JP2008035693A - モータのステーター - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、製造の過程を簡単にし、生産のコストを下げることができるモータのステーターを提供する。
【解決手段】コイルを巻くための少なくとも１つの極片組を含むモータのステーターにおいて、前記極片組は、上極片ユニットと、下極片ユニットとを含み、各々の極片ユニットは、穴部が設けられた環状体及び前記環状片体の周辺から延長された複数の極片を含み、前記極片組の中央には、ローラーを収容する空間が形成され、前記極片ユニットには、一体に形成されて、前記コイルと電源を電気接続する端子が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータに係わり、特にモータのステーターの構成に関するものである。

各種の装置あるいは設備において、モータは通常きわめて重要な役を演じている。例えば、サイズが大きいタービンを駆動するか、電車を駆動することは、全部モータで完成する。近年モータは、デジタルカメラや携帯電話のカメラなどの電子製品に広く応用される。上述した電子製品が、ますます小型化へ発展しているから、前記電子製品に用いるモータの構造を改良しなければならない。ステッピングモータは、回転する角度を容易に制御することができる特性を有するから、常に前記電子製品に用いられる。

前記ステッピングモータにおいて、金属コイルを前記ステーターの鉄心の上に巻きつけて、モータを回転させる磁場を形成する。前記ステーターの鉄心の上の巻き付けられるコイルに電流を提供するために、前記金属のコイルの端末に電気接続用ピン（ｐｉｎ）を設ける。前記電気接続用ピンは、通常ピンホルダー（ｐｉｎ ｈｏｌｄｅｒ）を介して外部の電源と電気接続する。前記ピンホルダーは、可塑性材料を射出成形して製造したものである。前記ピンホルダーには、前記電気接続用ピンを挿入するための複数の差込口が設けられている。前記モータを使用する時、前記金属コイルの端末に連結される前記電気接続用ピンを前記ピンホルダーに挿入した後、このピンホルダーを外部の電源に接続すると、外部の電流が前記金属コイルに流れ込むから、モータが回転することができる。

上述したように、前記電気接続用ピンを前記ピンホルダーに挿入した後、前記ピンホルダーを外部の電源に電気接続して、モータを駆動する。しかし、前記モータのサイズがとても小さいから、モータを生産し、組み立てる過程中で、前記電気接続用ピンを正確に対応する前記ピンホルダーの差込口に挿入しにくい。すると、電気接続用端子の接触が悪くなるか、電気接続用端子が落ちる状況が現れるため、製品の機能と良品率に影響を与える。又、前記ピンホルダーを製造する必要があるため、製造の過程が複雑になる問題がある。

以上の問題点に鑑み、製造の過程が簡単であり、機能が安定したモータのステーターを提供する。

コイルを巻くため少なくとも１つの極片組を含むモータのステーターにおいて、前記極片組は、上極片ユニットと、下極片ユニットとを含み、各々の極片ユニットは、穴部が設けられる環状体及び前記環状片体の周辺から延長される複数の極片を含み、前記極片組の中央には、ローラーを収容する空間が形成され、前記極片ユニットには、一体に形成されて、前記コイルと電源を電気接続する端子が形成されている。

モータのステーターにおいて、上極片ユニットと、下極片ユニットとからなる極片組と、前記極片組に巻き付けるコイルと、を含み、各々の前記極片ユニットは、穴部が設けられる環状体及び環状体の周辺から垂直に延長される複数の極片を含み、前記上極片ユニットの極片と前記上極片ユニットの極片とが、互いに交錯するように噛み合って、前記コイルを巻くための円筒体を形成し、前記極片組の中央には、ローラーを収容する空間が形成され、前記極片組の１つの極片組には、一体に形成されて、前記コイルと電源を電気接続する２つの端子が形成されている。

上述したように、前記端子と極片ユニットを一体に製造しことで、製造の過程を簡単にし、製品の機能を安定にし、生産のコストを下げることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る具体実施例の構成を詳細に説明する。

図１及び図２を参照すると、本発明のモータのステーターを、小型直流ブラシレスモータ及びステッピングモータに応用することができる。前記ステーターは、上下に重なる２つの極片組３０ａ、３０ｂを含む。前記極片組３０ａ、３０ｂは、環状体であり、中央にローラー（図示せず）を収容する中空空間４０が形成されている。

前記極片組３０ａは、対向に設置する上極片ユニット１０ａ及び下極片ユニット２０ａを含み、前記極片組３０ｂは、対向に設置する上極片ユニット１０ｂ及び下極片ユニット２０ｂを含む。前記上極片ユニット１０ａ及び１０ｂ、下極片ユニット２０ａ及び２０ｂは、全部磁性材料、例えば、鉄で製造したものである。

前記上極片ユニット１０ａは、環状体１２ａと複数の極片１６ａを含み、前記上極片ユニット１０ｂは、環状体１２ｂと複数の極片１６ｂを含む。前記環状体１２ａ及び１２ｂの中央には、円形の穴部１４ａ及び１４ｂがそれぞれ形成されている。前記複数の極片１６ａ及び１６ｂは、前記環状体１２ａ及び１２ｂの内縁からそれぞれ下極片ユニット２０ａ及び２０ｂの側へ垂直に延伸して形成されたものである。

前記下極片ユニット２０ａ及び２０ｂの構造が前記上極片ユニット１０ａ及び１０ｂの結構と似ている。前記下極片ユニット２０ａは、環状体２２ａと複数の極片２６ａを含み、前記下極片ユニット２２ｂは、環状体２２ｂと複数の極片２６ｂを含む。前記環状体２２ａ及び２２ｂのサイズが、前記上極片ユニット１０ａ及び１０ｂの環状体１２ａ及び１２ｂと同じである。前記環状体２２ａ及び２２ｂの中央には、円形の穴部２４ａ及び２４ｂがそれぞれ形成されている。前記極片２６ａ及び２６ｂは、前記環状体２２ａ及び２２ｂの内縁からそれぞれ前記上極片ユニット１０ａ及び１０ｂの側へ垂直に延伸して形成されたものである。

前記下極片ユニット２０ａの環状体２２ａには、２つの端子２３ａが形成され、前記下極片ユニット２０ｂの環状体２２ｂには、２つの端子２３ｂが形成されている。前記端子２３ａ及び２３ｂは、前記下極片ユニット２０ａ及び２０ｂの環状体２２ａ及び２２ｂの外縁から径向へ延伸され、それぞれ前記下極片ユニット２０ａ及び２０ｂと一体に形成される方形の柱体である。前記二つの端子２３ａは、互いに平行に、間に一定の間隔があるように並び、前記二つの端子２３ｂも、互いに平行に、間に一定の間隔があるように並んでいる。

前記ステーターを組み立てる時、上極片組３０ａの上極片ユニット１０ａと、下極片ユニット１０ａ、２０ａが向かい合うように組み立てる。すると、前記環状体１２ａと、環状体２２ａの間に一定な間隔が形成され、前記極片１６ａと極片２６ａが周方向に沿って交錯に噛み合われる。即ち、前記環状体１２ａと環状体２２ａとの間に、前記極片１６ａと極片２６ａが互いに噛み合って、コイルを巻くことができる円筒体６０が形成される。この後、前記コイルを前記環状体１２ａ、環状体２２ａ、前記円筒体６０によって形成される凹部に巻く。

同じな原理に、前記下極片組３０ｂの上極片ユニット１０ｂと下極片ユニット２０ｂが向かい合うように装着する。すると、前記環状体１２ｂと環状体２２ｂの間に一定の間隔が形成され、前記極片１６ｂと極片２６ｂが周向に沿って交錯に噛み合わされる。即ち、前記環状体１２ｂと環状体２２ｂとの間に、前記極片１６ｂと極片２６ｂが互いに噛み合って、他の１つの円筒体６０が形成される。

前記上極片組３０ａと下極片組３０ｂとが向かい合うように組み立てると、前記下極片ユニット２０ａ及び下極片ユニット２０ｂが前記ステーターの中部で互いに接続し、前記上極片ユニット１０ａ及び上極片ユニット１０ｂがそれぞれ前記ステーターの両端に位置する。即ち、前記上極片ユニット１０ａ、下極片ユニット２０ａ、下極片ユニット２０ｂ、上極片ユニット１０ｂが、記述した順序の通りに重なる。前記４つの端子２３は、互いに平行に、間に一定の間隔があるように配列される。

図３に示したように、前記上極片ユニット１０ａ、下極片ユニット２０ａ、下極片ユニット２０ｂ、上極片ユニット１０ｂをインサート成型（Ｉｎｓｅｒｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ）の方法で一体化することができる。即ち、前記ステーターを金型の内に装着し、塑性材料を前記上極片ユニット１０ａ及び下極片ユニット２０ａの間の円筒状６０と、上極片ユニット１０ｂ及び下極片ユニット２０ｂの間の円筒状６０とに射入する。すると、前記塑性材料が、交錯に配列された上極片１６ａ、下極片２６ａ、下極片１６ｂ、上極片２６ｂとの間に充填されるため、前記極片ユニット１０ａ、１０ｂ、２０ａ、２０ｂが互いに固定される。すると、完全なステーターが形成される。

前記ステーターの中央には、ローラーを収容する空間が形成されている。前記コイルをそれぞれ前記２つの円筒状６０の上に巻き付ける。前記端子２３に付着される絶縁のゴム等を介して、前記コイルの端末を前記端子２３に連結し、前記端子２３を外部の電源に電気接続すると、前記電源の電流が前記コイルに流れる。

本実施例のステーターは、重なる２つの極片組３０ａ及び３０ｂを含むが、実際の需要に従って前記極片組の数量を変動することができる。

上述したように、前記４つの端子２３は、前記下極片ユニット２０ａの環状体２２ａに形成された端子２３ａと、下極片ユニット２０ｂの環状体２２ｂに形成された端子２３ｂとを含む。組み立てた後、前記下極片ユニット２０ａと下極片ユニット２０ｂとが互いに接続されるから、前記下極片ユニット２０ａの端子２３ａと、前記下極片ユニット２０ｂの端子２３ｂとが互いに接近する。

容易に外部の電源と接続するために、１つの極片ユニット２０ａの２つの端子２３ａを、他の極片ユニット２０ｂの側へ曲げて、４つの端子が１つの平面に置かれるようにするか、極片ユニット２０ｂの２つの端子２３ｂを、他の極片ユニット２０ａの側へ曲げて、４つの端子が１つの平面に置かれるようにすることができる。或は、前記極片ユニット２０ａの２つの端子２３ａを、前記極片ユニット２０ｂの側へ曲げ、他の極片ユニット２０ｂの２つの端子２３ｂを、極片ユニット２０ａの側へ曲げて、４つの端子が１つの平面に置かれるようにすることができる。

空間が充足すると、前記端子２３ａ、２３ｂをそれぞれ前記上極片ユニット１０ａ、１０ｂに設けてもよい。或は、前記端子２３ａを前記１つの極片組３０ａ（又は３０ｂ）の上極片ユニット１０ａ（又は１０ｂ）に設け、前記端子２３ｂを他の１つの極片組３０ｂ（又は３０ａ）の下極片ユニット２０ｂ（又は２０ａ）に設けてもよい。或いは、前記４つの端子２３を、それぞれ上極片ユニット１０ａ、上極片ユニット１０ｂ、下極片ユニット２０ａ、下極片ユニット２０ｂに設けることもできる。即ち、前記上極片ユニット１０ａ、上極片ユニット１０ｂ、下極片ユニット２０ａ、下極片ユニット２０ｂごとに１つの端子を設けても、同じ効果を達成することもできる。

前記２つの下極片ユニット２０ａと下極片ユニット２０ｂとを一体に形成することができる。即ち、前記下極片ユニット２０ａの環状体２２ａと前記下極片ユニット２０ｂの環状体２２ｂとを一体に形成することができる。この時、図４に示したように、前記４つの端子２３を２つの下極片ユニットが一体に形成された環状体の外縁に設けられる。

前記端子２３ａを前記下極片ユニット２０ａに一体に形成し、前記端子２３ｂを前記下極片ユニット２０ｂに一体に形成すると、以下のような利点がある。

前記端子２３ａを前記下極片ユニット２０ａに一体に形成し、前記端子２３ｂを前記極片ユニット２０ｂに一体に形成すると、ピンホルダーを使う必要がなく、ピンホルダーに電気導電用ピンを挿入する必要がないから、製造の過程が簡単になる。

ピンホルダーに電気導電用ピンを挿入する必要がないから、前記モータのサイズが小さくても、電気接続用ピンの接続を確実にすることができる。即ち、電気導電用ピンを不正確に挿入して電気接続用ピンの接触が悪くなり、電気接続用ピンが落ちることを防ぐことができる。従って、製品の良品率を高め、製造の過程を簡単にし、生産のコストを下げることができる。

本発明の第一実施形態に係るモータのステーターの立体分解図である。 図１に示すステーターの組立図である。 図２に示すステーターの俯瞰図である。 本発明の第二実施形態に係るモータのステーターの立体分解図である。

符号の説明

１０ａ 上極片ユニット
１０ｂ 上極片ユニット
１２ａ 環状体
１２ｂ 環状体
２２ａ 環状体
２２ｂ 環状体
１４ａ 穴部
１４ｂ 穴部
２４ａ 穴部
２４ｂ 穴部
１６ａ 極片
１６ｂ 極片
２６ａ 極片
２６ｂ 極片
２０ａ 下極片ユニット
２０ｂ 下極片ユニット
２３ 端子
２３ａ 端子
２３ｂ 端子
３０ａ 上極片組
３０ｂ 下極片組
４０ 中空空間
６０ 円筒体

Claims (12)

1. コイルを巻くため少なくとも１つの極片組を含んでいるモータのステーターにおいて、
   前記極片組は、上極片ユニットと、下極片ユニットとを含み、
   各々の極片ユニットは、穴部が設けられた環状体及び前記環状片体の周辺から延長された複数の極片を含み、
   前記極片組の中央には、ローラーを収容する空間が形成され、
   前記極片ユニットには、一体に形成されて、前記コイルと電源を電気接続する端子とが形成されていることを特徴とする、モータのステーター。
2. 前記モータのステーターは、
   互いに重なる２つの極片組を含み、
   前記２つの極片組で、隣接する２つの極片ユニットが互いに接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のモータのステーター。
3. 互いに接続する前記２つの極片ユニットには、それぞれ２つの端子が形成されていることを特徴とする、請求項２に記載のモータのステーター。
4. 前記端子は、互いに平行に、一定の間隔があるように並んでいることを、特徴とする請求項３に記載のモータのステーター。
5. 互いに接続する前記２つの極片ユニットで、１つの極片ユニットの２つの端子を他の極片ユニットの側へ曲げて、該４つの端子が１つの平面に置かれるようにしていることを特徴とする、請求項３に記載のモータのステーター。
6. 互いに接続する前記２つの極片ユニットで、１つの極片ユニットの２つの端子と、他の１つの極片ユニットの２つの端子と、を互いに接近する側へ曲げて、該４つの端子が１つの平面に置かれるようにしていることを特徴とする、請求項３に記載のモータのステーター。
7. 互いに接続する前記２つの極片ユニットが一体に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載のモータのステーター。
8. 前記極片組の上極片ユニットと下極片ユニットとに、それぞれ端子が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のモータのステーター。
9. 前記上極片ユニットと下極片ユニットとは、向かい合うように装着すると、
   前記上極片ユニットの複数の極片と、下極片ユニットの極片とが、周方向に沿って交錯に噛み合わされ、
   前記上極片ユニットと下極片ユニットとの間には、前記コイルを巻くための円筒状が形成されることを特徴とする、請求項１に記載のモータのステーター。
10. 前記極片は、前記環状体の内縁から垂直に延長され、前記端子は、環状体の外縁から径方向へ延長されていることを特徴とする、請求項１に記載のモータのステーター。
11. モータのステーターにおいて、
    上極片ユニットと、下極片ユニットとからなる極片組と、
    前記極片組に巻き付けるコイルと、を含み、
    各々の前記極片ユニットは、穴部が設けられる環状体及び環状体の周辺から垂直に延長される複数の極片を含み、
    前記上極片ユニットの極片と前記下極片ユニットの極片とが、互いに交錯するように噛み合って、前記コイルを巻くための円筒体を形成し、
    前記極片組の中央には、ローラーを収容する空間が形成され、
    前記極片組の１つの極片組には、一体に形成されて、前記コイルと電源を電気接続する２つの端子が形成されていることを特徴とする、モータのステーター。
12. 前記モータのステーターは、
    上極片ユニットと、下極片ユニットとからなる他の１つの極片組をさらに含み、
    前記極片組の下極片ユニットと他の極片組の下極片ユニットとが互いに接続され、
    該互いに接続される２つの極片ユニットには、それぞれ２つの端子が形成されていることを特徴とする、請求項１１に記載のモータのステーター。

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