JP2005304288A - 組立式モーターの固定子構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の主な目的は、小型化した、容易に製造でき、高磁気特性を有する組立式モーターの固定子構造と、複数の一体成型で、且つ、同じ材料からなる固定子部が組立てられて形成された、迅速な組立と位置固定が正確な目的を達成できる組立式モーターの固定子構造を提供する。
【解決手段】 少なくとも一つの第一嵌合部を有する第一固定子部、および前記第一嵌合部に対応する少なくとも一つの第二嵌合部を有する第二固定子部を含み、前記第一固定子部と第二固定子部は、同じ材料から構成され、前記第一固定子部と第二固定子部が互いに接合した時、前記第一固定子部の第一嵌合部と、前記第二固定子部の第二嵌合部は、互いに接合し、胴柱部分を有するモーター固定子構造を形成する。
【選択図】 図２Ａ

Description

本発明は、組立式モーターの固定子構造に関し、特に、散熱ファンに用いるモーターの固定子構造に関するものである。

現在の電子産業は、軽量、薄型、小型の傾向に向いて発展し、それに伴って全ての電子装置も小型化に傾き、散熱ファンの中で用いられているモーターも例外ではない。

図１に示すように、現在、一般的に用いられるブラシレスＤＣモーターの構造は、磁性スリーブ１０、第一ボビン１１、第二ボビン１２、第一ケイ素鋼板１３、第二ケイ素鋼板１４、第三ケイ素鋼板１５によって構成され、中間に配置されている磁性スリーブ１０は、第一と第二ボビン１１、１２と、第一、第二と第三ケイ素鋼板１５が互いにしっかりと接合している。第一、第二、または第三ケイ素鋼板１５が磁性スリーブ１０にしっかりと嵌った後、その上の孔１３１、１４１、１５１をそれぞれ第一ボビン１１と第二ボビン１２のプラスチック点１１１、１２１と互いに接合することで初めて第一、第二と第三ケイ素鋼板１５の位置と角度の固定を完成することができる。しかし、ボビン自体がプラスチック材料であるのと、第一、第二と第三ケイ素鋼板と磁性スリーブがきつく押し込まれていることから、正確な角度と深さの位置になかなか押し込むことができず、製造量上の不便を招く。また、円筒形の磁性スリーブは、一回の金型のパンチプレスで完成することができず、必ず再度、内、外側の切削プロセスを行わなければ完成できないため、加工上の困難度を招き、且つ、製造コストもそれに応じて高くなる。また、磁性スリーブの材料と、第一、第二と第三ケイ素鋼板の材料が異なることから、マグネティックサーキットの設計では、磁性スリーブで容易に渦電流損（磁気抵抗）と高熱が生じ、残留磁気現象を容易に起こし、好ましくない磁気ループを形成する。

本発明の主な目的は、小型化した、容易に製造でき、高磁気特性を有する組立式モーターの固定子構造を提供する。

本発明のもう一つの目的は、複数の一体成型で、且つ、同じ材料からなる固定子部が組立てられて形成された、迅速な組立と位置固定が正確な目的を達成できる組立式モーターの固定子構造を提供する。

本発明の第一構想に基づいて、前記組立式モーターの固定子構造は、第一弧状接合部を有する第一固定子部、および第二弧状接合部を有する第二固定子部、前記第一固定子部と第二固定子部は、同じ材料から構成され、前記第一固定子部の第一弧状接合部と、前記第二固定子部の第二弧状接合部は、互いに接合し、前記組立式固定子構造の円柱状の胴柱部分を構成する。

好ましくは、前記第一固定子部と第二固定子部は、それぞれ複数の凸歯を有し、それぞれ前記第一と第二弧状の接合部に接合する端を形成する。また、前記第一と第二弧状の接合部の側辺は、それぞれ凹部と凸部を有し、前記第一弧状接合部の凹部と、前記第二弧状接合部の凸部は、互いに対応して係合し、前記第一弧状接合部の凸部と、前記第二弧状接合部の凹部は、互いに対応して係合する。

または、前記第一固定子部と第二固定子部は、それぞれ複数の上凸歯と下凸歯を有し、それぞれ前記第一と第二弧状接合部に接合する相反の両端を形成する。前記第一と第二弧状接合部の複数の上凸歯は、同じ平面上に配列し、前記第一と第二弧状接合部の複数の下凸歯は、同じ平面上に配列し、前記第一と第二固定子部の複数の上凸歯と下凸歯は、上下互いに交互に配列する。

好ましくは、前記第一と第二固定子部は、ケイ素鋼板から構成され、前記第一固定子部と第二固定子部は、同じ金型を共用することができ、一体射出成型である。

また、前記第一と第二固定子部は、複数の凸柱を含み、それぞれその端周縁の上に形成される。

前記組立式モーターの固定子構造は更に、前記第一と第二固定子部の少なくとも一端に接合する第三固定子部を含み、前記第三固定子部は、一つまたは複数のケイ素鋼板が互いに積み重なって形成され、前記ケイ素鋼板は、開口を有し、且つ、前記開口の内表面は、複数の凹溝を有し、それぞれ前記第一と第二固定子部の複数の凸柱の位置に対応し、前記複数の凸柱は、外に向いて曲がることができ、前記複数の凹溝の中に平らに押し入る。

また、前記組立式モーターの固定子構造は更に、第三固定子部と第四固定子部を含み、それぞれ第一と第二固定子部の相反する両側に接合する。前記第三固定子部と第四固定子部は、同じ金型を共用し、それぞれ一体射出成型であり、前記第三固定子部と第四固定子部は、それぞれ一つまたは複数のケイ素鋼板が互いに積み重なって形成する。

また、前記組立式モーターの固定子構造は更に、覆った絶縁層を有し、コイルを前記胴柱部分の上に巻く。または、前記組立式モーターの固定子構造の胴柱部分にボビンを接合することができる。

本発明のもう一つの構想に基づくと、前記組立式モーターの固定子構造は、一体成型のケイ素鋼板が巻かれて形成され、前記モーター固定子構造の胴柱部分を構成する第一固定子部と、一つまたは複数のケイ素鋼板が積み重なって形成され、前記第一固定子部の少なくとも一端に接合する第二固定子部を含む。

前記第一固定子部は更に、前記胴柱部分を中心に径方向に水平に延伸して出る複数の凸歯を含み、前記巻いた後のケイ素鋼板の軸方向に間隙を形成する。

また、前記第一固定子部は更に、それぞれその端周縁の上に形成される複数の凸柱を含む。前記第二固定子部は、開口を有し、且つ、前記開口の内表面は、複数の凹溝を有し、前記第一固定子部の複数の凸柱の位置に対応し、前記複数の凸柱は、それぞれ外に向いて曲がることができ、前記複数の凹溝の中に平らに押し入る。

また、前記第一固定子部の外表面は、複数の半弧状の凸部を有し、それぞれ前記第二固定子部は、開口の内表面の複数の凹溝の位置に対応する。

本発明のもう一つの第一構想に基づいて、前記組立式モーターの固定子構造は、一体成型のケイ素鋼板が巻かれて形成された第一固定子部、一体成型のケイ素鋼板が巻かれて形成された第二固定子部を含み、前記第一と第二固定子部は、互いに接合し、二層の伝導構造を有する胴柱部分の組立式モーターの固定子構造を形成する。

前記第二固定子部は更に、その端周縁に形成された複数の凹歯を含み、前記第一固定子部の凸歯と挿し合い、互いに嵌合する。前記第一固定子部は更に、その端周縁に形成された複数の凸柱を含み、前記第二固定子部は更に、その端周縁に形成された複数の凹溝を含み、前記両固定子部が互いに接合した時、前記複数の凸柱は、外に向いて曲がり、前記複数の凹溝の中に平らに押し入る。

本発明の提供する組立式モーター固定子の構造は、同じ材料（例えば、ケイ素鋼板）自体によって、直接角度と高さを確定することができ、その他の物（例えば、従来技術のボビン）を必要とせずに位置固定を行い、同時に累積した公差を減少することができ、組立と製造の便利性の目的を達成する。また、上下両固定子部、または中間の固定子部は全て一体成型であり、一般的な従来技術のように、磁性スリーブの切削と、しっかりと角度を合わせ押し入れなければならないプロセスを行う必要がない。よって、本発明の固定子の構造は、同じ材料に属すため、伝導が良好なマグネティックサーキットを形成することができ、また、中間のケイ素鋼板は、軸方向の間隙を有すため、渦電流損を生じない。また、本発明の中の固定子部は、同じ金型を共用することができ、且つ、一体成型であるため、更に大幅に製造コストを下げ、製造プロセスを簡易化することができる。

本発明の第一構想に基づいて、前記組立式モーターの固定子構造は、第一固定子部と第二固定子部を含み、前記第一固定子部と第二固定子部は、同じ材料から形成され、前記第一固定子部と第二固定子部は、互いに接合して前記組立式固定子構造の円柱状の胴柱部分を構成する。また、本発明のモーター固定子構造は、一つの一体成型のケイ素鋼板、または、二つが巻いて形成されたケイ素鋼板を互いに接合して形成することができる。

本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。

図２Ａを参照する。この実施例の固定子構造は、第一固定子部２１と第二固定子部２２の左右が対応して組立てられて形成され、同じ金型を用いて連続したプレスで一体に完成している。用いる材料は、一体成型のケイ素鋼板である。第二固定子部２２と第一固定子部２１の形は全く同じであるが１８０度に倒置している。第一固定子部２１と第二固定子部２２の上下両端は、それぞれ複数の上凸歯２１１、２２１と下凸歯２１２、２２２を有し、第一固定子部２１と第二固定子部２２の上凸歯と下凸歯は、それぞれ半円弧部２１５または２２５によって一体に接合され、第一固定子部２１の接合部の両側は、それぞれ一つの凸部２１３と凹部２１４を有する。第二固定子部２２の接続部の両側もそれぞれ一つの凸部２２３と凹部２２４を有する。第一固定子部２１と第二固定子部２２が互いに接合する時、第一固定子部２１の凸部２１３と凹部２１４は、それぞれ、第二固定子部２２の凹部２２４と凸部２２３に互いに係合することができ、第一固定子部２１と第二固定子部２２の半円弧状の接続部が互いに接合し、前記組立式固定子構造の胴柱部分を形成することができる。組立後、第一固定子部２１の複数の凸部２１１と第二固定子部２２の複数の凸部２２１は、同一の平面上に配列する。同様に、第一固定子部２１の複数の凸部２１２と第二固定子部２２の複数の凸部２２２も同一の平面上に配列する。上面図から見た前記第一と第二固定子部の複数の上凸歯は、複数の下凸歯と交互に配置している。

図２Ｂに示すように、組立後の固定子構造を再度、絶縁層で覆った後、その胴柱部分の上にコイル２０を巻くことができる。

図３を参照する。この実施例と上述の第一実施例は似ており、両者の違いは、この実施例の左右両部に配置する固定子部の上下端縁に、更にそれぞれ複数の上凸柱２１５、２２５と下凸柱２１６、２２６を有し、その他の上下両固定子部２３、２４をその上に嵌めさせることができる。前記上下両固定子部をそれぞれ、一つ、または複数の積み重ねたケイ素鋼板で構成し、伝導面積と伝導能率を増加することができる。前記上下固定子部もそれぞれ、開口２３０、２４０と複数の凸歯２３１、２４１を有し、前記開口の内側面に更にそれぞれ、複数の凹溝２３２、２４２を有する。その配置の位置は、上凸柱２１５、２２５と下凸柱２１６、２２６に対応する位置である。前記凸歯は、前記開口を中心に外に向いて水平に延伸して出ている。上下両固定子部と中間の左右に配置した第一と第二固定子部を互いに接合する時、前記上下両固定子部は、その上の凹溝によってそれぞれ上、下凸柱２１５、２１６、２２５、２２６と嵌合し、直接、位置固定する目的を達成する。この時、前記上下両固定子部の凸歯は、それぞれ第一と第二固定子部の上下凸歯と揃って重なる。この実施例では、上下両固定子部２３、２４は、同じ金型を用いることができ、左右両固定子部２１、２２も同じ金型を用いることができる。各固定子部が全て一体成型であることから、効果的にモーター固定子構造の製造コストを下げることができる。

図４を参照する。この実施例の固定子構造の組立方式は、上述の第二実施例と似ており、両者の違いは、この実施例の左右に配置した固定子部の上端縁は、凸歯を設置していないため、ボビン（未表示）を前記左右固定子部が接合後に形成した胴柱部分に、その上方から嵌めさせた後、上固定子部２３を上凸柱２１５、２２５に嵌めることができる。

図５を参照する。その組立方式と上述の第三実施例は似ており、両者の違いは、この実施例の左右両固定子部は、全て上凸歯と下凸歯がないため、ボビンを前記胴柱部分に、その上方、または下方から通した後、それぞれ上固定子部２３と下固定子部２４を、上、下凸柱２１５、２１６、２２５、２２６に接合し、固定子部の位置と角度の固定を完成することができる。

図６を参照する。その組立方式と上述の第四実施例は似ており、両者の違いは、この実施例の中間の固定子部は、一体成型のケイ素鋼板が円筒に曲がり胴柱部分を形成する一つのケイ素鋼板でのみ構成され、且つ、曲がった後の前記ケイ素鋼板の両側に軸方向の間隙６１を形成するため、渦電流損が生じるのを防ぐことができる。

図７を参照する。その組立方式と上述の第五実施例は似ており、この実施例の固定子構造での両者の違いは、前記中間の固定子部７１は、一体成型のケイ素鋼板が巻いて円柱状の構造を形成するか、または複数の弧状をしたケイ素鋼板が互いに接合して完全な円柱状構造を形成するかによってであり、そこに胴柱部分７１０を有し、その上にコイルを巻かせるか、またはその上にボビンを接合させる。前記胴柱部分の上下両側の外表面は、複数の半弧状をした上凸部７１１と下凸部７１２を有し、それぞれ前記各上、下凸柱７１３、７１４の位置に対応する。上凸部７１１と下凸部７１２の形成方式は、前記胴柱部分の上下両側の外表面に先に切り口を形成した後、少し湾曲をつけ、外に突出する。上下両固定子部７２、７３は、一つまたは複数のケイ素鋼板が積み重さなり形成され、その内表面にそれぞれ複数の凹溝７２１と７３１を有する。上下両固定子部と中間の固定子部を組立てる時、前記上下両固定子部は、それぞれ中間固定子部の両端に接合する。前記上下両固定子部の複数の凹溝７２１と７３１は、それぞれ中間の固定子部の複数の半弧状をした上、下凸部７１１、７１２と嵌合し、上下両固定子部に位置と角度の固定を得させる。最後に、中間固定子部の両端の上、下凸柱７１３、７１４は、外に向いて曲げ、平らに押し入り、前記上下両固定子の脱落を防ぐ。

図８を参照する。この実施例の組立式固定子構造は、第一固定子部８１と第二固定子部８２を上下互いに接合する方式で組立てられて形成される。第一固定子部８１と第二固定子部８２は、全てそれぞれ一体成型のケイ素鋼板が巻いて形成されている。第一固定子部８１の下側は、複数の凸歯８１１を有し、もう一つの反対側の周縁は、複数の凸柱８１２を有する。第二固定子部８２の上側は、複数の凸歯８２１を有し、その上周縁に複数の凹溝８２２を設置する。その位置は、第一固定子部８１の凸柱８１２の位置に対応し、凸歯８２１と凹溝８２２は、交互に配置する。第二固定子部８２の下端は、複数の凹歯８２４を有する。第一固定子部８１と第二固定子部８２の上下が互いに嵌合する時、第一固定子部８１の胴柱部分８１３は、第二固定子部８２の胴柱部分８２３の中に入り、内外二層の伝導構造を形成し、第一固定子部８１の凸歯８１１と第二固定子部８２の凹歯８２４を挿し合い、互いに嵌合する。第一固定子部８１の凸柱８１２は、外に向いて曲がり、第二固定子部８２の凹歯８２２の中に嵌り、固定と位置固定を完成する。また、前記第一と第二固定子部も同様にそれぞれ軸方向の間隙８１５、または８２５を有し、渦電流損を防ぐ。

以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

従来のブラシレスＤＣモーターの固定子構造の立体分解図である。 本発明の組立式モーターの固定子構造の第一実施例の立体分解図である。 図２Ａで示した組立後の固定子構造の上にコイルを巻いた分解図である。 本発明の組立式モーターの固定子構造の第二実施例の立体分解図である。 本発明の組立式モーターの固定子構造の第三実施例の立体分解図である。 本発明の組立式モーターの固定子構造の第四実施例の立体分解図である。 本発明の組立式モーターの固定子構造の第五実施例の立体分解図である。 本発明の組立式モーターの固定子構造の第六実施例の立体分解図である。 本発明の組立式モーターの固定子構造の第七実施例の立体分解図である。

符号の説明

１０ 磁性スリーブ
１１ 第一ボビン
１２ 第二ボビン
１３ 第一ケイ素鋼板
１４ 第二ケイ素鋼板
１５ 第三ケイ素鋼板
１３１、１４１、１５１ 孔
１１１、１２１ プラスチック点
２１ 第一固定子部
２２ 第二固定子部
２１１、２２１ 上凸歯
２１２、２２２ 下凸歯
２１５、２２５ 半円弧部
２１３、２２３ 凸部
２１４、２２４ 凹部
２０ コイル
２１５、２２５ 上凸柱
２１６、２２６ 下凸柱
２３ 上固定子部
２４ 下固定子部
２３０、２４０ 開口
２３１、２４１ 凸歯
２３２、２４２ 凹溝
６１ 軸方向間隙
７１、７２ 固定子部
７１０ 胴柱部分
７１１ 上凸部
７１２ 下凸部
７１３ 上凸柱
７１４ 下凸柱
７２１、７３１ 凹溝
８１ 第一固定子部
８２ 第二固定子部
８１１、８２１ 凸歯
８１２ 凸柱
８２２ 凹溝
８２４ 凹歯
８１３、８２３ 胴柱部分
８１５、８２５ 軸方向間隙

Claims (19)

1. 少なくとも一つの第一嵌合部を有する第一固定子部、および
   前記第一嵌合部に対応する少なくとも一つの第二嵌合部を有する第二固定子部を含み、
   前記第一固定子部と第二固定子部は、同じ材料から構成され、前記第一固定子部と第二固定子部が互いに接合した時、前記第一固定子部の第一嵌合部と、前記第二固定子部の第二嵌合部は、互いに接合し、胴柱部分を有するモーター固定子構造を形成する組立式モーターの固定子構造。
2. 前記第一固定子部と第二固定子部は、それぞれ一つ、または複数の弧状のケイ素鋼板が互いに接合し、前記組立式モーターの固定子構造を構成した請求項１に記載の組立式モーターの固定子構造。
3. 前記第一嵌合部と前記第二嵌合部は、それぞれ凹部と凸部からなり、互いに対応して係合する請求項２に記載の組立式モーターの固定子構造。
4. 前記第一と第二固定子部の端は、前記胴柱部分を中心に径方向に水平に延伸して出る複数の凸歯を更に含む請求項１に記載の組立式モーターの固定子構造。
5. 前記第一と第二固定子部は、ケイ素鋼板から形成される請求項１に記載の組立式モーターの固定子構造。
6. 前記第一と第二固定子部は、それぞれその端周縁に形成される複数の凸柱を更に含む請求項１に記載の組立式モーターの固定子構造。
7. 前記第一と第二固定子部の少なくとも一端に接合される第三固定子部を更に含む請求項６に記載の組立式モーターの固定子構造。
8. 前記第三固定子部は、一つ、または複数のケイ素鋼板が互いに積み重なって形成され、前記ケイ素鋼板は、開口を有し、且つ、前記開口の内表面は、複数の凹溝を有し、それぞれ前記第一と第二固定子部の複数の凸柱の位置に対応し、前記複数の凸柱は、外に向いて曲がり、前記複数の凹溝の中に平らに押し入る請求項７に記載の組立式モーターの固定子構造。
9. 前記第一固定子部と第二固定子部は、同じ金型を共用し、それぞれ一体射出成型である請求項１に記載の組立式モーターの固定子構造。
10. 一つ、または一つ以上の固定子部から構成され、前記固定子部は、同じ材料から形成され、互いに接合し、胴柱部分を有するモーター固定子構造を構成する組立式モーターの固定子構造。
11. 前記固定子部は、それぞれ前記胴柱部分を中心に径方向に水平に延伸して出る複数の凸歯を有する請求項１０に記載の組立式モーターの固定子構造。
12. 前記固定子部は、それぞれ一つの一体成型のケイ素鋼板から構成される請求項１０に記載の組立式モーターの固定子構造。
13. 前記巻いた後のケイ素鋼板の軸方向に間隙を形成する請求項１２に記載の組立式モーターの固定子構造。
14. 前記固定子部は、互いに接合し、二層の伝導構造を有する胴柱部分を形成し、前記固定子部の一つは更に、その端周縁に形成された複数の凹歯を含み、前記もう一つの固定子部の凸歯と挿し合い、互いに嵌合し、且つ、前記もう一つの固定子部は更に、前記もう一つの固定子部の端周縁に形成された複数の凸柱を含み、前記固定子部の一つは更に、その端周縁に形成された複数の凹溝を含み、前記両固定子部が互いに接合した時、前記複数の凸柱が外に向いて曲がり、前記複数の凹溝の中に平らに押し入る請求項１２に記載の組立式モーターの固定子構造。
15. 前記固定子部の一つの外表面は、複数の半弧状凸部を有し、もう一つの固定子部は、一つまたは一つ以上の開口を有するケイ素鋼板が互いに積み重なって形成され、前記複数の半弧状凸部は、前記開口の内表面の複数の凹溝の位置に対応する請求項１２に記載の組立式モーターの固定子構造。
16. 前記固定子部は更に、それぞれ凹部と凸部を有し、互いに対応して係合する請求項１０に記載の組立式モーターの固定子構造。
17. 第一弧状接合部を有する第一固定子部、および
    第二弧状接合部を有し、前記第一固定子部と第二固定子部は、同じ材料から構成される第二固定子部を含み、
    前記第一固定子部の第一弧状接合部と、前記第二固定子部の第二弧状接合部は、互いに接合し、前記組立式固定子構造の円柱状の胴柱部分を構成する組立式モーターの固定子構造。
18. 一体成型のケイ素鋼板が巻かれて形成され、前記モーター固定子構造の胴柱部分を構成する第一固定子部、
    一つまたは複数のケイ素鋼板が積み重なって形成され、前記第一固定子部の少なくとも一端に接合する第二固定子部を含む組立式モーターの固定子構造。
19. 一体成型のケイ素鋼板が巻かれて形成された第一固定子部、
    一体成型のケイ素鋼板が巻かれて形成された第二固定子部を含み、
    前記第一と第二固定子部は、互いに接合し、二層の伝導構造を有する胴柱部分の組立式モーターの固定子構造を形成する組立式モーターの固定子構造。

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