JP2007236123A - Motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学機器レンズ駆動用アクチュエータ、ディスク記憶装置の書き込み、読み込みヘッド駆動用アクチュエータ、光学式及び磁気式読み取りセンサー、各種医療機器等に用いられるコアレス型のモータに関する。 The present invention relates to an optical device lens driving actuator, a disk storage device writing / reading head driving actuator, an optical and magnetic reading sensor, and a coreless motor used in various medical devices.
従来、このような分野の技術としてPM型2相励磁式ステッピングモータ(特許文献1参照)がある。このステッピングモータは、シャフトにマグネットが固定されたロータと、第1相と第2相とに分かれて構成された複数の扁平な空芯コイルが、マグネットの外周面に沿って配置されたステータとを有する。空芯コイルに通電すると、フレミング左手の法則により、空芯コイルに回転力が発生する。空芯コイルは固定されているため、その反力を受けてロータが回転する。各相の空芯コイルは電気角で90度ずれて配置されており、各相の空芯コイルに90度位相のずれた電圧波形の通電を行うことでシャフトが一方向に継続して回転する。このステッピングモータでは、ステータに磁気ヨークコアが無いため、ディテントトルクは発生せず、駆動および停止時にディテントトルクの影響を受けない。 Conventionally, as a technology in such a field, there is a PM type two-phase excitation stepping motor (see Patent Document 1). The stepping motor includes a rotor in which a magnet is fixed to a shaft, a stator in which a plurality of flat air-core coils configured to be divided into a first phase and a second phase are arranged along the outer peripheral surface of the magnet, Have When the air core coil is energized, a rotational force is generated in the air core coil according to Fleming's left-hand rule. Since the air-core coil is fixed, the rotor rotates by receiving the reaction force. The air-core coils of each phase are arranged 90 degrees apart in electrical angle, and the shaft continuously rotates in one direction by energizing the air-core coils of each phase with a voltage waveform that is 90 degrees out of phase. . In this stepping motor, since there is no magnetic yoke core in the stator, no detent torque is generated, and it is not affected by the detent torque during driving and stopping.
従来のステッピングモータでは、各相の電源電圧の位相差に対応して空芯コイルを配置する必要があり、更には各空芯コイル同士が重ならないように隙間を空けて配置する必要がある。そして、このような空芯コイルの配置上の制約により、従来のステッピングモータでは、空芯コイルを増やして出力トルクを大きくすることは困難であった。また、各空芯コイルの巻回数を増やすと、空芯コイルが厚くなってモータが大きくなってしまうため、各空芯コイルの巻回数を増やして出力トルクを大きくすることも困難であった。 In the conventional stepping motor, it is necessary to arrange the air-core coils corresponding to the phase difference of the power supply voltage of each phase, and further, it is necessary to arrange them with a gap so that the air-core coils do not overlap each other. Due to such restrictions on the arrangement of the air-core coils, it has been difficult for the conventional stepping motor to increase the output torque by increasing the number of air-core coils. Further, if the number of turns of each air-core coil is increased, the air-core coil becomes thicker and the motor becomes larger. Therefore, it is difficult to increase the output torque by increasing the number of turns of each air-core coil.
本発明は、モータが大型化することなく、出力トルクを大きくし易いモータを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the motor which is easy to enlarge output torque, without enlarging a motor.
本発明に係るモータは、シャフトに固定されたマグネットと、マグネットを包囲するように環状に配置したステータとを有するモータであって、ステータは、中央に空隙部を有する扁平の第1空芯コイルが、直列に複数接続された第1相コイル群と、中央に空隙部を有する扁平の第2空芯コイルが、直列に複数接続された第2相コイル群とを有し、第1相コイル群と第2相コイル群とは、第1空芯コイルと第2空芯コイルとが周方向で交互にずれながら重なり、隣り合う第1空芯コイル同士は、第2空芯コイルの空隙部を挟んで通電方向が同一になるようにして重なり、隣り合う第2空芯コイル同士は、第1空芯コイルの空隙部を挟んで通電方向が同一になるようにして重なることを特徴とする。 A motor according to the present invention is a motor having a magnet fixed to a shaft and a stator arranged in an annular shape so as to surround the magnet, and the stator is a flat first air-core coil having a gap in the center. The first-phase coil group includes a plurality of first-phase coil groups connected in series, and a second phase-coil group in which a flat second air-core coil having a gap in the center is connected in series. The first air-core coil and the second air-coil coil overlap with each other while the first air-core coil and the second air-core coil are alternately shifted in the circumferential direction, and the adjacent first air-core coils are gap portions of the second air-core coil. The second air-core coils are overlapped so that the energization directions are the same, and the adjacent second air-core coils are overlapped so that the energization directions are the same across the gap of the first air-core coil. .
本発明に係るモータでは、第1相及び第2相コイル群における各空芯コイルがシャフトの周方向で交互にずれながら重なるため、従来のモータよりも多くの空芯コイルを利用したステータを形成し易い。さらに、隣り合う第1空芯コイル同士は第2空芯コイルの空隙部を挟んで通電方向が同一になるようにして重なり、隣り合う第2空芯コイル同士は第1空芯コイルの空隙部を挟んで通電方向が同一になるようにして重なるため、第1及び第2空芯コイルの空隙部を有効活用でき、そして、空隙部を挟んで第1空芯コイル同士及び第2空芯コイル同士を通電方向が同一になるように重ねることで、重ねられた第1空芯コイル同士及び第2空芯コイル同士における磁気力の相殺を避け且つ出力トルクを大きくできる。その結果として、ステータの占有領域を広げることなく、出力トルクを高めることができる。なお、ステッピングモータとして用いる場合、第1及び第2空芯コイルの個数とマグネットの極数との組み合わせや第1及び第2空芯コイルへの通電を所定時間をもって切り替えることにより、任意のシャフトホールドポイントを作り出すことができ、シャフトのステップ角の制御を可能にすることができる。 In the motor according to the present invention, the air-core coils in the first-phase and second-phase coil groups overlap with each other while being displaced alternately in the circumferential direction of the shaft, so a stator using more air-core coils than the conventional motor is formed. Easy to do. Further, the adjacent first air-core coils are overlapped so that the energization directions are the same across the gap of the second air-core coil, and the adjacent second air-core coils are the gap of the first air-core coil. The gaps of the first and second air-core coils can be effectively utilized since the current-carrying directions are the same with the gap between them, and the first air-core coils and the second air-core coils can be effectively used. By superimposing them so that the energization directions are the same, it is possible to avoid canceling out the magnetic force between the first air core coils and the second air core coils, and to increase the output torque. As a result, the output torque can be increased without increasing the occupation area of the stator. When used as a stepping motor, an arbitrary shaft hold can be obtained by switching the combination of the number of first and second air-core coils and the number of poles of the magnet and energizing the first and second air-core coils with a predetermined time. Points can be created, allowing control of the shaft step angle.
また、第1空芯コイルと第2の空芯コイルとは、同一の曲率で湾曲した同一形状を有し、第1空芯コイルの空隙部には、上記の曲率と同曲率で湾曲した扁平の第1スペーサが嵌め込まれ、第2空芯コイルの空隙部には、上記の曲率と同曲率で湾曲した扁平の第2スペーサが嵌め込まれると好適である。この場合、湾曲した各空芯コイルの内側をシャフト側に向けた状態で各空芯コイルを重ねることで、各空芯コイルとマグネットとの間のエアギャップを小さくすることができ、出力トルクが高め易くなる。さらに、第1及び第2スペーサをそれぞれ第1及び第2空芯コイルの空隙部に嵌め込むことで、第1及び第2空芯コイルの型崩れを防止できる。そして、型崩れの無い同一形状の第1及び第2空芯コイルを重ね合わせることで、第1及び第2空芯コイル同士を強固に固定し易くなる。特に、モータが小型である場合、第1及び第2スペーサによる第1及び第2空芯コイルの型崩れの防止は、小型の第1及び第2空芯コイルの扱易性を良好にし、ステータの組立て性を良好にする。 Further, the first air core coil and the second air core coil have the same shape curved with the same curvature, and the flat portion curved with the same curvature as the above curvature is formed in the gap of the first air core coil. It is preferable that a flat second spacer curved with the same curvature as that described above is fitted in the gap of the second air-core coil. In this case, the air gap between each air-core coil and the magnet can be reduced by overlapping each air-core coil with the inside of each curved air-core coil facing the shaft side, and the output torque can be reduced. It becomes easy to raise. Further, the first and second spacers are fitted into the gaps of the first and second air core coils, respectively, so that the first and second air core coils can be prevented from being deformed. And it becomes easy to firmly fix the 1st and 2nd air core coils firmly by piling up the 1st and 2nd air core coils of the same shape without shape loss. In particular, when the motor is small, preventing the first and second air-core coils from being deformed by the first and second spacers improves the ease of handling of the small first and second air-core coils and improves the stator. Assembling performance is improved.
また、第1スペーサ及び第2スペーサには、周方向における前後にそれぞれ凸部と凹部とが形成され、第1スペーサの凸部は隣接する第2スペーサの凹部に嵌め込まれ、第2スペーサの凸部は隣接する第1スペーサの凹部に嵌め込まれて、第1空芯コイルと第2空芯コイルとが交互に重なり合うと好適である。この場合、第1及び第2スペーサのうち、一方のスペーサにおける凸部が他方のスペーサにおける凹部に嵌め込まれることで、第1空芯コイルと第2の空芯コイルとが位置決めされた状態で重なり合う。そのため、相互に重なり合う第1及び第2空芯コイル同士を、通電電圧の位相差に応じた精度の高い角度差で配置し易くなる。その結果として、モータの回転精度を向上させることができる。 Further, the first spacer and the second spacer are respectively formed with a convex portion and a concave portion in the front and rear in the circumferential direction, and the convex portion of the first spacer is fitted into the concave portion of the adjacent second spacer, and the convex portion of the second spacer is formed. It is preferable that the portion is fitted into the concave portion of the adjacent first spacer, and the first air core coil and the second air core coil are alternately overlapped. In this case, of the first and second spacers, the first air core coil and the second air core coil overlap with each other because the convex portion of one spacer is fitted into the concave portion of the other spacer. . Therefore, it becomes easy to arrange | position the 1st and 2nd air-core coils which mutually overlap with the highly accurate angle difference according to the phase difference of an energization voltage. As a result, the rotation accuracy of the motor can be improved.
また、第1の空芯コイルに第1スペーサが嵌め込まれてなる第1の単位コイル部と、第2の空芯コイルに第2スペーサが嵌め込まれてなる第2の単位コイル部とは、相互に接着されていると好適である。この場合、第1の単位コイル部と第2の単位コイル部とが固定されるため、ステータが一層崩れにくくなり、マグネットとステータとの間のエアギャップを常に一定に保つことができるので、出力トルクをより一層安定させることができる。 In addition, the first unit coil portion in which the first spacer is fitted into the first air core coil and the second unit coil portion in which the second spacer is fitted into the second air core coil are mutually connected. It is preferable that it is adhered to. In this case, since the first unit coil portion and the second unit coil portion are fixed, the stator becomes more difficult to collapse, and the air gap between the magnet and the stator can be kept constant at all times. Torque can be further stabilized.
本発明によれば、モータが大型化することなく、出力トルクを大きくし易い。 According to the present invention, the output torque can be easily increased without increasing the size of the motor.
以下、図面を参照して本発明に係るモータの好適な実施の形態について詳細に説明をする。 Hereinafter, preferred embodiments of a motor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1及び図2に示すように、モータ1は、小型のステッピングモータであり、直径が30mm程度の筒状のモータケース2と、モータケース2を貫通して延在するシャフト3と、シャフト3に固定されたマグネット4と、マグネット4を包囲する環状のステータコイル6とを有する。
[First embodiment]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
モータケース2は、磁性材によって形成された円筒状のハウジング部7を有する。ハウジング部7の開放された前端には、非磁性金属によって形成された前側ブラケット8が固定されている。また、ハウジング部7の後端には、非磁性金属によって形成された円板状の後側ブラケット9が固定されている。前側ブラケット8にはラジアル軸受け11が加締められ、後側ブラケット9にはラジアル軸受け12が加締められている。シャフト3は、前側ブラケット8と後側ブラケット9とを貫通して延在し、ラジアル軸受11,12によって軸支されている。
The
マグネット4は、8個の磁極を有する環状の永久磁石(図3参照)であり、管状スペーサ13を介してシャフト3の周面に固定されている。ステータコイル6は、ハウジング部7の内周面に接着され、マグネット4を包囲するように、シャフト3の回転方向に沿って配置されている。ステータコイル6とハウジング部7との協働によってステータ5が構成される。
The
図3に示すように、ステータコイル6は、第1相コイル群14と、第2相コイル群16とからなる。図4に示すように、第1相コイル群14は、マグネット4の極数と同数の第1空芯コイル15A〜15Hを有する。各第1空芯コイル15A〜15Hは直列に接続されており、両端に設けられた接続端子14a,14bは、後側ブラケット9に接着されたフレキシブル基板18(図1参照)に半田付けされている。各第1空芯コイル15A〜15Hの空隙部Sには、第1スペーサ19(図2参照)が嵌め込まれ、8個の第1空芯コイル15A〜15Hと8個の第1スペーサ19とによって8個の第1の単位コイル部23が構成される。同様に、図5に示すように、第2相コイル群16は、マグネット4の極数と同数の第2空芯コイル17A〜17Hを有する。各第2空芯コイル17A〜17Hも直列に接続されており、両端に設けられた接続端子16a,16bは、後側ブラケット9に接着されたフレキシブル基板18に半田付けされている。各第2空芯コイル17A〜17Hの空隙部Sには、第2スペーサ22(図2参照)が嵌め込まれ、第2空芯コイル17A〜17Hと第1スペーサ19とによって8個の第2の単位コイル部25が構成される。
As shown in FIG. 3, the
図2及び図3に示すように、第1相コイル群14の第1空芯コイル15A〜15Hと、第2相コイル群16の第2空芯コイル17A〜17Hとは、シャフト3の周方向で交互にずれながら重なり、マグネット4を環状に包囲する。なお、以下の説明における周方向とは、図2に示すモータ1の断面図において、シャフト3を中心にした時計回り方向を意味し、この方向に基づいて前後を規定して用いる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first air core coils 15 </ b> A to 15 </ b> H of the first
図6〜図9に示すように、第1空芯コイル15Aは、中央に略矩形の空隙部Sを形成するようにして自己融着エナメル線を扁平に巻き、熱を加えることで自己融着エナメル線同士が接着して形成される。そして、第1空芯コイル15Aには、空隙部Sを挟むようにして対向する一対の長辺部15aと、一対の短辺部15bとが形成される。シャフト3の周方向における長辺部15Aの寸法L1と空隙部Sの寸法L2とは略同一になっている。さらに、長辺部15aはシャフト3の回転軸線C1(図1参照)方向に沿って延在するように直状であり、短辺部15bはマグネット4の周方向に沿うように一定の曲率1/rで湾曲している。なお、他の第1空芯コイル15B〜15Hは第1空芯コイル15Aとすべて同一形状である。また、第2空芯コイル17A〜17Hも第1空芯コイル15Aと同一形状であり、空隙部Sを挟むようにして対向する一対の長辺部17a及び一対の短辺部17bとを有している。
As shown in FIGS. 6 to 9, the first air-core coil 15 </ b> A is formed by winding a self-bonding enamel wire flatly so as to form a substantially rectangular gap S at the center and applying heat to the first air-core coil 15 </ b> A. It is formed by bonding enameled wires together. The first air-
第1空芯コイル15Aの空隙部Sには、樹脂製の第1スペーサ19が嵌め込まれる。第1スペーサ19は、第1空芯コイル15Aと略同一の厚さを有し、矩形の空隙部Sに対応した細長い扁平な形状を有すると共に曲率1/rで湾曲している。第1スペーサ19の前後方向における両端部19a,19bは、第1空芯コイル15Aの長辺部15aの内周面に当接している。さらに、前側の端部19aには、内側に向けて突出した凸部19cが形成され、後側の端部19bには、凸部19cの形状に対応した切欠溝(凹部)19dが形成されている。一方、第1スペーサ19の左右の両端部19e,19fと、第1空芯コイル15Aの短辺部15bとの間には隙間が在り、左右の両端部19e,19fは、短辺部15bに向けて半円形に突き出している。
A resin-made
第2空芯コイル17A〜17Hの空隙Sにも、第2スペーサ20が嵌め込まれる。第2スペーサ20は第1スペーサ19と同一形状であり、第1スペーサ19と同様に、凸部20cと切欠溝20dとを有する。
The
図2、図8及び図9に示すように、第1空芯コイル15Aは第2空芯コイル17Bの上面に重ねられ、さらに第1スペーサ19の凸部19cが第2スペーサ20の切欠溝20d内に挿し込まれる。その後に、第2空芯コイル17Bが第1空芯コイル15Bの上面に重ねられ、さらに第2スペーサ20の凸部20cが第1スペーサ19の切欠溝19d内に挿し込まれる。このようにして、第1スペーサ19の凸部19cと第2スペーサ20の切欠溝20d、第2スペーサ20の凸部20cと第1スペーサ19の切欠溝19dとが嵌まり合いながら、第1空芯コイル15A〜15Hと第2空芯コイル17A〜17Hとは交互に重なっていき、環状のステータコイル6が形成される。ステータコイル6の表面には接着剤が塗布され、さらに絶縁ワニスを用いた仕上げ処理が施された後、ステータコイル6はハウジング部7の内周面に接着される。
As shown in FIGS. 2, 8 and 9, the first air core coil 15 </ b> A is superimposed on the upper surface of the second air core coil 17 </ b> B, and the
図3〜図5及び図10に示すように、ステータコイル6では、隣り合う第1空芯コイル15Aと第1空芯コイル15Bとの各長辺部15a同士は、第2空芯コイル17Aの空隙部Sを挟むようにして重なっており、そして、重なり合う長辺部15a同士は通電方向が同一になるように結線されている。同様に、すべての隣り合う第1空芯コイル15A〜15Hにおける各長辺部15a同士は、第2空芯コイル17A〜17Hの空隙部Sを挟むようにして重なっており、且つ重なり合う長辺部15a同士は通電方向が同一になるように結線されている。
As shown in FIGS. 3 to 5 and 10, in the
同様に、すべての隣り合う第2空芯コイル17A〜17Hにおける各長辺部17a同士は、第1空芯コイル15A〜15Hの空隙部Sを挟むようにして重なっており、且つ重なり合う長辺部17a同士は通電方向が同一になるように結線されている。
Similarly, the
図3に示すように、モータ1は、極数が“8”のマグネット4を有しており、ステータコイル6はマグネット4の極数と同数の第1空芯コイル15A〜15H及びマグネット4の極数と同数の第2空芯コイル17A〜17Hを有している。第1空芯コイル15A〜15Hと第2空芯コイル17A〜17Hとは、シャフト3の周方向において交互に22.5度だけズレながら重なっており、以下の説明では、このズレを、第1相コイル群14に対する第2相コイル群16の、シャフト3の周方向のズレとして説明する。なお、22.5度のズレは、8極のマグネット4を利用した場合における電気角で90度の位相差に対応している。
As shown in FIG. 3, the
モータ1においてシャフト3を回転させるための通電方法について説明する。図11(a)に示すように、N極に対向する第1空芯コイル15B,15Cの長辺部15a及び第2空芯コイル17C,17Dの長辺部17aに対して、通電方向が図11(a)における裏から表となるような一定の電流を流す。また、S極に対向する第1空芯コイル15C,15Dの長辺部15a及び第2空芯コイル17D,17Eの長辺部17aには、通電方向が図11(a)における表から裏となるような電流が流れる。マグネット4のN極から発した磁力線Bはステータコイル6及びハウジング部7を通り、再びステータコイル6を通って隣接のS極に戻る。そして、フレミング左手の法則によってステータコイル6の第1相及び第2相コイル群14,16には、半時計回りの向きに磁気力が働く。ステータコイル6はハウジング部7に固定されているため、マグネット4には時計回りの向きに磁気反作用力が働いてシャフト3は時計回りに回転する。
An energization method for rotating the
第1相コイル群14に対する第2相コイル群16のズレの分だけマグネット4が回転すると、図11(b)に示すように、今度は第1空芯コイル15A〜15Hと第2空芯コイル17A〜17Hとに対して互いに相殺する磁気力が働き、マグネット4に働く磁気反作用力も相殺されて、シャフト3がその位置で停止してしまう。この場合、第2相コイル群16への通電方向を切り替えなければ、マグネット4に対してホールド力が働く。第2相コイル群16への通電を切り替えて通電方向を逆にすると、図11(c)に示すように、マグネット4には時計回りの向きに磁気反作用力が働いてシャフト3が時計回り方向に継続して回転する。第1相コイル群14と第2相コイル群16とのズレは22.5度であり、モータ1は、ステップ角が22.5度となる。そして、第1相コイル群14及び第2相コイル群16に対する通電切り替えのタイミングを変えることで、シャフト3のホールディングポイントの個数、位置を変化させることができる。
When the
以上のように、モータ1では、第1相コイル群14及び第2相コイル群16における各空芯コイル15A〜15H,17A〜17Hがシャフト8の周方向で交互にずれながら重なっているため、従来のモータ(特許文献1参照)よりも多くの空芯コイルを利用したステータ5を形成し易い。さらに、隣り合う第1空芯コイル15A〜15Hにおける長辺部15a同士は第2空芯コイル17A〜17Hの空隙部Sを挟んで通電方向が同一になるようにして重なり、隣り合う第2空芯コイル17A〜17Hにおける長辺部17a同士は第1空芯コイルの空隙部Sを挟んで通電方向が同一になるようにして重なるため、空隙部Sを有効活用でき、そして、重ねられた第1空芯コイル15A〜15H同士及び第2空芯コイル17A〜17H同士における磁気力の相殺を避け且つ出力トルクを大きくできる。その結果として、ステータ5の占有領域を広げることなく、出力トルクを高めることができる。
As described above, in the
また、各空芯コイル15A〜15H,17A〜17Hは、同一の曲率1/rで湾曲した同一形状を有し、各空隙部Sには、曲率1/rで湾曲した扁平の第1スペーサ19、第2スペーサ20が嵌め込まれている。そして、湾曲した各空芯コイル15A〜15H,17A〜17Hの内側をシャフト3側に向けた状態で各空芯コイル15A〜15H,17A〜17Hを重ねることで、コイルステータ6とマグネット4との間のエアギャップを小さくすることができ、出力トルクが高め易くなる。さらに、第1及び第2スペーサ19,20を空隙部Sに嵌め込むことで、各空芯コイル15A〜15H,17A〜17Hの型崩れを防止できる。そして、型崩れの無い同一形状の各空芯コイル15A〜15H,17A〜17Hを重ね合わせることで、各空芯コイル15A〜15H,17A〜17H同士を強固に固定し易くなる。特に、モータ1は小型のステッピングモータであり、第1及び第2スペーサ19,20による各空芯コイル15A〜15H,17A〜17Hの型崩れの防止は、小型の各空芯コイル15A〜15H,17A〜17Hの扱易性を良好にし、ステータ5の組立て性を良好にする。
The air-
また、第1及び第2スペーサ19,20には、シャフト3の周方向における前後にそれぞれ凸部19c,20cと切欠溝19d,20dとが形成され、凸部19c,20cと切欠溝19d,20dとが嵌り合うことで、各空芯コイル15A〜15H,17A〜17Hが位置決めされる。そのため、相互に重なり合う第1及び第2空芯コイル15A〜15H,17A〜17H同士を、通電電圧の位相差に応じた精度の高い角度差で配置し易くなる。その結果として、モータ1の回転精度を向上させることができる。
Further, the first and
[第2の実施の形態]
本発明に係るモータの第2の実施形態は、図1〜図11に示す第1の実施形態に対して第1及び第2の単位コイル部30,31が異なる。そこで、第1及び第2の単位コイル部30,31を中心に説明し、その他の構成は、第1の実施形態と同一の符号を記して説明を省略する。
[Second Embodiment]
The second embodiment of the motor according to the present invention differs from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 11 in the first and second
図12〜図14に示すように、第1空芯コイル32は扁平であり、略矩形の空隙部Sを挟むようにして対向する一対の長辺部32aと一対の短辺部32bとを有し、且つ短辺部32bは一定の曲率1/rで湾曲している。そして、シャフト3の周方向における空隙部Sと長辺部32aとの寸法は、略同一になっている。第1空芯コイル32の空隙部Sには、樹脂製の第1スペーサ33が嵌め込まれる。第1スペーサ33は、空隙部Sに対応した細長い扁平の形状であり且つ曲率1/rで湾曲している。第1スペーサ33におけるシャフト3の周方向における前後の端部33a,33bは第1空芯コイル32における長辺部32aの内周面に当接する。一方、第1スペーサ33の左右の端部33c,33dと、第1空芯コイル32の短辺部32bとの間には、わずかな隙間があり、第1スペーサ33の左右の端部33c,33dは、第1空芯コイル32の短辺部32bに向けて半円形に突き出している。なお、他の第1空芯コイル32も同一形状である。また、第2空芯コイル34も第1空芯コイル32と同一形状であり、空隙部Sを挟むようにして対向する一対の長辺部34a及び一対の短辺部34bを有する。そして、第1空芯コイル32の空隙Sに第1スペーサ33が嵌め込まれて第1の単位コイル部30が構成され、第2空芯コイル34の空隙Sに第2スペーサ35が嵌め込まれて第2の単位コイル部31が構成される。
As shown in FIGS. 12 to 14, the first air-
第1の単位コイル部30と第2の単位コイル部31とは、シャフト3の周方向に22.5度ずれて重なり、両面テープ36によって相互が接着されている。両面テープ36の上面36aは、第1スペーサ33と第1空芯コイル32の長辺部32aとに渡って貼り付けられ、両面テープの下面36bは、第2空芯コイル34の長辺部34aと第2スペーサ35とに渡って貼り付けられる。また、他の両面テープ37の上面37aは、第2スペーサ35と第2空芯コイル34の長辺部34aとに渡って貼り付けられる。
The first
第1スペーサ33の上下両面には、両面テープ36,37の厚さに対応した深さの窪み33a,33bが形成されており、第2スペーサ35の上下両面にも、同様の窪み35a,35bが形成されている。この窪み33a,33b,35a,35bに両面テープ36,37が収まり、第1の単位コイル部30と第2の単位コイル部31との間に隙間が生じないようになっている。さらに、第1及び第2スペーサ33,35の下面に形成された窪み33b,35bは、シャフト3の周方向の前側で浅くなり、上面に形成された窪み33a,35bは、シャフト3の周方向の後側で浅くなる。そして、第1の単位コイル部30と第2の単位コイル部31とを交互にずらして重ねると、第1及び第2スペーサ33,35同士が一部重なり合い、その場所で第1スペーサ33の窪み33a,33b及び第2スペーサ35の窪み35a,35bがなだらかに連なる。その結果として、両面テープ36,37は、緩やかに湾曲しながら第1及び第2スペーサ33,35に隙間無く密着し、第1及び第2スペーサ33,35同士を強固に固定し易くなっている。
本発明に係る第2実施形態では、第1の単位コイル部30と第2の単位コイル部31とは、両面テープ36,37によって相互に接着されている。この場合、第1の単位コイル部30と第2の単位コイル部31とは交互に重ね合わせられると同時に固定されるため、ステータ5を搬送する際及びハウジング部7へ接着する際に一層崩れにくくなり、マグネット4とステータ5との間のエアギャップを常に一定に保つことができるので、出力トルクをより一層安定させることができる。特に、両面テープ36,37を利用して接着するために扱い易く、組立て性が良好である。
In the second embodiment according to the present invention, the first
なお、本発明は以上の実施形態に限定されず、誘導モータに適用してもよい。また、極数が6極、12極その他の偶数極となるマグネットを利用することもでき、また、マグネットの極数に対応して第1空芯コイル及び第2空芯コイルの個数を決定することもできる。 In addition, this invention is not limited to the above embodiment, You may apply to an induction motor. In addition, magnets having 6 poles, 12 poles, or other even poles can be used, and the number of first air core coils and second air core coils is determined according to the number of magnet poles. You can also.
1…モータ、3…シャフト、4…マグネット、5…ステータ、6…ステータコイル、7…ハウジング部、14…第1相コイル群、15A〜15H…第1空芯コイル、16…第2相コイル群、17A〜17H…第2空芯コイル、19…第1スペーサ、19c…凸部、19d…切欠溝、20…第2スペーサ、20c…凸部、20d…切欠溝、23,30…第1の単位コイル部、25,31…第2の単位コイル部、S…空隙部、1/r…曲率。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ステータは、
中央に空隙部を有する扁平の第1空芯コイルが、直列に複数接続された第1相コイル群と、
中央に空隙部を有する扁平の第2空芯コイルが、直列に複数接続された第2相コイル群とを有し、
前記第1相コイル群と前記第2相コイル群とは、前記第1空芯コイルと前記第2空芯コイルとが周方向で交互にずれながら重なり、
隣り合う前記第1空芯コイル同士は、前記第2空芯コイルの前記空隙部を挟んで通電方向が同一になるようにして重なり、
隣り合う前記第2空芯コイル同士は、前記第1空芯コイルの前記空隙部を挟んで通電方向が同一になるようにして重なることを特徴とするモータ。 A motor having a magnet fixed to a shaft and a stator arranged in an annular shape so as to surround the magnet,
The stator is
A first phase coil group in which a plurality of flat first air-core coils having a gap in the center are connected in series;
A flat second air-core coil having a gap in the center has a second phase coil group connected in series,
The first phase coil group and the second phase coil group are overlapped while the first air core coil and the second air core coil are alternately shifted in the circumferential direction,
The adjacent first air-core coils are overlapped so that the energization directions are the same across the gap portion of the second air-core coil,
The adjacent second air-core coils overlap with each other such that energization directions are the same across the gap portion of the first air-core coil.
What is a first unit coil part in which the first spacer is fitted in the first air core coil, and a second unit coil part in which the second spacer is fitted in the second air core coil? The motor according to claim 2, wherein the motors are bonded to each other.
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