JP2007089378A - モータ及びモータ用ボビンを備えたステータの製造方法、並びにモータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ティース部に巻線を簡易に設置することが可能であると共に、コア体格を拡大することなく実質的にコア体積を拡大して、モータ出力を増大させることが可能なモータ及びモータ用ボビンを備えたステータの製造方法、並びにモータの製造方法を提供する。
【解決手段】マグネット１２を有するロータ１と、マグネット１２と対向して配置されたティース部３ｂを有するステータＳと、を備えたモータＭであって、ティース部３ｂには、外側面に巻線Ｔが巻回されたモータ用ボビン４が配設されており、モータ用ボビン４は、磁性粉体が含まれる材料で形成されるとともに、内部に形成されたコア挿入孔４４に、ティース部３ｂを貫通させることによって、ティース部３ｂに取り付けられた。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ及びモータ用ボビンを備えたステータの製造方法、並びにモータの製造方法に関し、より詳細には、巻線の占積率を向上させてモータ出力を増加させることにより、モータの小型化を図ることが可能なモータ及びモータ用ボビンを備えたステータの製造方法、並びにモータの製造方法に関する。

モータ出力は、モータのコア体積に比例するため、モータ出力を増加させるためには、モータのコア外径を大きくするか、コア積厚を大きくする必要がある。
よって、モータ出力を増加させるためには、モータのコア体積を増大させる必要がある。
このため、モータの外径寸法が大きくなり、モータ自体が大型化するという問題点があった。

このような問題点を解決し、コア体積をほとんど増大させることなく、モータ出力を増大させる方法が考案された（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、粉体製コアを用いて立体形状に形成された粉体製コア構成体を、コアの両端部に（軸方向端部）使用する技術が開示されている。
この構成体に形成されたティースは立体形状となっており、ロータと対面する側が軸方向外側へ延出した面となるよう構成されており、対面側から非対面側へかけて、なだらかに低くなる斜面となるように構成されている。
よって、コアの体積をほとんど増大させることなく、軸方向の長さ（ロータと対面する側の軸方向の長さ）を確保することができるため、コア両端側が立体形状に形成されていない場合に比して、モータの出力を増大させることができる。

特開２００４−２０１４８３号公報（第５頁及び第６頁、図１及び図２）

しかし、上記特許文献１の技術では、コア両端部が立体形状であるために、巻線をティースに巻くことが困難であり、巻線を巻くための工数が増大する等の問題点があった。

本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ティース部に巻線を簡易に設置することが可能であると共に、コア体格を拡大することなく実質的にコア体積を拡大して、モータ出力を増大させることが可能なモータ及びモータ用ボビンを備えたステータの製造方法、並びにモータの製造方法を提供することにある。

上記課題は、本発明に係るモータによれば、マグネットを有するロータと、前記マグネットと対向して配置されたティース部を有するステータと、を備えたモータであって、前記ティース部には、外側面に巻線が巻回されたモータ用ボビンが配設されており、該モータ用ボビンは、磁性粉体が含まれる材料で形成されるとともに、内部に形成された内孔に、前記ティース部を貫通させることによって、該ティース部に取り付けられたことにより解決される。

このように、本発明によれば、外側に巻線が巻回されるモータ用ボビンを、ステータを構成するティース部に取付けることができる。
このため、巻線をモータ用ボビンに予め巻回して、ティース部に取付けることができ、巻線を巻回する作業が容易になる。
また、本発明によれは、このモータ用ボビンは、磁性粉体が含まれる材料により形成されている。
このため、モータ用ボビンとティース部とが一体となると、ティース部の磁気特性が向上する。
また、モータ用ボビンは磁性粉体が含まれる材料により形成されているため、成型の自由度が高まり、モータ用ボビンを立体的に形成することも可能である。

このとき、前記モータ用ボビンは、外側面に前記巻線が巻回された本体部と、該本体部の、前記マグネットと対向する側の端部に形成されたフランジ状のロータ側延出部と、を有して構成され、前記モータ用ボビンは、前記本体部に形成された前記内孔に、前記ティース部を貫通させることによって、該ティース部に取り付けられるように構成されていると好適である。
前述の通り、モータ用ボビンは、磁性粉体が含まれる材料により形成されているため、成型の自由度が高まり、立体的に形成することも可能である。
よって、モータ用ボビンを立体的に形成して、ティース部に取付ければ、モータ用ボビンとティース部とが一体となり、ティース部の形状が立体的に形成されているのと等価となる。

本発明のモータ用ボビンには、延出部（立体的に形成）が形成されているため、このモータ用ボビンをティース部に取付けることによって、ティース部の軸方向の高さを確保し、モータ出力を増加させることができる。
また、予め巻線を巻回したモータ用ボビンを、ティース部に取付ければよいため、ティース部を立体形状に形成することにより生じていた巻線作業の困難化を解消することができ、ティース部に巻線を巻回する作業を容易にすることができる。
以上にように、モータ寸法を大きくすることなくモータ出力を増加させることができるので、同出力のモータを製造する場合であれば、モータを小型化することができるとともに、モータの製造作業も容易になる。

このとき、前記ロータ側延出部の軸方向の長さは、前記マグネットの軸方向の長さと略同一となるように設定されていると好適である。
本発明によれば、モータ用ボビンを使用することにより、ティース部の形状を立体的にして、軸方向の高さを確保し、モータ出力を増加させるのであるが、軸方向の高さを延出させるための延出部の長さがマグネットの軸方向の長さを超えたところで、マグネットの磁力範囲を外れるため、モータ出力の増加への寄与は少ない。
よって、マグネットの軸方向の長さとほぼ同一に整合させることにより、最も効率良くコストを抑えて、モータ出力を増加させることができる。

また、このとき、巻線が巻回される厚さは、前記延出部の軸方向への突出部の高さを超えないよう構成されていると、効率的で無駄のない構成となるため好適である。
更に、このとき、前記本体部の外側面には、絶縁材が配設されていると、巻線とティース部とを絶縁することができるため好適である。

また、前記本体部の外側面には、前記巻線を巻回するための案内溝が形成されると好適である。このように案内溝が形成されると、巻線を安定的に隙間なく巻回することができると共に、巻回後には巻線が安定的に保持される。

また、前記ステータは、前記ティース部の、前記ロータと対向する側の端部と反対側の端部を周方向に連結する環状のヨークを備え、前記モータ用ボビンは、前記本体部の、前記ヨークと対向する側の端部に形成されたフランジ状の反ロータ側延出部をさらに有し、周方向に隣接するモータ用ボビンは、前記反ロータ側延出部の周方向の先端部に形成された当接面同士が当接してなると好適である。
このように構成すると、周方向に隣り合うモータ用ボビンの反ロータ側延出部が当接面を介して周方向に連結されるので、反ロータ側延出部をヨークと共に周方向の磁気通路として用いることができる。これにより、実質的に周方向の磁気通路断面積が拡大されるので、モータ出力を向上させることができる。

また、前記当接面は、前記ステータの径方向に沿って形成されると好適である。このように構成すると、各モータ用ボビンの当接面を同一形状にすることができるので、磁気通路の磁気抵抗を周方向で均等にすることが可能となる。

また、上記課題は、本発明に係るモータ用ボビンが装着されたステータの製造方法によれば、ロータに配設されたマグネットと対向して配置されるティース部に、巻線が巻回されたモータ用ボビンが装着されたステータの製造方法であって、外側面に前記巻線が巻回される本体部と、該本体部の一端部に形成されるフランジ状のロータ側延出部と、を有して構成された前記モータ用ボビンを、磁性粉体を含む材料を使用して形成する第１の工程と、前記本体部の外側面に絶縁材を配設する第２の工程と、前記モータ用ボビンに巻線を巻回する第３の工程と、前記巻線が巻回されたモータ用ボビンの前記本体部の内孔に、前記ティース部を、前記ロータ側延出部が前記マグネットと対向するように挿入することにより、前記巻線が巻回されたモータ用ボビンを前記ティース部に取付ける第４の工程と、を備えることにより解決される。

このように、本発明によれば、磁性粉体を使用した成型によりモータ用ボビンを立体的に形成するとともに、予めモータ用ボビンに巻線を巻回した後、モータ用ボビンをティース部に取付けてステータを形成する。
よって、モータ用ボビンとティース部とが一体となり、ティース部の形状が立体的に形成されているのと等価となるとともに、ティース部に巻線を施すことが容易になる。
このため、モータ出力が増加するとともに、ステータ製造のための工数が低減する。

更に、このとき、前記ステータは、前記ティース部が形成されたインナーコア部と、該インナーコア部の外側に同心に配設されるアウターコア部とで構成されており、前記第４の工程の後に、前記モータ用ボビンが取付けられた前記インナーコア部を、前記アウターコア部に取付ける第５の工程を行うよう構成されていると好適である。
コアがインナーコア部とアウターコア部とに分かれている場合には、ティース部に巻線を巻回したモータ用ボビンを装着した後、最後にアウターコア部にインナーコア部を取付けると、作業が効率的であり、作業のための工数が低減する。

また、前記第１の工程では、前記本体部の、前記ロータ側延出部が形成される端部と反対側の端部にフランジ状の反ロータ側延出部を形成すると共に、該反ロータ側延出部の周方向の先端部に、隣接するモータ用ボビンの前記反ロータ側延出部の周方向の先端部と当接可能な当接面を形成し、前記第２の工程または前記第３の工程の後に、前記当接面に配設された絶縁材を除去する工程を備えると好適である。
このように当接面に配設された絶縁材を除去することより、当接面を介して周方向に隣り合うモータ用ボビン間における磁気抵抗が減少する。これにより、モータ出力を向上させることができる。

また、上記方法で製造されたステータをモータハウジングに組み付ける工程と、更に前記モータハウジングにロータを組み付ける工程とを行うことにより、モータを簡易に製造することができる。

本発明によれば、磁性粉体を使用して立体的に形成されたモータ用ボビンをティース部に取り付ける。
このモータ用ボビンは、本体部と、この本体部に形成されたフランジ状の延出部と、で構成されており、この延出部（ロータのマグネットと対面する側に配設される）が軸方向へ突出するように構成されている。

このため、ステータ（ティース部）の、ロータと対向する面の軸方向の長さを確保することができ、ステータの体積をほとんど増大させることなく、モータ出力を増大させることができる。
また、モータ用ボビンは、磁性粉体が含まれる材料により作成されているため、モータ用ボビンとティース部とが一体となると、ティース部の磁気特性が向上する。
更に、予め巻線を巻いたボビンをティースに取り付けることができるので、容易にティース部へ巻線を設置することができ、製造のための工数が減少する。
また、隣り合うモータ用ボビン間を当接面で面接触させるように構成しているので、周方向の磁気通路が拡大され、よりモータ効率を向上させることができる。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本実施形態は、ステータのティース部を立体的に構成することにより、モータ出力を増大させるとともに、ティース部に巻線を簡易に設置することが可能なモータ及びモータ用ボビン（以下、単に「ボビン」と記す）を備えたステータの製造方法、並びにモータの製造方法に関するものである。

図１〜図７は、本発明の一実施形態に係るものであり、図１はモータの断面図、図２はステータ周辺の上面図、図３はボビンの斜視図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は巻線の結線図、図６はボビン周辺の要部拡大図、図７はボビンを備えたステータを形成する工程を示す工程図である。
また、図８〜図１１は、本発明の他の実施形態に係るものであり、図８はボビンの説明図、図９はステータの要部拡大図、図１０はボビンを備えたステータを形成する工程を示す工程図、図１１はボビンの説明図である。
なお、図２では、一部のティース部に設置されたボビン及び巻線のみを図示している。

図１及び図２により本実施形態に係るモータＭの構成について説明する。
本実施形態に係るモータＭは、ブラシレスモータであり、ロータ１と、ロータ１に取着されたシャフト２と、ロータ１の外周側に対向して配設されたコア３と、コア３に取付けられたボビン４と、これらを収容するハウジング５およびエンドプレート７を主要構成要素としている。
本実施形態では、ボビン４と、ボビン４に巻回された巻線Ｔと、ボビン４が取付けられたコア３によってステータＳが構成されている。
本実施形態に係るロータ１は、公知のロータであり、略円筒形状のマグネット支持部材１１外側面に、磁性の異なる複数のマグネット１２を交互に配置して構成されている。
本実施形態に係るシャフト２は公知の出力用シャフトであり、ロータ１の略中央部を貫通して固定されている。また、シャフト２は、ベアリング６１，６２によって回転可能に支承されている。

本実施形態に係るコア３は、複数のコアシート３１が軸方向に積層されて形成されたものである。これらのコアシート３１は、表面に不図示の絶縁被膜が施されたケイ素鋼板等の薄肉の磁性材料からなる。
なお、本実施形態に係るコアシート３１は、略円環状のアウターコアシート３１０と、インナーコアシート３２０とから構成されている。
アウターコアシート３１０の内周には、所定間隔毎に凹部３１０ａが複数形成されている。
本実施形態では、この凹部３１０ａは略方形状に切り欠かれた凹部であり、互いに隣接する凹部３１０ａ，３１０ａは、略３０度（中心角）離隔している。

インナーコアシート３２０の内周は、ロータ１の外周より若干大きく形成されており、インナーコアシート３２０の外周には、径方向外側（中心から離れる方向）へ放射状に突出する略方形のティース３２０ａが複数形成されている（本実施形態では１２個）。また、ティース３２０ａの自由端側（径方向外側端側）には、略方形の凸部３２０ｂが形成されている。この凸部３２０ｂが凹部３１０ａに嵌合されることにより、インナーコアシート３２０とアウターコアシート３１０が一体化されている。
なお、本実施形態では、互いに隣接する凸部３２０ｂ，３２０ｂは、略３０度（中心角）離隔している。

なお、インナーコアシート３２０の形状は上記形状に限られるものではなく、ティース３２０ａが複数個ずつ連結された連結部材を周方向にずらして複数配設するように構成してもよい（例えば、４個のティース３２０ａを連結した連結部材を周方向に１２０度ずつずらして配置する等）。
アウターコアシート３１０及びインナーコアシート３２０は、軸方向に各々複数枚積層されることにより積層体が構成されている。
アウターコアシート３１０の積層体は、インナーコアシート３２０の積層体の外周側に配設され、積層体の凹部３１０ａと凸部３２０ｂとが嵌合されることにより一体化され、これによりコア３が形成される。

以下、インナーコアシート３２０が積層された積層体を「インナーコア部３ａ」、アウターコアシート３１０が積層された積層体を「アウターコア部３ｃ」と記す。さらにインナーコアシート３２０のうちティース３２０ａが積層された部分を「ティース部３ｂ」と記す。
アウターコア部３ｃは、ティース部３ｂの、ロータ１と対向する側の端部と反対側の端部（本例では、径方向外側の端部）を周方向に連結する環状のヨークに相当する。

本実施形態に係るボビン４は、図３及び図４に示すように、略矩形状の筒体であり、その両開口部には、開口部周囲を囲うフランジ状の延出部が形成されている。
この延出部のうち、ロータ１側に配設される延出部を「ロータ側延出部４１」、アウターコア部３ｃ側に配設される延出部を「アウターコア側延出部４２」（反ロータ側延出部に相当）と記し、これらロータ側延出部４１とアウターコア側延出部４２とを架橋する略矩形筒状の部分を「ボビン本体部４３」（本体部に相当）と記す。また、ボビン４内部を「コア挿入孔４４」（内孔に相当）と記し、ロータ１側に配設される開口部を「ロータ側開口部４５」、他方の開口部を「アウターコア側開口部４６」と記す。

なお、ロータ側延出部４１は、ロータ１の側面の湾曲に沿って湾曲するように形成されている。また、アウターコア側延出部４２は、アウターコア部３ｃ内周面の形状に合わせて湾曲するように形成されている。
また、ロータ側延出部４１の上下方向（ロータ１の軸方向）の高さｓは、ロータ１に配設されるマグネット１２の上下方向（ロータ１の軸方向）の高さｔとほぼ同一となるように（ｓ≒ｔ）形成されている。
これは、マグネット１２の高さと整合させると、最も効率が良く無駄のない設定となるからである。つまり、磁界を考慮すると、マグネット１２の高さ以上の高さに設定しても、マグネット１２の磁力範囲から外れるため効率的ではなく、ボビン４の製造コストが上がるため不利となるからである。

また、アウターコア側延出部４２の上下方向（ロータ１の軸方向）の高さｕは、ロータ側延出部４１の高さｓよりも大きくなるように形成されている。
これは、少しでも、コア３の軸方向高さを確保し、ティース部３ｂ（インナーコア部３ａ）の体積を大きくしてモータ出力を大きくするためである。
すなわち、ロータ側延出部４１及びアウターコア側延出部４２を有するボビン４は磁性材料で形成されているため、ボビン４がコア３のティース部３ｂに組み付けられると、ボビン４もまたティース部３ｂと同様に磁気回路としての役割を果たす。
したがって、ティース部３ｂにボビン４が装着されることにより、コア３の外形寸法（コア体格）を大きくすることなくコア３の体積を実質的に増大させることができる。これにより、モータ出力を増大させることが可能となる。

本実施形態に係るボビン４は、磁性粉体を含有した材料を用いて金型成形することにより形成されており、そのボビン本体部４３外側面，ロータ側延出部４１の径方向の外側面およびアウターコア側延出部４２の径方向の内側面には、絶縁被膜が塗布されている。
本実施形態に係るハウジング５は、図１に示すように、ロータ１及びステータＳを収納するための筺体であり、その上部には、シャフト２を貫通突出させるための突出孔５ａが形成されている。
また、ハウジング５の開口部は、エンドプレート７により閉じられている。
エンドプレート７は、ハウジング５の開口部を被覆した状態で、螺子留めされている。

ロータ１を構成するマグネット支持部材１１の略中央には、シャフト２が軸方向へ貫通して固定されている。
また、シャフト２が取り付けられたロータ１は、コア３の内孔に貫通するように挿入されている。これにより、コア３のティース部３ｂの径方向内側の端部とロータ１のマグネット１２が径方向のわずかな隙間を介して対向した状態となっている。
なお、シャフト２の上部及び下部（ロータ１の上部及び下部）は、各々ベアリング６１，６２によって回転可能に支承されている。
ハウジング５は、突出孔５ａよりシャフト２の上端部を突出させた状態でロータ１及びコア３を覆う。なお、コア３はハウジング５内壁面に固定されており、そのティース部３ｂにはボビン４が取り付けられている。

また、図２及び図５に示すように、巻線Ｔは、各ティース部３ｂに巻回されたＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４と、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４と、Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４とが直列に接続され、これらが結線されている。
巻線Ｔには、図示しない外部電源供給装置より電流が供給され、この電流によって、回転磁界が発生する。この回転磁界により、ロータ１が回転する。

図６は図１のステータＳ周辺を拡大したものである。
図６により、ボビン４の取り付け状態を説明する。
ボビン４を構成する径方向両端部が開口する筒状のボビン本体部４３の外側面には、巻線Ｔが巻回されている。この巻線Ｔは、コイルエンドがロータ側延出部４１の上下端面（軸方向端面）から軸方向外側へほとんど突出しないようにボビン４に巻回されている。
このように巻線Ｔが巻回されたボビン４は、ロータ側延出部４１をマグネット１２側へ向けた状態で、コア挿入孔４４内にティース部３ｂを嵌め込んでいくことにより、コア挿入孔４４の内周面がティース部３ｂの外周面と密着した状態で取り付けられている。すなわち、ティース部３ｂとコア挿入孔４４は、断面が略同形状、もしくは、少なくとも周方向の幅が略同寸法となるように設定されている。
このとき、ロータ側延出部４１の軸方向の長さは前述の通り、マグネット１２の軸方向の長さとほぼ同一で、ロータ側延出部４１とマグネット１２が径方向に対向して配置される。このため、効率的で無駄のない設定となっている。

次いで、図７により本実施形態に係るボビン４を備えるステータＳ及びモータＭの製造工程を説明する。
まず、工程１で、金型を使用してボビン４を成型する。この工程１が第１の工程に相当する。ボビン４の成型は、公知の金型成型手法により行われる。
具体的には、例えば、高融点金属粉末と低融点金属粉末を混合して、金型内で圧縮・焼結を行うことによりボビン４を成型してもよいし、磁性粉体にバインダを混合して圧縮成型することによりボビン４を形成してもよい。また、合成樹脂等の熱軟化性材料に磁性粉体を混入して軟化状態で金型に導入し、固化した後に離型することによりボビン４を形成してもよい。
なお、原料としては、磁性粉体が混入されていれば、成型の便宜に応じて、どのような原料を使用してもよい。

次いで、工程２で、巻線Ｔとコア３とを絶縁するために、ボビン４を構成するボビン本体部４３の外側面等に絶縁被膜を塗布する。この工程２が第２の工程に相当する。
次いで、工程３で、この絶縁を施したボビン本体部４３に巻線Ｔを巻回する。この工程３が第３の工程に相当する。
ボビン４に巻線Ｔが巻回されたら、工程４でコア３のティース部３ｂにボビン４を取り付ける。この工程４が第４の工程に相当する。
これは、前述のとおり、ロータ側延出部４１をマグネット１２側へ向け、ティース部３ｂをコア挿入孔４４に嵌め込んで固定することにより行う。
この処理は、全てのティース部３ｂに対し行われる。本実施形態では、コアシート３１にはティース３２０ａが１２箇所形成されているので、１２箇所それぞれに巻線Ｔを巻回したボビン４が取り付けられる。

全てのティース部３ｂにボビン４を取り付けた後、工程５で、このボビン４がティース部３ｂに取り付けられたインナーコア部３ａに、アウターコア部３ｃを組付け配線処理することによりステータＳが完成する。この工程５が第５の工程に相当する。
次いで、完成したステータＳをハウジング５に圧入して固定する。
ステータＳが固定されたら、ベアリング６１が配設されたハウジング５にロータ１を配置し、ベアリング６２が配設されたエンドプレート７をハウジング５に螺子留めしてモータＭが完成する。

以上のように、本実施形態においては、ティース部３ｂに巻線Ｔを巻回したボビン４を取り付ける。このボビン４は、磁性粉体が含まれる材料で形成されているので、コア３に組み付けられた状態では、コア３と同様に磁気回路としての機能を果たす。
このボビン４を構成するロータ側延出部４１は、軸方向へ突出しているため、ティース部３ｂ（インナーコア部３ａ）の高さを確保することができる。また、ボビン４をティース部３ｂに取付けることにより、ティース部３ｂを実質的に周方向にも拡大することができる。このようにして、本実施形態では、コア３の外径寸法をほとんど拡大することなく、実質的にコア３の体積を軸方向および周方向に増大させることができる。より詳細には、本実施形態では、ティース部３ｂに加えて、主にボビン本体部４３によって径方向の磁気通路の断面積を拡大することができる。
このように、本実施形態では、磁気特性の向上が図られ、モータ性能を向上させることができる。

また、本例のモータＭでは、ボビン４表面には絶縁処理が施されているため、巻線Ｔとティース部３ｂを電気的に絶縁することができる。
更に、本例では、ボビン４に予め巻線Ｔを巻回した後にボビン４をコア３に取付けるので、巻線作業が容易になり工数を低減することができる。また、これにより巻線Ｔの占積率を向上させることができる。
また、本例では、磁性粉体を含有する材料でボビン４を形成しているので、ティース部３ｂ及びインナーコア部３ａの立体形状の設計自由度を高めることができるとともに、ティース部３ｂの磁気特性を向上させることができる。
更に、本例では、ボビン４のみに高価な磁性粉体を使用しているため、インナーコア部３ａまたはコア３全体を磁性粉体を使用して作成した場合に比してコストを低減させることができる。

上記実施形態は、以下のように改変することができる。なお、上記実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
上記実施形態においては、インナーロータ型のモータＭを例示したが、これに限られるものではなく、アウターロータ型のモータであってもよい。
また、上記実施形態においては、分離型のコアシート３１を例示したが、これに限られるものではなく、一体型のコアシートであってもよい。
また、上記実施形態においては、ティース部３ｂが径方向内側の端部で環状に連結されていたが、これに限らず、各ティース部３ｂが別体に形成され、それぞれをアウターコア部３ｃに連結する構成であってもよい。
更に、ボビン４を構成するロータ側延出部４１のロータ１と対向する側の面を、ティース３２０ａの連結部の幅の分、中心方向へ延出させてもよい。

また、上記実施形態では、ティース部３ｂに取付けられた状態で、周方向に隣り合うボビン４が互いに当接しないように構成されていたが、これに限らず、図８，図９に示すように構成してもよい。
図８は、本例のボビン４を軸方向から見た説明図である。このボビン４は、上記実施形態と同様に、周方向に略等角度間隔で１２個形成されたティース部３ｂに嵌入されるものである。すなわち、ティース部３ｂは、中心角略３０度毎に形成されている。本例のボビン４は、コア３の軸中心Ｏを通る径方向の線Ｌに対して線対称に構成されている。

そして、本例では、ロータ側延出部４１の周方向の側面４１ａ，アウターコア側延出部４２の周方向の側面４２ａは、径方向に沿って形成されている。すなわち、側面４１ａおよび側面４２ａは、略平面に形成されており、これらの仮想延長線はそれぞれ軸中心Ｏを通過するように形成されている。また、特に本例では、側面４１ａ，４２ａおよび軸中心Ｏは、同一平面上に配列されるように構成されている。
そして、本例では、ロータ側延出部４１の周方向の両側面４１ａ，４１ａ、および、アウターコア側延出部４２の周方向の両側面４２ａ，４２ａが、それぞれ同一の角度Ａをなし、この角度Ａは略３０度に設定されている。

図９は、このように構成されたボビン４をティース部３ｂに取付けたステータＳの部分拡大説明図である。上述のように、ロータ側延出部４１の両側面４１ａ，４１ａ、および、アウターコア側延出部４２の両側面４２ａ，４２ａは、それぞれ径方向に沿って形成された平面であって中心角略３０度をなすように形成されている。
したがって、ボビン４をティース部３ｂに装着すると、ボビン４は中心角で略３０度毎に配設され、周方向に隣り合うボビン４の側面４１ａ同士、および、側面４２ａ同士が互いに面接触する。側面４１ａ，４２ａは、本発明の当接面に相当する。

このように側面４１ａ，４２ａが当接することにより、フランジ状のロータ側延出部４１およびアウターコア側延出部４２は、周方向に磁気的に連結される。磁気的な連結により、ロータ側延出部４１およびアウターコア側延出部４２は、周方向の磁気通路として機能する。すなわち、ボビン４を装着することにより、コア３は周方向の磁気通路断面積が拡大される。
これにより、コア３の外形寸法を拡大することなく磁気通路体積を増大させることができるので、モータ出力増大を図ることが可能となる。

また、本例のボビン４では、側面４１ａ，４２ａが径方向に沿って形成されているので、各ボビン４における当接面を同一の形状にすることができる。これにより、周方向の磁気通路において、磁気抵抗を周方向で均等にすることができる。
また、本例のボビン４は、ボビン本体部４３の周方向の両外側面がテーパ状に形成されている。すなわち、両外側面の仮想延出面が軸中心Ｏ付近で交わるように線Ｌに対して傾斜が設けられている。これにより、ボビン本体部４３に余分な空間部を残すことなく巻線Ｔを巻回することができ、占積率を向上することができる。
なお、本例では、側面４１ａ，４２ａともに隣り合う側面４１ａ，４２ａと当接するが、これに限らず、どちらか一方が当接するように構成してもよい。また、本例では、側面４１ａ，４２ａを径方向に沿った平面形状としているが、これに限らず、隣り合う側面４１ａ，４２ａと当接可能であれば側面４１ａ，４２ａの形状は限定されるものではない。

次に、図１０に基づいて、図８のボビン４を用いたステータＳおよびモータＭの製造工程について説明する。なお、図７と同様の工程については説明を省略する。
まず、工程１では、金型により磁気粉体を含む材料を用いて図８に示す形状のボビン４を成型する。
工程２では、ボビン４を構成するボビン本体部４３の外側面等に絶縁被膜を塗布する。
次に、工程２´では、絶縁被膜が外表面に形成されたボビン４のロータ側延出部４１の側面４１ａおよびアウターコア側延出部４２の側面４２ａを研磨する。これにより、側面４１ａ，４２ａの表面に絶縁被膜が形成されていたとしても、確実にこれを除去することができる。絶縁被膜を除去することにより、隣り合うボビン４同士で周方向に分断されることのない効率のよい磁気通路を確保することができる。

以下、図７と同様の工程によってステータＳおよびモータＭを製造することができる。
なお、工程２の後に研磨工程である工程２´を行わない場合は、工程３の後に研磨工程（図１０では工程３´）を行ってもよい。

また、上記実施形態では、ボビン本体部４３表面を平滑に形成していたが、これに限らず、図１１に示すように構成してもよい。
図１１（Ａ）は本例のボビン４を軸方向から見た上面図、図１１（Ｂ）はボビン４の側面図である。図１１のボビン４と図８のボビン４との相違点は、ボビン本体部４３表面に巻線Ｔを巻回する際の案内となる凹凸形状の案内溝４３ａが形成された点である。本例では、案内溝４３ａは、巻線Ｔの外径と略同じ幅であって、断面円弧状に形成されている。
工程３によってボビン４に巻線Ｔを巻回するときには、この案内溝４３ａによって巻線Ｔが案内されるので、複数のボビン４に対して均一な品質で巻回することができると共に、巻回後には巻線Ｔが安定的に固定される。
また、案内溝４３ａの案内により、ボビン本体部４３に隙間なく巻線Ｔを巻回することが可能となるので、占積率を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るモータの断面図である。 本発明の一実施形態に係るステータ周辺の上面図である。 本発明の一実施形態に係るボビンの斜視図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態に係る巻線の結線図である。 本発明の一実施形態に係るボビン周辺の要部拡大図である。 本発明の一実施形態に係るボビンを備えたステータを形成する工程を示す工程図である。 本発明の他の実施形態に係るボビンの説明図である。 本発明の他の実施形態に係るステータの要部拡大図である。 本発明の他の実施形態に係るボビンを備えたステータを形成する工程を示す工程図である。 本発明の他の実施形態に係るボビンの説明図である。

符号の説明

１‥ロータ、２‥シャフト、
３‥コア、３ａ‥インナーコア部、３ｂ‥ティース部、３ｃ‥アウターコア部、
４‥モータ用ボビン、５‥ハウジング、５ａ‥突出孔、７‥エンドプレート、
１１‥マグネット支持部材、１２‥マグネット、３１‥コアシート、
４１‥ロータ側延出部、４１ａ，４２ａ‥側面、
４２‥アウターコア側延出部（反ロータ側延出部）
４３‥ボビン本体部（本体部）、４３ａ‥案内溝、４４‥コア挿入孔（内孔）、
４５‥ロータ側開口部、４６‥アウターコア側開口部、６１，６２‥ベアリング、
３１０‥アウターコアシート、３１０ａ‥凹部、
３２０‥インナーコアシート、３２０ａ‥ティース、３２０ｂ‥凸部、
Ｍ‥モータ、Ｏ‥軸中心、Ｓ‥ステータ、Ｔ‥巻線

Claims (12)

1. マグネットを有するロータと、前記マグネットと対向して配置されたティース部を有するステータと、を備えたモータであって、
   前記ティース部には、外側面に巻線が巻回されたモータ用ボビンが配設されており、
   該モータ用ボビンは、磁性粉体が含まれる材料で形成されるとともに、内部に形成された内孔に、前記ティース部を貫通させることによって、該ティース部に取り付けられたことを特徴とするモータ。
2. 前記モータ用ボビンは、外側面に前記巻線が巻回された本体部と、該本体部の、前記マグネットと対向する側の端部に形成されたフランジ状のロータ側延出部と、を有して構成され、
   前記モータ用ボビンは、前記本体部に形成された前記内孔に、前記ティース部を貫通させることによって、該ティース部に取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 前記ロータ側延出部の軸方向の長さは、前記マグネットの軸方向の長さと略同一に設定されたことを特徴とする請求項２に記載のモータ。
4. 前記巻線が巻回される厚さは、前記ロータ側延出部の軸方向への突出部の高さを超えないことを特徴とする請求項２に記載のモータ。
5. 前記本体部の外側面には、絶縁材が配設されていることを特徴とする請求項２に記載のモータ。
6. 前記本体部の外側面には、前記巻線を巻回するための案内溝が形成されたことを特徴とする請求項２に記載のモータ。
7. 前記ステータは、前記ティース部の、前記ロータと対向する側の端部と反対側の端部を周方向に連結する環状のヨークを備え、
   前記モータ用ボビンは、前記本体部の、前記ヨークと対向する側の端部に形成されたフランジ状の反ロータ側延出部をさらに有し、
   周方向に隣接するモータ用ボビンは、前記反ロータ側延出部の周方向の先端部に形成された当接面同士が当接してなることを特徴とする請求項２に記載のモータ。
8. 前記当接面は、前記ステータの径方向に沿って形成されたことを特徴とする請求項７に記載のモータ。
9. ロータに配設されたマグネットと対向して配置されるティース部に、巻線が巻回されたモータ用ボビンが装着されたステータの製造方法であって、
   外側面に前記巻線が巻回される本体部と、該本体部の一端部に形成されるフランジ状のロータ側延出部と、を有して構成された前記モータ用ボビンを、磁性粉体を含む材料を使用して形成する第１の工程と、
   前記本体部の外側面に絶縁材を配設する第２の工程と、
   前記モータ用ボビンに巻線を巻回する第３の工程と、
   前記巻線が巻回されたモータ用ボビンの前記本体部の内孔に、前記ティース部を、前記ロータ側延出部が前記マグネットと対向するように挿入することにより、前記巻線が巻回されたモータ用ボビンを前記ティース部に取付ける第４の工程と、を備えたことを特徴とするモータ用ボビンを備えたステータの製造方法。
10. 前記ステータは、前記ティース部が形成されたインナーコア部と、該インナーコア部の外側に同心に配設されるアウターコア部とで構成されており、
    前記第４の工程の後に、前記モータ用ボビンが取付けられた前記インナーコア部を、前記アウターコア部に取付ける第５の工程を行うことを特徴とする請求項９に記載のモータ用ボビンを備えたステータの製造方法。
11. 前記第１の工程では、前記本体部の、前記ロータ側延出部が形成される端部と反対側の端部にフランジ状の反ロータ側延出部を形成すると共に、該反ロータ側延出部の周方向の先端部に、隣接するモータ用ボビンの前記反ロータ側延出部の周方向の先端部と当接可能な当接面を形成し、
    前記第２の工程または前記第３の工程の後に、前記当接面に配設された絶縁材を除去する工程を備えたことを特徴とする請求項９又は１０に記載のモータ用ボビンを備えたステータの製造方法。
12. 請求項９〜１１のいずれか１項に記載された方法で製造されたステータをモータハウジングに組み付ける工程と、更に前記モータハウジングにロータを組み付ける工程と、を備えたことを特徴とするモータの製造方法。

Images