JP2020195183A - モータ - Google Patents
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Abstract
【課題】A相のステータ組およびB相のステータ組の磁束が互いに干渉することを抑制する構造を容易に実現することのできるモータを提供すること。【解決手段】モータ1では、A相のステータ組21Aの内ステータコア60Aの円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの間には非磁性層70が設けられている。A相のステータ組21AおよびB相のステータ組21Bを組み立てた際、A相のステータ組21Aにおいて、内ステータコア60Aの円環状板部61Aは、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aから円環状底部51Aの側に引っ込んだ位置にある。また、B相のステータ組21Bにおいて、内ステータコア60Bの円環状板部61Bは、外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bから円環状底部51Bの側に引っ込んだ位置にある。【選択図】図3
Description
本発明は、A相のステータ組およびB相のステータ組がモータ軸線方向で配列されたモータに関する。
ステッピングモータは、回転軸の外周面に固定された永久磁石を備えるロータと、永久磁石の外周面に対向して周方向に配置されたステータとを備える。ステータは、A相のステータ組およびB相のステータ組がモータ軸線方向に配列されており、A相の内ステータコアとB相の内ステータコアは接している。かかる構成の場合、A相のステータ組およびB相のステータ組の磁束が互いに干渉するおそれがあり、例えば、ティーススキューによるディテントトルクを改善することができない等も問題点がある。一方、樹脂モールドによって、A相のステータ組とB相のステータ組との間に樹脂層を設けて、A相のステータ組およびB相のステータ組の磁束が互いに干渉することを抑制する技術が提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1の記載の構成は、A相のステータコアおよびB相のステータコアに樹脂モールを行う際、特殊な金型を用いて、A相のステータコアおよびB相のステータコアを金型内で位置決めする必要がある等、製造しにくいという問題点ある。
以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、A相のステータ組およびB相のステータ組の磁束が互いに干渉することを抑制する構造を容易に実現することのできるモータを提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明に係るモータは、回転軸の外周側に永久磁石を備えるロータと、前記永久磁石の周りで筒状のA相のステータ組と筒状のB相のステータ組とがモータ軸線方向に配列されたステータと、を備え、前記A相のステータ組、および前記B相のステータ組は各々、円環状のコイルと、前記コイルに前記ステータの前記モータ軸線方向の端部の側から重なる円環状底部、前記円環状底部の内周縁から前記コイルの内側に向けて屈曲した極歯、および前記円環状底部の外周縁から前記コイルの外側に向けて屈曲した円筒状のケース部を備えた外ステータコアと、前記コイルに前記モータ軸線方向で前記円環状底部とは反対側から重なる円環状板部、および前記円環状板部の内周縁から前記コイルの内側に向けて屈曲した極歯を備えた内ステータコアと、を備え、前記A相のステータ組の前記円環状板部と前記B相のステータ組の前記円環状板部との間には非磁性層が設けられていることを特徴とする。
本発明では、A相のステータ組の内ステータコアの円環状板部とB相のステータ組の内ステータコアの円環状板部との間には非磁性層が設けられているため、A相のステータ組およびB相のステータ組の磁束が互いに干渉することを抑制することができる。また、外ステータコアがケース部を備えているため、ステータを組み立てる際、ケース部を利用して、内ステータコアの固定や、内ステータコアの間での隙間の確保等ができるため、A相
のステータ組およびB相のステータ組の磁束が互いに干渉することを抑制する構造を容易に実現することができる。さらに、A相のステータ組およびB相のステータ組が各々、ケース部を備えているため、ケース部によって磁束の漏れを抑制することができる。それ故、A相のステータ組およびB相のステータ組の磁束が互いに干渉することを抑制することができる。
のステータ組およびB相のステータ組の磁束が互いに干渉することを抑制する構造を容易に実現することができる。さらに、A相のステータ組およびB相のステータ組が各々、ケース部を備えているため、ケース部によって磁束の漏れを抑制することができる。それ故、A相のステータ組およびB相のステータ組の磁束が互いに干渉することを抑制することができる。
本発明において、前記A相のステータ組、および前記B相のステータ組の各々において、前記円環状板部は、前記モータ軸線方向において前記ケース部の先端より前記円環状底部の側に引っ込んだ位置にある態様を採用することができる。かかる態様によれば、A相のステータ組の内ステータコアの円環状板部とB相のステータ組の内ステータコアの円環状板部との間に非磁性層を設けるスペースを容易に確保することができる。
本発明において、前記A相のステータ組の前記ケース部と前記B相のステータ組の前記ケース部とは、先端同士が当接している態様を採用することができる。かかる態様によれば、A相のステータ組のケース部、およびB相のステータ組のケース部の先端同士が当接させれば、A相のステータ組の内ステータコアの円環状板部、およびB相のステータ組の内ステータコアの円環状板部をモータ軸線方向で位置決めすることができる。
本発明において、前記A相のステータ組、および前記B相のステータ組の各々において、前記円環状板部の外周端は、前記ケース部に固定されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、A相のステータ組のケース部、およびB相のステータ組のケース部の位置を決めれば、A相のステータ組の内ステータコアの円環状板部、およびB相のステータ組の内ステータコアの円環状板部をモータ軸線方向で位置決めすることができる。
本発明において、前記A相のステータ組、および前記B相のステータ組の各々において、前記ケース部の先端部の内周面は、前記ケース部の内径が先端に向かって連続的に拡大するように湾曲した湾曲面になっており、前記円環状板部の外周端は、前記ケース部の内周面のうち、前記モータ軸線方向において少なくとも、前記湾曲面より前記円環状底部の側に位置する部分に当接している態様を採用することができる。
本発明において、前記A相のステータ組、および前記B相のステータ組の各々において、前記円環状板部の外周端は、前記円環状板部の板厚の50%以上の部分が、前記ケース部の内周面のうち、前記モータ軸線方向において少なくとも前記湾曲面より前記円環状底部の側に位置する部分に当接し、前記円環状板部の板厚の残りの部分は、前記湾曲面に径方向内側で重なっている態様を採用することができる。
本発明において、前記A相のステータ組、および前記B相のステータ組の各々において、前記円環状板部の外周端は、前記円環状板部の板厚方向の全体が、前記ケース部の内周面のうち、前記モータ軸線方向において少なくとも前記湾曲面より前記円環状底部の側に位置する部分に当接し、前記湾曲面に径方向内側で重なっていない態様を採用することができる。
本発明において、前記A相のステータ組の前記ケース部と前記B相のステータ組の前記ケース部とは、モータ軸線方向で離間しており、前記A相のステータ組の前記ケース部の先端部と前記B相のステータ組の先端部との間まで前記非磁性層が設けられている態様を採用することができる。
本発明において、前記A相のステータ組の前記円環状板部、および前記B相のステータ組の前記円環状板部の少なくとも一方の円環状板部には他方の円環状板部に向けて突出し
て前記他方の円環状板部に当接する位置決め用の凸部が設けられており、前記A相のステータ組の前記円環状板部と前記B相のステータ組の前記円環状板部との間には、前記凸部によって、前記非磁性層が配置される隙間が確保されている態様を採用することができる。
て前記他方の円環状板部に当接する位置決め用の凸部が設けられており、前記A相のステータ組の前記円環状板部と前記B相のステータ組の前記円環状板部との間には、前記凸部によって、前記非磁性層が配置される隙間が確保されている態様を採用することができる。
本発明において、前記非磁性層は、非磁性部材からなる態様を採用することができる。
本発明では、A相のステータ組の内ステータコアの円環状板部とB相のステータ組の内ステータコアの円環状板部との間には非磁性層が設けられているため、A相のステータ組およびB相のステータ組の磁束が互いに干渉することを抑制することができる。また、外ステータコアがケース部を備えているため、ステータを組み立てる際、ケース部を利用して、内ステータコアの固定や、内ステータコアの間での隙間の確保等ができるため、A相のステータ組およびB相のステータ組の磁束が互いに干渉することを抑制する構造を容易に実現することができる。さらに、A相のステータ組およびB相のステータ組が各々、ケース部を備えているため、ケース部によって磁束の漏れを抑制することができる。それ故、A相のステータ組およびB相のステータ組の磁束が互いに干渉することを抑制することができる。
以下に、図面を参照して、本発明を適用したモータを説明する。本明細書では、回転軸11の軸線に沿う方向を「モータ軸線方向L」とし、モータ軸線方向Lの一方側を出力側L1とし、モータ軸線方向Lの他方側を反出力側L2とする。また、回転軸11の軸線を中心とする径方向および周方向を単に「径方向」および「周方向」とする。
(実施の形態1)
図1は、本発明に係るモータの外観斜視図である。図2は、図1に示すモータの分解斜視図である。図3は、図1に示すモータの一部を拡大して示す切断端面図である。図1および図2に示すように、モータ1は、ロータ10と、ロータ10の外周側に配置された円筒状のステータ20とを備える。ロータ10は、回転軸11と、回転軸11の外周側に固定された円筒状の永久磁石12とを備える。回転軸11は、出力側L1に突出した第1軸部13と、永久磁石12が外周側に配置された第2軸部14とを備える。永久磁石12は、N極とS極が周方向において交互に設けられている。
図1は、本発明に係るモータの外観斜視図である。図2は、図1に示すモータの分解斜視図である。図3は、図1に示すモータの一部を拡大して示す切断端面図である。図1および図2に示すように、モータ1は、ロータ10と、ロータ10の外周側に配置された円筒状のステータ20とを備える。ロータ10は、回転軸11と、回転軸11の外周側に固定された円筒状の永久磁石12とを備える。回転軸11は、出力側L1に突出した第1軸部13と、永久磁石12が外周側に配置された第2軸部14とを備える。永久磁石12は、N極とS極が周方向において交互に設けられている。
図1、図2、および図3に示すように、モータ1は、ステッピングモータであり、ステータ20では、永久磁石12の周りで筒状のA相のステータ組21Aと、筒状のB相のステータ組21Bとがモータ軸線方向Lに配列されている。本形態において、出力側L1に配置されたステータ組がA相のステータ組21Aであり、反出力側L2に配置されたステータ組がB相のステータ組21Bである。A相のステータ組21Aの出力側L1の端部には第1板部22が固定されており、第1板部22には第1軸受23が保持されている。B相のステータ組21Bの反出力側L2の端部には第2板部25が固定されており、第2板部25には第2軸受24が保持されている。
第1軸受23は、第1板部22の穴部22aに嵌合する筒部23aと、筒部23aの出力側L1の端縁から径方向に突出したフランジ部23bと、第1軸部13を支持する貫通穴部23cとを備える。
第2軸受24は、ステータ組21Bの内周側に配置される略円形の本体部24aと、本体部24aから反出力側L2に突出した位置決め突出部24bと、回転軸11を回転可能に支持する貫通穴部24cとを備える。本体部24aの外周部には、径方向に突出する4つの突起24dが形成される。突起24dは、後述する極歯53Bの間を径方向外側に切り欠いた凹部58Bに嵌め合わされることで、第2軸受24は、ステータ組21Bに対して周方向に位置決めされる。また、位置決め突出部24bの外周部には、径方向に突出する3つの突起24eが形成される。突起24eは、ステータ組21Bに反出力側L2から当接することで、第2軸受24は、外ステータコア50Bに対してモータ軸線方向Lに位置決めされる。第2板部25は、ステータ組21Bに反出力側L2から接合することで、第2軸受24をステータ組21Bに固定する。第2板部25は、位置決め突出部24bの形状に対応する形状の位置決め穴部25aと、径方向内側に突出した板バネ部25bとを備える。板バネ部25bは、第2軸受24の溝部24fの形状に沿うように形成される。板バネ部25bは、回転軸11の反出力側L2の端部を出力側L1に付勢する。
A相のステータ組21Aは、ボビン30Aと、ボビン30Aの胴部に巻回されたA相のコイル40Aと、出力側L1からボビン30Aに重なる外ステータコア50Aと、反出力側L2からボビン30Aに重なる内ステータコア60Aとを備える。ボビン30Aは、コイル40Aを構成する巻線が巻かれる胴部の両端に一対のフランジ部が形成されており、一方のフランジ部には端子台31Aが一体に形成される。端子台31Aには、給電用の配線等が接続される接続ピン32Aが保持される。
外ステータコア50Aは、ボビン30Aを介してコイル40Aに外側(出力側L1)から重なる円環状底部51Aと、円環状底部51Aの外周端からコイル40Aの径方向外側(反出力側L2)に向けて折れ曲がった円筒状のケース部52Aと、円環状底部51Aの内周端からコイル40Aの径方向内側(反出力側L2)に折れ曲がった複数の極歯53Aとを備える。ケース部52Aは、ボビン30Aの端子台31Aに対応する位置に形成された切り欠き部54Aを備える。
内ステータコア60Aは、ボビン30Aを介してコイル40Aに内側(反出力側L2)から重なる円環状板部61Aと、円環状板部61Aの内周端からコイル40Aの径方向内側(出力側L1)に折れ曲がった複数の極歯62Aとを備える。内ステータコア60Aと外ステータコア50Aは、円環状板部61Aの外周端に形成された位置決め突起63Aと、ケース部52Aに形成された切り欠き部57Aとを嵌め合わせることにより、周方向の位置決めがなされる。この状態で、極歯53Aおよび極歯62Aは、ボビン30Aの内周面に沿って周方向で交互に配置される。
B相のステータ組21Bは、A相のステータ組21Aをモータ軸線方向Lで逆向きにした形態をしている。より具体的には、B相のステータ組21Bは、ボビン30Bと、ボビン30Bの胴部に巻回されたB相のコイル40Bと、反出力側L2からボビン30Bに重なる外ステータコア50Bと、出力側L1からボビン30Bに重なる内ステータコア60Bとを備える。ボビン30Bは、コイル40Bを構成する巻線が巻かれる胴部の両端に一対のフランジ部が形成されており、一方のフランジ部には端子台31Bが一体に形成される。端子台31Bには、給電用の配線等が接続される接続ピン32Bが保持される。
外ステータコア50Bは、ボビン30Bを介してコイル40Bに外側(反出力側L2)
から重なる円環状底部51Bと、円環状底部51Bの外周端からコイル40Bの径方向外側(反出力側L1)に向けて折れ曲がった円筒状のケース部52Bと、円環状底部51Bの内周端からコイル40Bの径方向内側(出力側L1)に折れ曲がった複数の極歯53Bとを備える。ケース部52Bは、ボビン30Bの端子台31Bに対応する位置に形成された切り欠き部54Bを備える。
から重なる円環状底部51Bと、円環状底部51Bの外周端からコイル40Bの径方向外側(反出力側L1)に向けて折れ曲がった円筒状のケース部52Bと、円環状底部51Bの内周端からコイル40Bの径方向内側(出力側L1)に折れ曲がった複数の極歯53Bとを備える。ケース部52Bは、ボビン30Bの端子台31Bに対応する位置に形成された切り欠き部54Bを備える。
内ステータコア60Bは、ボビン30Bを介してコイル40Bに内側(出力側L1)から重なる円環状板部61Bと、円環状板部61Bの内周端からコイル40Bの径方向内側(反出力側L2)に折れ曲がった複数の極歯62Bとを備える。
内ステータコア60Bと外ステータコア50Bは、円環状板部61Bの外周端に形成された位置決め突起63Bと、ケース部52Bに形成された切り欠き部57Bとを嵌め合わせることにより、周方向の位置決めがなされる。この状態で、極歯53Bおよび極歯62Bは、ボビン30Bの内周面に沿って周方向で交互に配置される。ここで、A相のステータ組21AとB相のステータ組21Bとでは、極歯53A、53B,62A,62Bの角度位置が所定の電気角に相当する角度位置が相違しており、コイル40Aとコイル40Bとには、位相の異なる駆動電流が供給される。
(外ステータコア50A、50Bの先端部の構成)
外ステータコア50Aは、薄い金属の板からなる。外ステータコア50Aを製造するにあたっては、金属の板を、金型によるせん断加工により略円形の板に加工した後、略円形の板を金型による絞り加工により、ケース部52Aおよび極歯53Aを円環状底部51Aから起立するように加工される。この際、ケース部52Aの先端部は、先端側に向けて内径が連続的に拡径するように湾曲している。従って、ケース部52Aを外周面に沿って切断して先端部のバリを除去する等の成形工程を行うと、図3に示すように、ケース部52Aの先端部の内周面59Aは、ケース部52Aの内径が先端55Aに向かって連続的に拡大するように湾曲した湾曲面56Aとなる。
外ステータコア50Aは、薄い金属の板からなる。外ステータコア50Aを製造するにあたっては、金属の板を、金型によるせん断加工により略円形の板に加工した後、略円形の板を金型による絞り加工により、ケース部52Aおよび極歯53Aを円環状底部51Aから起立するように加工される。この際、ケース部52Aの先端部は、先端側に向けて内径が連続的に拡径するように湾曲している。従って、ケース部52Aを外周面に沿って切断して先端部のバリを除去する等の成形工程を行うと、図3に示すように、ケース部52Aの先端部の内周面59Aは、ケース部52Aの内径が先端55Aに向かって連続的に拡大するように湾曲した湾曲面56Aとなる。
外ステータコア50Bは、外ステータコア50Aと同様に製作される。従って、外ステータコア50Bのケース部52Bの先端部の内周面59Bは、ケース部52Bの内径が先端55Bに向かって連続的に拡大するように湾曲した湾曲面56Bとなる。
内ステータコア60A、60Bも、外ステータコア50A、50Bと同様に、薄い金属の板から金型加工により形成されるが、外ステータコア50A、50Bと違って、ケース部は形成されない。
(内ステータコア60A、60Bの構成)
図3に示すように、本形態のモータ1においては、A相のステータ組21Aの内ステータコア60Aの円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの間には非磁性層70が設けられている。このため、A相のステータ組21AおよびB相のステータ組21Bの磁束が互いに干渉することを抑制することができる。
図3に示すように、本形態のモータ1においては、A相のステータ組21Aの内ステータコア60Aの円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの間には非磁性層70が設けられている。このため、A相のステータ組21AおよびB相のステータ組21Bの磁束が互いに干渉することを抑制することができる。
本形態では、A相のステータ組21AおよびB相のステータ組21Bを組み立てた際、A相のステータ組21Aにおいて、内ステータコア60Aの円環状板部61Aは、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aから円環状底部51Aの側に引っ込んだ位置にある。また、B相のステータ組21Bにおいて、内ステータコア60Bの円環状板部61Bは、外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bから円環状底部51Bの側に引っ込んだ位置にある。
本形態では、A相のステータ組21Aを組み立てる際、円環状板部61Aの外周端65Aをケース部52Aの内周面59Aに当接させる。本形態では、円環状板部61Aの外周端65Aをケース部52Aの内周面59Aに当接させた状態で溶接し、円環状板部61Aの外周端65Aをケース部52Aの内周面59Aに固定する。また、B相のステータ組21Bを組み立てる際、円環状板部61Bの外周端65Bをケース部52Bの内周面59Bに当接させる。本形態では、円環状板部61Bの外周端65Bをケース部52Bの内周面59Bに当接させた状態で溶接し、円環状板部61Bの外周端65Bをケース部52Bの内周面59Bに固定する。
本形態では、A相のステータ組21Aにおいて、円環状板部61Aの外周端65Aをケース部52Aの内周面59Aに当接させる際、円環状板部61Aの外周端65Aが、ケース部52Aの内周面59Aのうち、モータ軸線方向Lにおいて少なくとも、湾曲面56Aより円環状底部51Aの側に位置する部分に当接させる。また、B相のステータ組21Bにおいて、円環状板部61Bの外周端65Bをケース部52Bの内周面59Bに当接させる際、円環状板部61Bの外周端65Bが、ケース部52Bの内周面59Bのうち、モータ軸線方向Lにおいて少なくとも、湾曲面56Bより円環状底部51Bの側に位置する部分に当接させる。
本形態では、円環状板部61Aの外周端65Aは、板厚方向の50%が、ケース部52Aの内周面59Aのうち、湾曲面56Aより円環状底部51Aの側に位置する部分に当接させ、残りの部分が湾曲面56Aに径方向内側で隙間を介して重なるようにする。また、円環状板部61Bの外周端65Bは、板厚方向の50%が、ケース部52Bの内周面59Bのうち、湾曲面56Bより円環状底部51Bの側に位置する部分に当接させ、残りの部分が湾曲面56Bに径方向内側で隙間を介して重なるようにする。より具体的には、円環状板部61A、61Bの板厚t1は、0.2〜0.3mm程度であり、板厚t1の50%以上が、ケース部52A、52Bの内周面59A、59Bと当接し、残りが湾曲面56A、56Bとモータ軸線方向Lに直交する方向で重なる。すなわち、円環状板部61A、61Bの外周端65A、65Bの板厚のうち、ケース部52A、52Bの内周面59A、59Bと当接する部分の幅はt2であり、残りの部分の幅がt3であり、t2は板厚t1の50%以上である。
従って、A相のステータ組21A、およびB相のステータ組21Bのいずれにおいても、磁気抵抗を低減することができるので、トルクの向上等を図ることができる。なお、図示を省略するが、A相のステータ組21A、およびB相のステータ組21Bの各々において、円環状板部61A、61Bの外周端65A、65Bの板厚方向の全体が、ケース部52A、52Bの内周面59A、59Bのうち、モータ軸線方向Lにおいて湾曲面56A、56Bより円環状底部51A、51Bの側に位置する部分に当接し、湾曲面56A、56Bに径方向内側で重なっていない態様であってもよい。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態のモータ1においては、A相のステータ組21Aの内ステータコア60Aの円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの間には非磁性層70が設けられている。このため、A相のステータ組21AおよびB相のステータ組21Bの磁束が互いに干渉することを抑制することができる。また、A相のステータ組21AおよびB相のステータ組21Bが各々、ケース部52A、52Bを備えているため、ケース部52A、52Bによって磁束の漏れを抑制することができる。それ故、A相のステータ組21AおよびB相のステータ組21Bの磁束が互いに干渉することを抑制することができる。
以上説明したように、本形態のモータ1においては、A相のステータ組21Aの内ステータコア60Aの円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの間には非磁性層70が設けられている。このため、A相のステータ組21AおよびB相のステータ組21Bの磁束が互いに干渉することを抑制することができる。また、A相のステータ組21AおよびB相のステータ組21Bが各々、ケース部52A、52Bを備えているため、ケース部52A、52Bによって磁束の漏れを抑制することができる。それ故、A相のステータ組21AおよびB相のステータ組21Bの磁束が互いに干渉することを抑制することができる。
かかる構成を実現するにあたって、本形態では、A相のステータ組21AおよびB相の
ステータ組21Bを組み立てた際、A相のステータ組21Aにおいて、内ステータコア60Aの円環状板部61Aは、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aから円環状底部51Aの側に引っ込んだ位置にある。また、B相のステータ組21Bにおいて、内ステータコア60Bの円環状板部61Bは、外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bから円環状底部51Bの側に引っ込んだ位置にある。従って、A相のステータ組21A、およびB相のステータ組21Bを組み立てた後、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bとを溶接してステータ20を組み立てると、A相のステータ組21Aの内ステータコア60Aの円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの間に隙間80が形成され、隙間80には空気が存在する。従って、本形態では、隙間80の存在する空気によって非磁性層70が設けられる。
ステータ組21Bを組み立てた際、A相のステータ組21Aにおいて、内ステータコア60Aの円環状板部61Aは、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aから円環状底部51Aの側に引っ込んだ位置にある。また、B相のステータ組21Bにおいて、内ステータコア60Bの円環状板部61Bは、外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bから円環状底部51Bの側に引っ込んだ位置にある。従って、A相のステータ組21A、およびB相のステータ組21Bを組み立てた後、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bとを溶接してステータ20を組み立てると、A相のステータ組21Aの内ステータコア60Aの円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの間に隙間80が形成され、隙間80には空気が存在する。従って、本形態では、隙間80の存在する空気によって非磁性層70が設けられる。
また、本形態では、円環状板部61Aの外周端65Aをケース部52Aの内周面59Aに当接させた状態で溶接し、円環状板部61Aの外周端65Aをケース部52Aの内周面59Aに固定する。また、円環状板部61Bの外周端65Bをケース部52Bの内周面59Bに当接させた状態で溶接し、円環状板部61Bの外周端65Bをケース部52Bの内周面59Bに固定する。従って、ステータ20を組み立てる際、A相のステータ組21A、およびB相のステータ組21Bでは、各部材が位置決めされているので、A相のステータ組21Aの内ステータコア60Aの円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの間に隙間80を形成した状態にステータ20を組み立てるのが容易である。
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2に係るモータ1の一部を拡大して示す切断端面図である。なお、本形態および後述する実施の形態における基本的な構成は、実施の形態1に係るモータ1と同一であるので、同一部分の説明は省略する。
図4は、本発明の実施の形態2に係るモータ1の一部を拡大して示す切断端面図である。なお、本形態および後述する実施の形態における基本的な構成は、実施の形態1に係るモータ1と同一であるので、同一部分の説明は省略する。
実施の形態1では、A相のステータ組21Aの内ステータコア60Aの円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの隙間80に存在する空気を非磁性層70として用いたが、本形態では、円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの間には、円環状の非磁性部材71が配置されており、非磁性部材71の中心には、ロータ10を貫通させる穴部71aが設けられている。非磁性部材71は、ステンレス、真鍮、樹脂などである。
かかる構成の場合も、実施の形態1と同様、A相のステータ組21AおよびB相のステータ組21Bを組み立てた際、A相のステータ組21Aにおいて、内ステータコア60Aの円環状板部61Aは、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aから円環状底部51Aの側に引っ込んだ位置にある。また、B相のステータ組21Bにおいて、内ステータコア60Bの円環状板部61Bは、外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bから円環状底部51Bの側に引っ込んだ位置にある。従って、ステータ20を組み立てる際、A相のステータ組21A、およびB相のステータ組21Bの間に非磁性部材71を配置した状態で、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bとを溶接してステータ20を組み立てればよいので、モータ1の製造が容易である。
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3に係るモータ1の一部を拡大して示す切断端面図である。実施形態2では、円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの間に配置した円環状の非磁性部材71を非磁性層70とし、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと外ステータコア50Bのケース部52
Bの先端55Bとを溶接した。本形態では、図5に示すように、本形態でも、実施形態2と同様、円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの間には、円環状の非磁性部材71が配置されている。
図5は、本発明の実施の形態3に係るモータ1の一部を拡大して示す切断端面図である。実施形態2では、円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの間に配置した円環状の非磁性部材71を非磁性層70とし、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと外ステータコア50Bのケース部52
Bの先端55Bとを溶接した。本形態では、図5に示すように、本形態でも、実施形態2と同様、円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの間には、円環状の非磁性部材71が配置されている。
本形態において、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bとが離間しており、非磁性部材71は、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bとの間まで設けられている。
本形態においては、A相のステータ組21Aにおいて、内ステータコア60Aの円環状板部61Aは、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aから円環状底部51Aの側に引っ込んでおらず、円環状板部61Aは、モータ軸線方向Lにおいて、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと同一の位置にある。また、B相のステータ組21Bにおいて、内ステータコア60Bの円環状板部61Bは、外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bから円環状底部51Bの側に引っ込んでおらず、円環状板部61Bは、モータ軸線方向Lにおいて、外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bと同一の位置にある。
但し、実施形態1、2と同様、円環状板部61Aはケース部52Aと溶接等によって固定され、円環状板部61Bはケース部52Bと溶接等によって固定されている。このため、ステータ20を組み立てる際、A相のステータ組21A、およびB相のステータ組21Bでは、各部材が位置決めされているので、A相のステータ組21Aの内ステータコア60Aの円環状板部61AとB相のステータ組21Bの内ステータコア60Bの円環状板部61Bとの間に非磁性部材71を設けるのが容易である。
また、ケース部52Aと非磁性部材71とを溶接等で固定し、ケース部52Bと非磁性部材71とを溶接等で固定すれば、モータ1を容易に組み立てることができる。
(実施の形態4)
図6は、本発明の実施の形態に係るモータ1の一部を拡大して示す切断端面図である。本形態では、円環状板部61A、および円環状板部61Bの少なくとも一方の円環状板部には他方の円環状板部に向けて突出して他方の円環状板部に当接する位置決め用の凸部が設けられており、円環状板部61Aと円環状板部61Bとの間には凸部によって、非磁性層70が配置される隙間が確保されている。
図6は、本発明の実施の形態に係るモータ1の一部を拡大して示す切断端面図である。本形態では、円環状板部61A、および円環状板部61Bの少なくとも一方の円環状板部には他方の円環状板部に向けて突出して他方の円環状板部に当接する位置決め用の凸部が設けられており、円環状板部61Aと円環状板部61Bとの間には凸部によって、非磁性層70が配置される隙間が確保されている。
本形態では、円環状板部61Aの外周端65Aには、反出力側L2に突出する凸部64Aが形成されている。凸部64Aの反出力側L2の端面は、ケース部52Aの先端55Aと略同一の位置にある。また、円環状板部61Bの外周端65Bには、出力側L1に突出する凸部64Bが形成されている。凸部64Bの出力側L1の端面は、ケース部52Bの先端55Bと略同一の位置にある。凸部64A、凸部64Bは、金型で加工する際に円環状板部61A、61Bの一部をプレスによって突出させる方法、あるいは円環状板部61A、61Bの一部を切り起こす方法によって形成される。
本形態でも、実施形態1等と同様、円環状板部61Aはケース部52Aと溶接等によって固定され、円環状板部61Bはケース部52Bと溶接等によって固定されている。また、A相のステータ組21A、およびB相のステータ組21Bの間に非磁性部材71を配置した状態で、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bとを溶接する。
本形態によれば、凸部64Aと凸部64Bとが当接し、円環状板部61Aと円環状板部
61Bとの間には凸部64A、64Bによって、非磁性層70が配置される隙間80が形成される。従って、隙間80に存在する空気によって非磁性層70を設けることができる。また、凸部64A、64Bを避けるように、円環状板部61Aと円環状板部61Bとの間に非磁性部材71を配置し、非磁性部材71によって非磁性層70を構成してもよい。
61Bとの間には凸部64A、64Bによって、非磁性層70が配置される隙間80が形成される。従って、隙間80に存在する空気によって非磁性層70を設けることができる。また、凸部64A、64Bを避けるように、円環状板部61Aと円環状板部61Bとの間に非磁性部材71を配置し、非磁性部材71によって非磁性層70を構成してもよい。
本形態では、円環状板部61Aはケース部52Aと溶接等によって固定され、円環状板部61Bはケース部52Bと溶接等によって固定されている。また、ステータ20を組み立てる際、A相のステータ組21A、およびB相のステータ組21Bを重ねることにより、円環状板部61Aと円環状板部61Bとの間に隙間80を設けることができるので、モータ1の組み立てが容易である。
(他の実施の形態)
上記の実施の形態4では、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bとを溶接したが、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bとが離間している態様であってもよい。この場合、例えば、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと外ステータコア50Bのケース部52Bとの間から凸部64A、64Bを溶接して、A相のステータ組21AB相のステータ組21Bとを結合させてもよい。
上記の実施の形態4では、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bとを溶接したが、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと外ステータコア50Bのケース部52Bの先端55Bとが離間している態様であってもよい。この場合、例えば、外ステータコア50Aのケース部52Aの先端55Aと外ステータコア50Bのケース部52Bとの間から凸部64A、64Bを溶接して、A相のステータ組21AB相のステータ組21Bとを結合させてもよい。
また、上記の実施の形態4では、ケース部52A、52Bによって、内ステータコア60A、60Bを固定することができるため、ケース部52A、52Bによって内ステータコア60A、60Bを固定した後、樹脂モールドを行って、A相のステータ組21AとB相のステータ組21Bとの間に樹脂層からなる非磁性層70を設けてもよい。
1…モータ、10…ロータ、11…回転軸、12…永久磁石、20…ステータ、21A、21B…ステータ組、30A、30B…ボビン、40A、40B…コイル、50A、50B…外ステータコア、51A、51B…円環状底部、52A、52B…ケース部、53A、53B、62A、62B…極歯、55A、55B…先端、56A、56B…湾曲面、59A、59B…内周面、60A、60B…内ステータコア、61A、61B…円環状板部、65A、65B…外周端、70…非磁性層、71…非磁性部材、80…隙間、L…モータ軸線方向、L1…出力側、L2…反出力側
Claims (10)
- 回転軸の外周側に永久磁石を備えるロータと、前記永久磁石の周りで筒状のA相のステータ組と筒状のB相のステータ組とがモータ軸線方向に配列されたステータと、を備え、
前記A相のステータ組、および前記B相のステータ組は各々、
円環状のコイルと、
前記コイルに前記ステータの前記モータ軸線方向の端部の側から重なる円環状底部、前記円環状底部の内周縁から前記コイルの内側に向けて屈曲した極歯、および前記円環状底部の外周縁から前記コイルの外側に向けて屈曲した円筒状のケース部を備えた外ステータコアと、
前記コイルに前記モータ軸線方向で前記円環状底部とは反対側から重なる円環状板部、および前記円環状板部の内周縁から前記コイルの内側に向けて屈曲した極歯を備えた内ステータコアと、
を備え、
前記A相のステータ組の前記円環状板部と前記B相のステータ組の前記円環状板部との間には非磁性層が設けられていることを特徴とするモータ。 - 請求項1に記載のモータにおいて、
前記A相のステータ組、および前記B相のステータ組の各々において、前記円環状板部は、前記モータ軸線方向において前記ケース部の先端より前記円環状底部の側に引っ込んだ位置にあることを特徴とするモータ。 - 請求項2に記載のモータにおいて、
前記A相のステータ組の前記ケース部と前記B相のステータ組の前記ケース部とは、先端同士が当接していることを特徴とするモータ。 - 請求項2または3に記載のモータにおいて、
前記A相のステータ組、および前記B相のステータ組の各々において、前記円環状板部の外周端は、前記ケース部に固定されていることを特徴とするモータ。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載のモータにおいて、
前記A相のステータ組、および前記B相のステータ組の各々において、前記ケース部の先端部の内周面は、前記ケース部の内径が先端に向かって連続的に拡大するように湾曲した湾曲面になっており、
前記円環状板部の外周端は、前記ケース部の内周面のうち、前記モータ軸線方向において少なくとも、前記湾曲面より前記円環状底部の側に位置する部分に当接していることを特徴とするモータ。 - 請求項5に記載のモータにおいて、
前記A相のステータ組、および前記B相のステータ組の各々において、前記円環状板部の外周端は、前記円環状板部の板厚の50%以上の部分が、前記ケース部の内周面のうち、前記モータ軸線方向において少なくとも前記湾曲面より前記円環状底部の側に位置する部分に当接し、前記円環状板部の板厚の残りの部分は、前記湾曲面に径方向内側で重なっていることを特徴とするモータ。 - 請求項6に記載のモータにおいて、
前記A相のステータ組、および前記B相のステータ組の各々において、前記円環状板部の外周端は、前記円環状板部の板厚方向の全体が、前記ケース部の内周面のうち、前記モータ軸線方向において少なくとも前記湾曲面より前記円環状底部の側に位置する部分に当接し、前記湾曲面に径方向内側で重なっていないことを特徴とするモータ。 - 請求項1に記載のモータにおいて、
前記A相のステータ組の前記ケース部と前記B相のステータ組の前記ケース部とは、モータ軸線方向で離間しており、
前記A相のステータ組の前記ケース部の先端部と前記B相のステータ組の先端部との間まで前記非磁性層が設けられていることを特徴とするモータ。 - 請求項1から8までの何れか一項に記載のモータにおいて、
前記A相のステータ組の前記円環状板部、および前記B相のステータ組の前記円環状板部の少なくとも一方の円環状板部には他方の円環状板部に向けて突出して前記他方の円環状板部に当接する位置決め用の凸部が設けられており、
前記A相のステータ組の前記円環状板部と前記B相のステータ組の前記円環状板部との間には、前記凸部によって、前記非磁性層が配置される隙間が確保されていることを特徴とするモータ。 - 請求項1から9までの何れか一項に記載のモータにおいて、
前記非磁性層は、非磁性部材からなることを特徴とするモータ。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
DE112021006153T5 (de) | 2020-11-25 | 2023-09-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Düsensäuberungsvorrichtung, Wärmedämmungsherstellungsvorrichtung, Düsensäuberungsverfahren und Wärmedämmungsherstellungsverfahren |
-
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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