抵抗のばらつきを共に小さくすることができる。そして、このようなステータコアを備えたモータでは、従来のステータコアを備えたモータに比べて、出力トルクが大きくなり、コギングトルクを抑えることができる（請求項６の発明）。
【００１２】
ここで、上記した磁性粉体は、鉄粉であることが好ましく（請求項２の発明）、無機酸化物で表面を絶縁処理されていることが好ましい（請求項３の発明）。また、磁性鉄粉の大きさは、２０〜１００μｍであることが好ましい（請求項４の発明）。さらに、磁性粉体と共に複合材料を構成する絶縁部材は、合成樹脂であってもよい（請求項５の発明）。
【００１３】
また、コアピースは複合材料であるから、従来の鋼板の積層構造では製造困難であった形状を容易に実現することができる。これにより、電線と電線巻回部との間の隙間が抑えられて、モータの出力トルクのアップを図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１に示したモータ１０は、ブラシレスモータであって、筒形ハウジング１１の内側にステータコア１２を備える。
【００１５】
ステータコア１２は、両端が開放した形状をなし、周方向で複数（具体的には例えば１２個）のコアピース１４に縦割り分割可能になっている。
【００１６】
コアピース１４は、磁性粉体と絶縁部材との複合材料から形成され、図２に示すように、ステータコア１２の内側に向けてＴ字形のティース１３を張り出し形成した構造になっている。複合材料は、図３に拡大して概念的に示されており、例えば２０〜１００μｍの磁性粉体としての鉄粉Ｆの表面を燐酸Ｐで絶縁処理し、その鉄粉Ｆを合成樹脂Ｇにコンパウンドした構成になっている。そして、例えば、前記合成樹脂Ｇが溶融した状態で、複合材料を各コアピース１４に対応した成形型（図示せず）に充填し、合成樹脂Ｇが固化してから成形型から固化した複合材料を取り出し、もってコアピース１４が完成される。従ってコアピース１４のうち隣り合ったコアピース１４との接合面１４Ａ（図２参照）は、成形型の内面に対応した平坦な形状になる。
【００１７】
図１に示すように、各コアピース１４におけるティース１３のうちＴ字形の脚部に相当する電線巻回部２１には、各コアピース１４の縦方向（軸方向）にコイル２０が巻回されている。
【００１８】
このようにコイル２０を備えたコアピース１４群は、互いに接合されてステータコア１２を構成する。ここで、本実施形態のコアピース１４の接合面１４Ａは、前述のように複合材料の成形型に対応した平坦形状をなしているので、従来の積層構造のステータコア（図５参照）に比べて平面度が高い。また、図４に示すように、仮にコアピース１４の接合面１４Ａのエッジ部分Ｅが接合面１４Ａの中央部分に比べて例えば後退していたとしても、本実施形態のコアピース１４は積層構造ではなく複合材料による一体成形品であるので、エッジ部分Ｅが占める割合は、従来のコアピースの接合面（図６参照）において鋼板のエッジが占める割合に比べて極めて小さくなる。これにより、本実施形態のコアピース１４では、接合面１４Ａ同士の当接面積が従来のものより広くなり、従来のステータコアに比べて磁気抵抗が小さくなると共に、その磁気抵抗のばらつきも抑えられる。
【００１９】
このようにしてコアピース１４群を接合してなるステータコア１２は、一端部において各コアピース１４のコイル２０の端末部分が結線処理されてから筒形ハウジング１１内に例えば焼嵌される。そして、そのステータコア１２の内部にロータ１６が配されて、筒形ハウジング１１の両端部を閉塞してモータ１０が完成される。
【００２０】
上記構成のモータ１０では、そのモータ１０に内蔵したステータコア１２が、従来のステータコアに比べて磁気抵抗及び磁気抵抗のばらつきが共に小さいので、モータ１０の出力トルクは従来のモータより大きくなり、しかもコギングトルクを抑えることができる。
【００２１】
＜他の実施形態＞
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、前記実施形態では、ブラシレスモータ１０を例に挙げたが、ステッピングモータや誘導モータに本発明を適用してもよい。また、これ以外にも、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るステータコア及びロータの斜視図
【図２】ステータコアの斜視図
【図３】磁性粉体と絶縁部材との複合材料の概念図
【図４】コアピース同士の接合状態を示した部分拡大側面図
【図５】従来のステータコアの斜視図
【図６】従来のコアピース同士の接合状態を示した部分拡大側面図
【符号の説明】
１０…モータ
１２…ステータコア
１３…ティース
１４…コアピース
１４Ａ…接合面
２１…電線巻回部
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のコアピースに縦割り分割可能な筒形のステータコア及びそのようなステータコアを備えたモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、従来のステータコア５を構成する複数のコアピース１は、複数の鋼板２を積層した構造になっており、コアピース１に備えたティース３にコイル（図示せず）を巻回してから、隣り合ったコアピース１，１同士が接合される。これにより、図６に示すように隣合ったコアピース１，１で同じ位置に積層された鋼板２，２の接合面２Ａ，２Ａ同士が互いに当接し、コイルを励磁したときに接合面２Ａ，２Ａ同士の当接部分を磁束が交錯して磁気回路が構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各鋼板２は、例えば板金から打ち抜かれて形成されるために、図６に示すように鋼板２の接合面２Ａの中央部分とエッジ部分２Ｅとが面一にならず、これら複数の鋼板２が積層されたコアピース１同士の実質的な当接面積は、各鋼板２のエッジ部分２Ｅにより減らされかつ、ばらついていた。このため、従来のステータコア５では、非分割タイプのステータコアに比べて磁気抵抗が大きくかつばらつき、これが原因となってモータ出力トルクが小さくなったり、コギングトルクが大きくなるといった問題が生じていた。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来のステータコアに比べ、磁気抵抗が小さくかつばらつかないステータコア及びそのようなステータコアを備えたモータの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るステータコアは、複数のコアピースに縦割り分割可能なステータコアであって、各コアピースは、磁性粉体と絶縁部材との複合材料で形成されたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のステータコアにおいて、鉄粉であるところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載のステータコアにおいて、磁性粉体は、無機酸化物で表面を絶縁処理されたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載のステータコアにおいて、磁性鉄粉の大きさは、２０〜１００μｍであるところに特徴を有する。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載のステータコアにおいて、絶縁部材は、合成樹脂であるところに特徴を有する。
【００１０】
請求項６の発明に係るモータは、複数のコアピースに縦割り分割可能なステータコアを有するモータであって、各コアピースは、磁性粉体と絶縁部材との複合材料で形成されたところに特徴を有する。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
磁性粉体と絶縁部材との複合材料は、磁性体でありかつ絶縁体であるので、積層構造にしなくても渦電流損を抑えた磁気回路を構成することができる。そして、本発明に係るコアピースは、上記のような複合材料で形成されたから、コアピース同士の接合面の平面度を、従来の積層構造のものに比べて高くすることができる。これにより、本発明のステータコアでは、従来のものに比べて磁気抵抗及び磁気抵抗のばらつきを共に小さくすることができる。そして、このようなステータコアを備えたモータでは、従来のステータコアを備えたモータに比べて、出力トルクが大きくなり、コギングトルクを抑えることができる（請求項６の発明）。
【００１２】
ここで、上記した磁性粉体は、鉄粉であることが好ましく（請求項２の発明）、無機酸化物で表面を絶縁処理されていることが好ましい（請求項３の発明）。また、磁性鉄粉の大きさは、２０〜１００μｍであることが好ましい（請求項４の発明）。さらに、磁性粉体と共に複合材料を構成する絶縁部材は、合成樹脂であってもよい（請求項５の発明）。
【００１３】
また、コアピースは複合材料であるから、従来の鋼板の積層構造では製造困難であった形状を容易に実現することができる。これにより、電線と電線巻回部との間の隙間が抑えられて、モータの出力トルクのアップを図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１に示したモータ１０は、ブラシレスモータであって、筒形ハウジング１１の内側にステータコア１２を備える。
【００１５】
ステータコア１２は、両端が開放した形状をなし、周方向で複数（具体的には例えば１２個）のコアピース１４に縦割り分割可能になっている。
【００１６】
コアピース１４は、磁性粉体と絶縁部材との複合材料から形成され、図２に示すように、ステータコア１２の内側に向けてＴ字形のティース１３を張り出し形成した構造になっている。複合材料は、図３に拡大して概念的に示されており、例えば２０〜１００μｍの磁性粉体としての鉄粉Ｆの表面を燐酸Ｐで絶縁処理し、その鉄粉Ｆを合成樹脂Ｇにコンパウンドした構成になっている。そして、例えば、前記合成樹脂Ｇが溶融した状態で、複合材料を各コアピース１４に対応した成形型（図示せず）に充填し、合成樹脂Ｇが固化してから成形型から固化した複合材料を取り出し、もってコアピース１４が完成される。従ってコアピース１４のうち隣り合ったコアピース１４との接合面１４Ａ（図２参照）は、成形型の内面に対応した平坦な形状になる。
【００１７】
図１に示すように、各コアピース１４におけるティース１３のうちＴ字形の脚部に相当する電線巻回部２１には、各コアピース１４の縦方向（軸方向）にコイル２０が巻回されている。
【００１８】
このようにコイル２０を備えたコアピース１４群は、互いに接合されてステータコア１２を構成する。ここで、本実施形態のコアピース１４の接合面１４Ａは、前述のように複合材料の成形型に対応した平坦形状をなしているので、従来の積層構造のステータコア（図５参照）に比べて平面度が高い。また、図４に示すように、仮にコアピース１４の接合面１４Ａのエッジ部分Ｅが接合面１４Ａの中央部分に比べて例えば後退していたとしても、本実施形態のコアピース１４は積層構造ではなく複合材料による一体成形品であるので、エッジ部分Ｅが占める割合は、従来のコアピースの接合面（図６参照）において鋼板のエッジが占める割合に比べて極めて小さくなる。これにより、本実施形態のコアピース１４では、接合面１４Ａ同士の当接面積が従来のものより広くなり、従来のステータコアに比べて磁気抵抗が小さくなると共に、その磁気抵抗のばらつきも抑えられる。
【００１９】
このようにしてコアピース１４群を接合してなるステータコア１２は、一端部において各コアピース１４のコイル２０の端末部分が結線処理されてから筒形ハウジング１１内に例えば焼嵌される。そして、そのステータコア１２の内部にロータ１６が配されて、筒形ハウジング１１の両端部を閉塞してモータ１０が完成される。
【００２０】
上記構成のモータ１０では、そのモータ１０に内蔵したステータコア１２が、従来のステータコアに比べて磁気抵抗及び磁気抵抗のばらつきが共に小さいので、モータ１０の出力トルクは従来のモータより大きくなり、しかもコギングトルクを抑えることができる。
【００２１】
＜他の実施形態＞
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、前記実施形態では、ブラシレスモータ１０を例に挙げたが、ステッピングモータや誘導モータに本発明を適用してもよい。また、これ以外にも、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るステータコア及びロータの斜視図
【図２】ステータコアの斜視図
【図３】磁性粉体と絶縁部材との複合材料の概念図
【図４】コアピース同士の接合状態を示した部分拡大側面図
【図５】従来のステータコアの斜視図
【図６】従来のコアピース同士の接合状態を示した部分拡大側面図
【符号の説明】
１０…モータ
１２…ステータコア
１３…ティース
１４…コアピース
１４Ａ…接合面
２１…電線巻回部
Claims (6)
- 複数のコアピースに縦割り分割可能なステータコアであって、
前記各コアピースは、磁性粉体と絶縁部材との複合材料で形成されたことを特徴とするステータコア。 - 前記磁性粉体は、鉄粉であることを特徴とする請求項１に記載のステータコア。
- 前記磁性粉体は、無機酸化物で表面を絶縁処理されたことを特徴とする請求項２に記載のステータコア。
- 前記磁性鉄粉の大きさは、２０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のステータコア。
- 前記絶縁部材は、合成樹脂であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のステータコア。
- 複数のコアピースに縦割り分割可能なステータコアを有するモータであって、
前記各コアピースは、磁性粉体と絶縁部材との複合材料で形成されたことを特徴とするモータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002192091A JP2004040871A (ja) | 2002-07-01 | 2002-07-01 | ステータコア及びモータ |
| PCT/JP2003/008260 WO2004004092A1 (ja) | 2002-07-01 | 2003-06-30 | 回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002192091A JP2004040871A (ja) | 2002-07-01 | 2002-07-01 | ステータコア及びモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004040871A true JP2004040871A (ja) | 2004-02-05 |
Family
ID=31701479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002192091A Pending JP2004040871A (ja) | 2002-07-01 | 2002-07-01 | ステータコア及びモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004040871A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101185042B1 (ko) | 2006-03-09 | 2012-09-21 | 주식회사 동서전자 | 모터의 스테이터 |
| KR101185040B1 (ko) | 2006-03-09 | 2012-09-21 | 주식회사 동서전자 | 모터의 스테이터 |
| JP2013141388A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-07-18 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 回転電機 |
-
2002
- 2002-07-01 JP JP2002192091A patent/JP2004040871A/ja active Pending
Cited By (16)
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| KR101185042B1 (ko) | 2006-03-09 | 2012-09-21 | 주식회사 동서전자 | 모터의 스테이터 |
| KR101185040B1 (ko) | 2006-03-09 | 2012-09-21 | 주식회사 동서전자 | 모터의 스테이터 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070914 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080201 |