JP2005295790A - 多相モータ用ステータユニット及びインナーローラ型モータ - Google Patents

Abstract

【課題】 相巻線の巻回を極力簡易に且つ製造工程に必要となる時間を抑制させて製造できるステータユニットを提供する。
【解決手段】 支持構造部３０と、各々が分離独立した複数の極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃとを含んで構成される多相モータ用ステータユニット１２であって、各極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、何れもモータの１つの相に属する極部材２４ａと２４ａ’、２４ｂと２４ｂ’、２４ｃと２４ｃ’の各組のみにより構成され、各極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、相互の磁束が分離されるように支持構造部３０に取り付けられる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、多相モータに用いられるステータユニットに関する。

本発明は、主に、ブラシレス直流モータあるいはインナーロータ型モータとして実施されるマグネット型モータに適用される。但し、本発明は、これらの分野に限定されるものではなく、あらゆる種類のモータ及び発電機に適用することができる。

インナーロータ型モータは、ロータシャフトに取り付けられる１つ又は複数のマグネットを含むロータユニットと、例えば、積層された複数の金属薄板から成り、環状のステータ保磁子（ヨーク）及びこの環状のステータ保磁子から内周方向側に延伸（突出）される極片（ポール）が配列されたステータユニットを備える。極（ポール）片又は極部材には、各々対応する相巻線（ステータ巻線）が取り付けられる。又、ロータユニットは、ステータユニットと同軸になるように挿入される。尚、アウターロータ型モータの場合には、ロータがステータを同軸に囲むように配置される。

従来の公知のインナーロータ型モータの問題点は、ステータの内周方向側に配置された極部材への線の巻回を複雑でなく（容易に）できない点である。この問題に対処するために、従来技術でも、ハンマ形状の間に位置される巻溝にニードルを用いて線を通すことができる、いわゆるニードル方式の巻線機が開発されている。このニードル方式の巻線機を用いることにより、線は巻溝に好適に通すことができるものの、技術的には高コスト及び高工数になり、巻線作業が遅くなる。特に、小型のインナーロータ型モータの場合には、ステータの巻線は大変難しく、公知のニードル方式の巻線機ではステータの内径が５ｍｍ以上の大きさである場合しか対応可能ではない。

上記した理由から、従来技術でも、複数の部材の極部材構造体から構成されるステータユニットが開発された。その各極部材構造体は、最終的に環状となるステータ保磁子を備え、各ステータ保持子には個々に複数の極部材が固定されている。このように複数の部材によって構成されるステータユニットの場合には、各々の極部材は、個別に巻線された後に環状となるステータ保磁子と結合される。

従来技術においても、複数の部材から構成されるステータユニットが公知である。このように複数の部材により構成されるステータユニットは、例えば、下記特許文献１〜１１に開示されている。

このように極部材構造体を、複数の部材から構成させ、各々の部材に極部材を含ませることの利点は、予め巻回された相巻線を取り付けられるように各極部材を構成できる点である。ステータユニットを構成する上記複数の部材は、各極部材に相巻線が取り付けられた後に、配列されて互いに結合され、環状となるステータ保磁子と一体となって環状のステータユニットを構成する。

このように複数の部材から成るステータユニットに相巻線を取り付ける方法は、ニードル方式の巻線機を用いて従来の一体型ステータ（インナーロータ型モータ用）に相巻線を巻回す方法よりも遥かに容易である。この予め巻回された相巻線を極部材に取り付ける方法では、製造工程が１工程増加し、そして、極部材をステータユニットに結合させる必要が生じるが、予め巻回された相巻線をステータに使用できることから、従来の技術と比較して遥かに容易で速い作業ができることになる。

米国特許（Ｂ１）第６３５９３５５号明細書 国際公開（Ａ１）第０２／４７２３８号パンフレット 米国特許（Ａ１）第５７８６６５１号明細書 独国特許出願公開（Ａ１）第１９８４２９４８号明細書 欧州特許出願公開（Ａ２）第０９１５５５３号明細書 米国特許（Ａ１）第６０４９１５３号明細書 米国特許（Ａ１）第５７９６１９５号明細書 欧州特許出願公開（Ａ２）第１０１４５３６号明細書 国際公開（Ａ１）第０２／４７２４０号パンフレット 米国特許（Ｂ１）第６５５５９４２号明細書 独国特許出願公開（Ａ１）第１０１４３８７０号明細書

しかしながら、複数の部材で構成されるステータユニットを製造する場合には、ステータの多数の部品を相互に対向する正しい位置に一緒に位置決めした上で結合させる必要であるという問題が生じる。更に困難なことには、１つの相巻線を複数の極部材に跨らせる場合には、複数の極部材に同時に巻線する必要があることである。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたもので、相巻線の巻回を極力簡易に且つ製造工程に必要となる時間を抑制させて製造できるステータユニットを提供することを目的とする。

上記した課題は、請求項１に述べられている特徴を有するステータユニットによって解決される。
すなわち、上記した課題を解決するため、本発明のステータユニットは、支持構造部と、各々が分離独立した複数の極部材構造体を含んで構成される多相モータ用ステータユニットであって、各極部材構造体は、何れもモータの１つの相に属する極部材の少なくとも各組のみにより構成され、各極部材構造体は、相互の磁束が分離されるように支持構造部に取り付けられることを特徴とする。

本発明では、ステータの多数の部品を相対的に対向する正しい位置に一緒に位置決めした上で結合させる必要が無くなり、１つの相巻線を複数の極部材に跨らせる場合にも複数の極部材に同時に巻回す必要が無くなるので、相巻線の巻回と製造を極力簡易に且つ製造工程の時間を抑制させてステータユニットを製造することができる。

以下に、図面を参照して、本発明のモータの好適な実施形態を詳細に説明する。

（実施形態）
図１は、本発明に係る好適な一実施形態のインナーロータ型モータの横断面を示す断面図である。又、図１は、後述する図２のモータにおける線Ｃ−Ｃに沿った横断面を示す断面図でもある。
図１のモータは、符号１０が付されたロータと、符号１２が付されたステータユニットを備えている。ロータ１０には、ロータコア１４が設けられ、ロータコア１４には、マグネット１６が埋設されている。マグネット１６は、例えば、ロータコア１４の対応するスリットから挿入される永久磁石である。図１には、スポーク状に配列されたマグネット１６が示されている。ロータコア１４の中では、マグネット１６の対の各々が、空隙部１８によってブリッジされている。

当該分野に関して専門の知識を有する当業者であれば、本実施形態のモータは、図１に示された構造とは異なるロータの構造、特に、図１に示されているものとは異なる形状のマグネット及びそのマグネットの外側からそのマグネットを支持するようなロータの構成を用いても実現できることを理解できるであろう。尚、ロータ１０は、ロータシャフト２０に取り付けられている。

ステータユニット１２は、ロータ１０を同軸に包囲して、ステータユニット１２とロータ１０の間には隙間が介在するように配置および形成される。

図１は、３相モータの場合を示している。この３相モータであることに対応して、図１に示された本実施形態に係るステータユニット１２には、３つの極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃが含まれる。図１に示された実施形態では、これらの各極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、各々、２つの極部材２４ａと２４ａ’、２４ｂと２４ｂ’、２４ｃと２４ｃ’の各組（組み合わせ）を備えている。極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃに属する各極部材２４ａと２４ａ’、２４ｂと２４ｂ’、２４ｃと２４ｃ’は、各々、ステータ保磁子の一部分２６ａ、２６ｂ及び２６ｃを介して結合されている。又、全ての極部材２４ａと２４ａ’、２４ｂと２４ｂ’、２４ｃと２４ｃ’には、その各極部材に対応する相巻線２８ａと２８ａ’、２８ｂと２８ｂ’、２８ｃと２８ｃ’が巻回されている。各極部材構造体に属する相巻線は、各々、対応する極部材の各組毎に互いに逆向き（逆方向）に巻回（巻線）されている。

図１に示された実施形態では、各極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、支持構造部３０を構成する外周側環状部（アウターリング）により支持されている。尚、本実施形態では、記述された支持構造部３０を構成する外周側環状部は、モータハウジングの壁面でもある。更に、本実施形態の場合のモータを構成するハウジングキャップには、極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃの間に挿入される位置決め用突出部３２が設けられている。この位置決め用突出部３２により、極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、正確に位置決めされた上、更に、その位置に支持されることができる。

本実施形態に係るモータの製造工程は以下のとおりである。
（１）先ず、例えば、積層された金属薄板部品の形態である極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃを用意する。モータが３相モータである場合には、３個或いはその整数倍の数（例えば６個）の同一な構造の極部材構造体２２ａ、２２ｂ、２２ｃを用意する。その際に、積層された金属薄板部品は、同一方向にロールされた金属薄板を用いればよい。

（２）次いで、極部材２４ａと２４ａ’、２４ｂと２４ｂ’、２４ｃと２４ｃ’の各組に、各々対応する相巻線２８ａと２８ａ’、２８ｂと２８ｂ’、２８ｃと２８ｃ’の各組を巻回させる。この時、極部材２４ａと２４ａ’、２４ｂと２４ｂ’、２４ｃと２４ｃ’の各組では、各々、互いに逆方向に巻線が巻回される。尚、その巻回しには、いわゆるフライヤ方式の巻線機、又は、これに類似して高速に巻線できる巻線機を使用する。極部材２４ａと２４ａ’、２４ｂと２４ｂ’、２４ｃと２４ｃ’の構成によっては、予め巻回された各相巻線２８ａと２８ａ’、２８ｂと２８ｂ’、２８ｃと２８ｃ’を、対応する各極部材２４ａと２４ａ’、２４ｂと２４ｂ’、２４ｃと２４ｃ’に取り付けるように構成させることも考えられる。

（３）次いで、極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃを、支持構造部３０に取り付ける。ここで、極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、例えば、モータのハウジングの壁面部（支持構造部３０）、あるいは、他の外周側環状部に、接着、或いは、嵌合、或いは、その他の方法により結合される。これ以外に、極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃに対して、支持構造部３０を射出成形により形成させることも可能である。図１に示された実施形態では、極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、ハウジングキャップに設けられた位置決め用突出部３２の助けにより正確に位置決めされ、ハウジングの壁面（支持構造部３０）に支持される。

（４）本実施形態では、このように極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃを、支持構造部３０に結合させてから、ロータ１０とロータシャフト２０をステータユニットに挿入すれば良い。

図２は、図１のモータにおける線Ｓ−Ｓに沿った縦断面を示す断面図である。
尚、図１と同様な部材については、図１と同一の符号を付すものとし、詳しい説明を省略する。

図２は、上記したように本実施形態に係るモータの縦断面図であるが、図２から、ロータ１０は、ロータシャフト２０に取り付けられており、しかも、図１と同様に構成されていることが判断できる。図２に参照されるように、ロータ１０は、各極部材２４ｂ、２４ｃ’及びそれに対応する各相巻線２８ｂ、２８ｃ’を備えるステータユニット１２に挿入されている。図２に示された本実施形態では、極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃと、ロータコア１４の何れも、積層された金属薄板部品により構成されている。

又、ステータユニット１２とロータ１０は、ステータユニット１２の支持構造部３０として機能しているハウジングの壁面により囲繞されている。又、ハウジングの両側端部は、第１のハウジングキャップ３４及び第２のハウジングキャップ３６により閉塞されている。ハウジングキャップ３４及び３６は、軸受３８及び４０の台座としても機能させており、フランジ形状としても良い。又、ハウジングキャップ３４は、図１に関連して説明された位置決め用突出部３２を備えている。この位置決め用突出部３２を、各々の極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃの間に位置させることにより、極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃを、ステータユニット１２の周囲に正確に位置決めさせることができ、且つ、確実に支持することができる。

ロータシャフト２０は、軸受３８及び４０の台座としても機能する第１のハウジングキャップ３４及び第２のハウジングキャップ３６により、軸受３８及び４０を介して、回転自在に軸支されている。図２には、更に、ロータ１０の回転位置を検知するための補助マグネット６６を担持するロータハブ４２が示されている。又、補助マグネット６６には、対向する位置にセンサ装置６８が設けられている。このセンサ装置６８は、例えば、ロータ１０の回転位置に基づく転流信号を発生させるために設けられる。

図２に示されたモータの実施形態は、本発明に係るステータユニットの一つの使用例に過ぎない。当該分野に関して専門の知識を有する当業者は、図２に用いられている様々な部品（特に、ロータ１０、軸受台座として機能するハウジングキャップ３４及び３６、軸受３８及び４０及びハウジング：支持構造部３０）について、図示されているものとは全く別の構成の部品を用いても支障が無いことを容易に理解できるであろう。又、ステータユニット１２は、必ずしもハウジングによって支持される形態でなくても良く、支持手段として、別な部材（特に、射出成形された部材）を追加することも考えられる。本実施形態の場合には、支持構造部３０は、磁性を有していない部材（プラスチック或いはアルミニウム）により形成される。

上記したように本発明は、図示した実施形態のインナーロータ型モータばかりでなくアウターロータ型モータにも適用可能である。その場合の極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃでは、極部材２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ａ’、２４ｂ’、２４ｃ’が外方向に突出するようになり、内周側環状部（インナーリング）の形態をとる支持構造部３０によって互いに結合されるように構成される。

本発明における肝心なことは、各相毎に割り当てられている各極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃが、磁気により牽引し合って相互に近づかない構造であることと、特に、環状となるステータ保磁子を有していない構造であることである。この構成を適用してこそ、ステータユニット１２を、従来の技術と比べて、遥かに簡単に構成できると同時に、優れた性能を発揮するモータを提供することができる。

図３及び図４により、本実施形態に係るインナーロータ型モータ用ステータユニットを更に詳細に示す。図３は、本実施形態に係るステータユニットの概略構成を示す斜視図であり、図４は、本実施形態のステータユニットに係る極部材構造体を構成する１枚の個別の金属薄板部品を上から見た平面図である。

図３には、２つの極部材５０及び５０’、５２及び５２’、５４及び５４’の各組を各々備えて、支持構造部６２により支持される３つの極部材構造体４４、４６及び４８が示されている。極部材５０及び５０’、５２及び５２’、５４及び５４’の各組には、各々に対応する各相巻線５６及び５６’、５８及び５８’、６０及び６０’の各組が巻回されている。

図４の平面図には、極部材構造体４４、４６及び４８の何れかの金属薄板部品のパッケージ（ステータ用の金属薄板の積層体：極部材構造体４４、４６及び４８）を形成するための1枚の金属薄板部品６４が示されている。

図５は、本実施形態に係るモータの概略の横断面図に、モータで発生される磁束の分布を図示した図である。
図５は、図１と同様な本実施形態のインナーロータ型モータの断面図であり、マグネット１６の磁化方向が矢印で示され、又、相巻線２８ａあるいは２８ａ’等を流れる電流の方向が○の中の●（黒点）あるいは×（交差）の印により示されている。図５には、図１に示されているものと同様な部材（部品）が示されており、各部材に付されている符号も統一された同じ符号が付されている。但し、磁束の分布を明確に図示するために、一部の符号は省略されている。

図５の磁束の分布からは、モータのステータユニットを本実施形態に適応させて形成することにより、優れた機能が得られるだけでなく、漂遊磁束が最小限であるような狙い通りの磁束分布が得られることが明らかになっている。

本実施形態では、１つの支持構造部３０及び各々が分離独立した複数の極部材構造体から構成される多相モータ（特に、インナーロータ型モータ）用のステータユニット１２が提供されている。尚、何れの極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃも、モータの１つの相に属する極部材２４ａ及び２４ａ’、２４ｂ及び２４ｂ’、２４ｃ及び２４ｃ’の各組に属する部材のみにより構成される。又、個々の極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、互いに磁気により牽引し合って相互に近づかないように、支持構造部３０に取り付けられる。

上記のように、本実施形態に係るステータユニット１２は、複数の部材から構成されるが、それらは、各々が分離独立した複数の磁極が集まって構成されるわけではなく、モータの１つの相に属する極部材２４ａ及び２４ａ’、２４ｂ及び２４ｂ’、２４ｃ及び２４ｃ’の各組に属する部材のみにより構成される極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃが集まって構成される。

本実施形態では、ステータユニット１２の組み立てに先立ち、全ての極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃには、各々に対応する相に属する相巻線２８ａ及び２８ａ’、２８ｂ及び２８ｂ’、２８ｃ及び２８ｃ’が巻回される。相巻線２８ａ及び２８ａ’、２８ｂ及び２８ｂ’、２８ｃ及び２８ｃ’が巻回された後には、極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、支持構造部３０と結合されるが、その際に、個々の極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、磁気的に互いに分離されて結合される。このことは、支持構造部３０を、プラスチック若しくはその他の非磁気伝導性（非磁性）の材料（例えばアルミニウム）により形成できることを意味している。

以上から、本実施形態に係るステータユニット１２は、従来のステータユニットよりも容易に、且つ、低コストで製造することができる。例えば、３相モータの場合には、同一の形状を有する３つの分離した極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃが形成される。これら分離された極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、従来の環状の極部材構造体よりも分離されたことにより大量に製造されることになるので、１個あたりのコストもより安くできる。しかも、１個の環状の極部材構造体よりも、本実施形態に係る極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃの方が、相巻線２８ａ及び２８ａ’、２８ｂ及び２８ｂ’、２８ｃ及び２８ｃ’を容易に巻回すことができる。

特に、モータ（インナーロータ型モータ）が小型のものである場合には、一層、容易に巻回すことができる。尚、本実施形態に係るステータユニット１２は、アウターロータ型モータの場合も有効である。特に、大型のステータを備えるアウターロータ型モータの場合には、ステータを１つの大きな内周側環状部（リング）を用いて形成するよりも、複数の極部材構造体を用いて形成するほうが製造を容易にできる。

本実施形態に係る支持構造部３０は、各々の極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃを、正確に位置決め及び支持した上で、相互に完璧な配置のステータを形成する上で重要な役割を果たしている。尚、インナーロータ型モータの場合には、支持構造部３０は外周側環状部を構成し、アウターロータ型モータの場合には、支持構造部３０は内周側環状部を構成する。

又、本実施形態に係る支持構造部３０は、上記したようにステータ保磁子としての機能を必要としないことから、プラスチックあるいは磁性を有していないその他の非磁性材料により形成させることができる。尚、支持構造部３０は、例えば、分離独立させた１つの部材であっても良い。その場合には、個々の極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃが、支持構造部３０と結合される。それと別な場合として、支持構造部３０は、射出成形によって極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃの上に形成させる方法により形成してもよい。更に、インナーロータ型モータの場合は、モータのハウジングを、支持構造部３０として機能させてもよい。

本実施形態に係る極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、１つの相に属する極部材２４ａ及び２４ａ’、２４ｂ及び２４ｂ’、２４ｃ及び２４ｃ’の各組の対応するもの同士が、これらに各々対応するステータ保磁子（ステータ保磁子の一部分２６ａ、２６ｂ及び２６ｃ）を介して結合されるよう構成されている。本発明の好適な実施形態では、１つの極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃが１つの相に属する全ての極部材２４ａ及び２４ａ’、２４ｂ及び２４ｂ’、２４ｃ及び２４ｃ’の各組から構成される。但し、１つの相に対して複数の極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃを設けるように構成しても良い。

本発明の特に好適な実施形態では、インナーロータ型モータにおいて、複数の極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃが設けられている。この場合の支持構造部３０は、１つの外周側環状部を構成し、極部材２４ａ及び２４ａ’、２４ｂ及び２４ｂ’、２４ｃ及び２４ｃ’の各組は、その外周側環状部の開口部の中心部に向けて内周側に突出されて形成される。ここで、上記した外周側環状部は、インナーロータ型モータに属するハウジングの壁面と結合されていても良い。尚、上記したハウジングの壁面が、そのまま外周側環状部を構成するようにしても良い。

本発明の特に好適な実施形態では、位置決め用突出部３２を有するハウジングキャップが追加されている。この位置決め用突出部３２は、ハウジングがこのハウジングキャップにより閉塞された場合に、個々の極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃの間の隙間に挿入されるものである。

本実施形態のステータユニット１２は、支持構造部３０と、各々が分離独立した複数の極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃとを含んで構成される多相モータ用のステータユニットであって、各極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、何れもモータの１つの相に属する極部材２４ａと２４ａ’、２４ｂと２４ｂ’、２４ｃと２４ｃ’の各組に属する部材のみにより構成され、各極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、相互の磁束が分離されるように支持構造部３０に取り付けられる。

又、極部材の各組２４ａと２４ａ’、２４ｂと２４ｂ’、２４ｃと２４ｃ’は、各極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃ毎に、略平行に配置される。分離独立された各極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃには、支持構造部３０と結合される前に、相巻線２８ａと２８ａ’、２８ｂと２８ｂ’、２８ｃと２８ｃ’が巻回（巻き付け）される。

又、１つの極部材構造体２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、モータの１つの相に属する全ての極部材２４ａと２４ａ’、２４ｂと２４ｂ’、２４ｃと２４ｃ’の各組に属する部材により各々が構成されている。支持構造部３０は、非磁性材料により形成される。支持構造部３０は、高分子材料（例えば、プラスチック）により形成される。各極部材構造体２２ａ、２２ｂ、２２ｃには、各相に属する各組２４ａと２４ａ’、２４ｂと２４ｂ’、２４ｃと２４ｃ’毎の極部材の各組内相互間を各々磁気的及び機械的に結合させるためのステータ保磁子が設けられる。支持構造部３０は、中心部に開口部が設けられた環状であり、極部材の各組２４ａと２４ａ’、２４ｂと２４ｂ’、２４ｃと２４ｃ’は、支持構造部３０の開口部の中心部に向けて、内周側に突出されて形成される。

又、インナーロータ型モータのハウジングの側壁面には、極部材構造体２２ａ、２２ｂ、２２ｃ用の支持構造部（ハウジング壁部）３０が形成される。支持構造部３０を形成するハウジングの側壁面は、各極部材構造体２２ａ、２２ｂ、２２ｃの間に挿入される位置決め用突出部３２が設けられたハウジングキャップ３４及び３６と結合される。

以上のように、本実施形態に係るステータユニット１２は、従来のステータユニットよりも容易、且つ、低コストで製造することができる。又、本実施形態では、極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃを分離させて形成したことから大量に製造できることになり、極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃの各１個あたりのコストも引き下げることができる。更に、インナーロータ型モータにおいては、極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃに対する、各相巻線２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ａ’、２８ｂ’及び２８ｃ’をより容易に巻回すことができる。

特に、アウターロータ型モータが大型である場合には、各々の極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは、従来のようにステータユニットが単一の部材により構成される場合に比べて分離されていることから簡単に取り扱うことができる。尚、上記した極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃの利点の一つは、金属薄板部品のパッケージ（積層体）により構成できることである。ステータユニットを、複数の極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃに分割して構成することで、金属薄板部品パッケージは、全て同一形状にでき、最適な圧延方向のものを利用することができる。

本発明の発明者による実験及びシミュレーションからは、上記した本実施形態に係るステータユニット１２を具備するモータでは、各極部材構造体２２ａ、２２ｂ及び２２ｃの間、すなわち、各相に属する極部材２４ａ及び２４ａ’、２４ｂ及び２４ｂ’、２４ｃ及び２４ｃ’の各組の隣り合う組間を結合するステータ保磁子が介在しなくても、全ての組の極が問題なく良好に機能することが明らかになった。

本願明細書、図面及び請求項に開示した特徴は、単独であろうと任意の組み合わせであろうと本発明における様々な実施形態の実現に寄与するものである。

本発明に係る好適な一実施形態のインナーロータ型モータの横断面を示す断面図である。 図１のモータにおける線Ｓ−Ｓに沿った縦断面を示す断面図である。 本発明に係るステータユニットの概略構成を示す斜視図である。 本発明のステータユニットに係る極部材構造体を構成する１枚の個別の金属薄板部品を上から見た平面図である。 本発明に係るモータの概略の横断面図に、モータで発生される磁束の分布を図示した図である。

符号の説明

１０ ロータ、
１２ ステータユニット、
１４ ロータコア、
１６ マグネット、
１８ 空隙部、
２０ ロータシャフト、
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 極部材構造体、
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ 極部材、
２４ａ’、２４ｂ’、２４ｃ’ 極部材、
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ ステータ保磁子の一部分、
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ 相巻線、
２８ａ’、２８ｂ’、２８ｃ’ 相巻線、
３０ 支持構造部（ハウジング壁部）、
３２ 位置決め用突出部、
３４、３６ ハウジングキャップ、
３８、４０ 軸受、
４２ ロータハブ、
４４、４６、４８ 極部材構造体、
５０、５０’、５２、５２’、５４、５４’ 極部材、
５６、５６’、５８、５８’、６０、６０’ 相巻線、
６４ 金属薄板部品、
６６ 補助マグネット、
６８ センサ装置。

Claims (11)

1. 支持構造部と、各々が分離独立した複数の極部材構造体とを含んで構成される多相モータ用ステータユニットであって、
   各極部材構造体は、何れもモータの１つの相に属する極部材の少なくとも各組のみにより構成され、
   各極部材構造体は、相互の磁束が分離されるように支持構造部に取り付けられる
   ことを特徴とする多相モータ用ステータユニット。
2. 前記極部材の各組は、前記各極部材構造体毎に、略平行に配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の多相モータ用ステータユニット。
3. 分離独立した前記各極部材構造体は、支持構造部と結合される前に、各々、相巻線が巻回される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の多相モータ用ステータユニット。
4. 分離独立した前記各極部材構造体には、各々、対応する相巻線が巻回される
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の多相モータ用ステータユニット。
5. 前記１つの極部材構造体は、モータの１つの相に属する全ての極部材により各々が構成される
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の多相モータ用ステータユニット。
6. 前記支持構造部は、非磁性材料により形成される
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の多相モータ用ステータユニット。
7. 前記支持構造部は、プラスチック材料により形成される
   ことを特徴とする請求項６に記載の多相モータ用ステータユニット。
8. 前記各極部材構造体には、各相に属する各組毎の極部材の各組内相互間を各々結合させるステータ保磁子が設けられる
   ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の多相モータ用ステータユニット。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載の多相モータ用ステータユニットにおける前記支持構造部は、中心部に開口部が設けられた環状であり、
   前記極部材の各組は、支持構造部の開口部の中心部に向けて、内周側に突出される
   ことを特徴とするインナーロータ型モータ。
10. インナーロータ型モータのハウジングの側壁面には、極部材構造体用の支持構造部が形成される
    ことを特徴とする請求項９に記載のインナーロータ型モータ。
11. 支持構造部を形成するハウジングの側壁面は、各極部材構造体の間に挿入される位置決め用突出部が設けられたハウジングキャップと結合される
    ことを特徴とする請求項１０に記載のインナーロータ型モータ。

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