JP2950905B2 - モータ用ステータ及びモータ - Google Patents
モータ用ステータ及びモータInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、小型のモータに関し、コイルの導体を電気
絶縁性焼結体の内部に埋設したステータを用いることに
より、量産性に富み、小型化、薄型化が容易で、しかも
磁気効率が高く、コイル保護、電気絶縁性、耐湿性及び
耐久性等に優れた高信頼度のステータ及びモータが得ら
れるようにしたものである。本発明に係るモータは、例
えば小型の携帯用テープレコーダ等に使用するのに好適
なものである。
絶縁性焼結体の内部に埋設したステータを用いることに
より、量産性に富み、小型化、薄型化が容易で、しかも
磁気効率が高く、コイル保護、電気絶縁性、耐湿性及び
耐久性等に優れた高信頼度のステータ及びモータが得ら
れるようにしたものである。本発明に係るモータは、例
えば小型の携帯用テープレコーダ等に使用するのに好適
なものである。
<従来の技術> 第37図は従来のこの種のモータの分解斜視図、第38図
は同じくその断面図である。図において、1はシャー
シ、2はシャフト、3はロータ用ヨーク、4はロータ、
5はステータ、7はステータ用ヨーク、8はシャーシで
ある。
は同じくその断面図である。図において、1はシャー
シ、2はシャフト、3はロータ用ヨーク、4はロータ、
5はステータ、7はステータ用ヨーク、8はシャーシで
ある。
ロータ4は、中心孔41を有する円板状磁性体で構成さ
れていて、その両主面42、43に磁極N、Sが生じるよう
に、板厚の方向aに着磁されている。両主面42、43の着
磁は、円周方向に沿って所定の角度間隔で磁極N、Sが
交互に配置される多極構造である。
れていて、その両主面42、43に磁極N、Sが生じるよう
に、板厚の方向aに着磁されている。両主面42、43の着
磁は、円周方向に沿って所定の角度間隔で磁極N、Sが
交互に配置される多極構造である。
ステータ5は、合成樹脂支持体50の面上に、その円周
方向に沿い、所定の角度間隔で、複数のコイル51〜56を
埋め込んである。コイル51〜56のそれぞれは、線材を用
いて巻き込んだもので、その巻軸方向は支持体50の主面
に対して垂直となる方向にある。57はコイル51〜56の端
末を接続する端子を有する基板、58は軸孔である。
方向に沿い、所定の角度間隔で、複数のコイル51〜56を
埋め込んである。コイル51〜56のそれぞれは、線材を用
いて巻き込んだもので、その巻軸方向は支持体50の主面
に対して垂直となる方向にある。57はコイル51〜56の端
末を接続する端子を有する基板、58は軸孔である。
組立状態において、ロータ4はロータ用ヨーク3と一
体的に結合され、ヨーク3はシャフト2によって、シャ
ーシ1に設けられた軸受101に回転自在に支持されてい
る。ステータ5とロータ4は間隔d1を隔てて対面させて
ある。シャーシ8はシャーシ1と一体に結合される。
体的に結合され、ヨーク3はシャフト2によって、シャ
ーシ1に設けられた軸受101に回転自在に支持されてい
る。ステータ5とロータ4は間隔d1を隔てて対面させて
ある。シャーシ8はシャーシ1と一体に結合される。
第39図は上記モータの動作原理を示す図である。ステ
ータ5のコイル51〜56に電流Iを流すと、この電流Iの
方向と、ロータ4の磁極NまたはSの生じる磁束密度B
の方向とによって定まる電磁力F1が、ステータ5とロー
タ4との間に発生する。電磁力F1の方向は右ねじの法則
によって与えられる。即ち、電流Iの方向から磁束密度
Bの方向にねじを回したとき、ねじの進む方向が電磁力
F1の方向であって、電流I、磁束密度B及び電磁力F1を
ベクトル量とすると、よく知られているように、 F1=I×B となり、電磁力F1は電流Iと磁束密度Bの外積として与
えられる。コイル51〜56はステータ5上に固定されてい
るから、電磁力F1の反作用として、ロータ4は逆向きの
力F2を受ける。これにより、ロータ4が矢印F2の方向に
回転する。ロータ4の回転に対応して、その前方にある
コイル51〜56を順次励磁することにより、ロータ4が回
転を継続する。
ータ5のコイル51〜56に電流Iを流すと、この電流Iの
方向と、ロータ4の磁極NまたはSの生じる磁束密度B
の方向とによって定まる電磁力F1が、ステータ5とロー
タ4との間に発生する。電磁力F1の方向は右ねじの法則
によって与えられる。即ち、電流Iの方向から磁束密度
Bの方向にねじを回したとき、ねじの進む方向が電磁力
F1の方向であって、電流I、磁束密度B及び電磁力F1を
ベクトル量とすると、よく知られているように、 F1=I×B となり、電磁力F1は電流Iと磁束密度Bの外積として与
えられる。コイル51〜56はステータ5上に固定されてい
るから、電磁力F1の反作用として、ロータ4は逆向きの
力F2を受ける。これにより、ロータ4が矢印F2の方向に
回転する。ロータ4の回転に対応して、その前方にある
コイル51〜56を順次励磁することにより、ロータ4が回
転を継続する。
<発明が解決しようとする課題> しかしながら、上述した従来のモータにおいては、ス
テータ5は、合成樹脂支持体50の面上に、線材を用いて
巻き込んで形成したコイル51〜56を使用しているため
に、次のような問題点があった。
テータ5は、合成樹脂支持体50の面上に、線材を用いて
巻き込んで形成したコイル51〜56を使用しているため
に、次のような問題点があった。
(A)コイル51〜56が合成樹脂支持体50の面上に露出す
るため、外部損傷を受け易いこと、電気絶縁性、耐湿性
及び耐久性等を損ない易いこと等の問題点がある。
るため、外部損傷を受け易いこと、電気絶縁性、耐湿性
及び耐久性等を損ない易いこと等の問題点がある。
(B)細い線材を巻いてコイル51〜56を形成した後に、
これを合成樹脂支持体50に装着する組立工程が必要であ
るため、その製造及び組立の工程数が多く、作業性が悪
い。モータが小型化されるほど、コイル51〜56が小さく
なり、製造、組立が困難になる。
これを合成樹脂支持体50に装着する組立工程が必要であ
るため、その製造及び組立の工程数が多く、作業性が悪
い。モータが小型化されるほど、コイル51〜56が小さく
なり、製造、組立が困難になる。
(C)コイル51〜56は空芯コイルとなるのが普通である
ため、磁気効率が悪くなる。コイル51〜56の軸芯部にコ
アを挿着して磁気効率を改善することもできるが、そう
すると、部品点数及び組立工数がますます増えてしま
う。
ため、磁気効率が悪くなる。コイル51〜56の軸芯部にコ
アを挿着して磁気効率を改善することもできるが、そう
すると、部品点数及び組立工数がますます増えてしま
う。
そこで、本発明の課題は、上述する従来の問題点を解
決し、量産性に富み、小型化、薄型化が容易で、しかも
磁気効率が高く、コイル保護、電気絶縁性、耐湿性及び
耐久性等に優れた高信頼度のステータ及びモータを提供
することである。
決し、量産性に富み、小型化、薄型化が容易で、しかも
磁気効率が高く、コイル保護、電気絶縁性、耐湿性及び
耐久性等に優れた高信頼度のステータ及びモータを提供
することである。
<課題を解決するための手段> 上述した課題を解決するため、本発明に係るモータ用
ステータは、複数のコイルを有し、全体として、電気絶
縁性焼結体で構成されている。前記複数のコイルは、前
記焼結体の相対向する両面の方向に向かう同一の軸の回
りに互いに間隔を隔て、巻軸が前記焼結体の前記軸とほ
ぼ平行になるように配置されている。前記コイルのそれ
ぞれの導体は、前記焼結体の内部に一体に埋設され、か
つ、焼結され、前記焼結体によって封止されている。
ステータは、複数のコイルを有し、全体として、電気絶
縁性焼結体で構成されている。前記複数のコイルは、前
記焼結体の相対向する両面の方向に向かう同一の軸の回
りに互いに間隔を隔て、巻軸が前記焼結体の前記軸とほ
ぼ平行になるように配置されている。前記コイルのそれ
ぞれの導体は、前記焼結体の内部に一体に埋設され、か
つ、焼結され、前記焼結体によって封止されている。
また、本発明に係るモータは、磁界発生手段を有する
ロータと、複数のコイルを有するステータとを含み、前
記コイルに流れる電流と前記ロータに生じる磁界との相
互作用によって前記ロータを回転させる。
ロータと、複数のコイルを有するステータとを含み、前
記コイルに流れる電流と前記ロータに生じる磁界との相
互作用によって前記ロータを回転させる。
前記ステータは、全体として、電気絶縁性焼結体で構
成されている。前記複数のコイルは、前記焼結体の相対
向する両面の方向に向かう同一の軸の回りに互いに間隔
を隔て、巻軸が前記焼結体の前記軸とほぼ平行となるよ
うに配置されている。前記コイルのそれぞれの導体は、
前記焼結体の内部に一体に埋設され、かつ、焼結され、
前記焼結体によって封止されている。
成されている。前記複数のコイルは、前記焼結体の相対
向する両面の方向に向かう同一の軸の回りに互いに間隔
を隔て、巻軸が前記焼結体の前記軸とほぼ平行となるよ
うに配置されている。前記コイルのそれぞれの導体は、
前記焼結体の内部に一体に埋設され、かつ、焼結され、
前記焼結体によって封止されている。
<作用> ステータは、コイルの導体を電気絶縁性焼結体の内部
に埋設した構造となっているから、コイルの導体を焼結
体によって封止したモノリシックな構造となり、コイル
保護、電気絶縁性、耐湿性及び耐久性等に優れた高信頼
度のステータ及びモータが得られる。
に埋設した構造となっているから、コイルの導体を焼結
体によって封止したモノリシックな構造となり、コイル
保護、電気絶縁性、耐湿性及び耐久性等に優れた高信頼
度のステータ及びモータが得られる。
電気絶縁体としては、従来より磁性体及び非磁性体が
知られている。また、磁性体と非磁性体とを同時に一体
焼結させる技術も、例えば、特開昭58−184709号公報ま
たは特開昭59−8306号公報等によって知られている。こ
れらの技術により、焼結体の一部を、フェライト等の磁
性体によって構成し、これをコイルのコア部分として利
用することにより、磁気効率を向上させると共に、磁性
体のまわりに非磁性体を一体的に焼結させ、コイル保
護、電気絶縁性、耐湿性及び耐久性等を確保しつつ、小
型化し、効率を向上させたステータ及びモータを実現す
ることができる。
知られている。また、磁性体と非磁性体とを同時に一体
焼結させる技術も、例えば、特開昭58−184709号公報ま
たは特開昭59−8306号公報等によって知られている。こ
れらの技術により、焼結体の一部を、フェライト等の磁
性体によって構成し、これをコイルのコア部分として利
用することにより、磁気効率を向上させると共に、磁性
体のまわりに非磁性体を一体的に焼結させ、コイル保
護、電気絶縁性、耐湿性及び耐久性等を確保しつつ、小
型化し、効率を向上させたステータ及びモータを実現す
ることができる。
焼結体に対するコイルの埋設技術としては、例えば特
公昭57−39521号公報等に開示された技術が適用でき
る。またはフォトリソグラフィと称される高精度パター
ン形成技術やスパッタ、蒸着、メッキ等の膜形成技術に
よって形成してもよい。フォトリソグラフィにより高精
度パターン形成技術やスパッタ、蒸着、メッキ等の膜形
成技術を用いた場合には、より多層で微細なコイル導体
パターンを形成することができる。
公昭57−39521号公報等に開示された技術が適用でき
る。またはフォトリソグラフィと称される高精度パター
ン形成技術やスパッタ、蒸着、メッキ等の膜形成技術に
よって形成してもよい。フォトリソグラフィにより高精
度パターン形成技術やスパッタ、蒸着、メッキ等の膜形
成技術を用いた場合には、より多層で微細なコイル導体
パターンを形成することができる。
上述の製造技術の適用により、面倒な線材の巻線工程
が不要で、微細なコイルパターンを有するステータを量
産性よく製造でき、こうして得られたステータを、モー
タへそのまま組み込むことができる。このため、特にモ
ータの製造、組立工程が容易になる。
が不要で、微細なコイルパターンを有するステータを量
産性よく製造でき、こうして得られたステータを、モー
タへそのまま組み込むことができる。このため、特にモ
ータの製造、組立工程が容易になる。
<実施例> 第1図は本発明に係るステータを有するモータの分解
斜視図、第2は同じくその組立断面図である。図におい
て、第37図及び第38図と同一の参照部号は同一性ある構
成部分を示している。9はステータ、10は基板である。
基板10はステータ10のコイル端末を接続する引出端子を
有する回路基板として使用される。
斜視図、第2は同じくその組立断面図である。図におい
て、第37図及び第38図と同一の参照部号は同一性ある構
成部分を示している。9はステータ、10は基板である。
基板10はステータ10のコイル端末を接続する引出端子を
有する回路基板として使用される。
ステータ9は本発明の特徴部分である。第3図はステ
ータ9の部分欠損斜視図、第4図は同じく底面部分破断
面図、第5図は同じく展開断面図である。ステータ9
は、同一軸Oaのまわりに互いに間隔を隔てて配置された
複数のコイル91〜96を有する。コイル91〜96は焼結体90
の内部に一体に埋設されている。コイル91〜96は、巻軸
が焼結体90の一面900側を向くように配置されている。
従って、コイル91〜96を焼結体90によって封止したモノ
リシックな構造となり、コイル保護、電気絶縁性、耐湿
性及び耐久性に優れた高信頼度のステータが得られる。
コイル91〜96の個数を得ようとする極数に応じて選択さ
れるもので、6個に限らない。コイル91〜96の端末は、
焼結体90の表面に付与した端子電極(111、112)〜(16
1、162)にそれぞれ導通接続されている。コイル91〜96
の端末は、焼結体90の内部で結線することもできる。こ
の場合には、端末接続用の回路基板が不要になる。
ータ9の部分欠損斜視図、第4図は同じく底面部分破断
面図、第5図は同じく展開断面図である。ステータ9
は、同一軸Oaのまわりに互いに間隔を隔てて配置された
複数のコイル91〜96を有する。コイル91〜96は焼結体90
の内部に一体に埋設されている。コイル91〜96は、巻軸
が焼結体90の一面900側を向くように配置されている。
従って、コイル91〜96を焼結体90によって封止したモノ
リシックな構造となり、コイル保護、電気絶縁性、耐湿
性及び耐久性に優れた高信頼度のステータが得られる。
コイル91〜96の個数を得ようとする極数に応じて選択さ
れるもので、6個に限らない。コイル91〜96の端末は、
焼結体90の表面に付与した端子電極(111、112)〜(16
1、162)にそれぞれ導通接続されている。コイル91〜96
の端末は、焼結体90の内部で結線することもできる。こ
の場合には、端末接続用の回路基板が不要になる。
焼結体90は、コイル91〜96のコアとなる磁性部分901
と、その間を埋める非磁性部分902とを含む。磁性部分9
01は、少なくとも一面900側において、各コイル91〜96
毎に非磁性領域G1によって分離されており、非磁性部分
902は、非磁性領域G1を埋めるように配置されている。
磁性部分901は磁性フェライトによって構成でき、非磁
性部分902は非磁性フェライトによって構成できる。磁
性部分と非磁性部分との一体焼結技術は、上述した特開
昭58−184709号公報または特開昭59−8306号公報に記載
されている。
と、その間を埋める非磁性部分902とを含む。磁性部分9
01は、少なくとも一面900側において、各コイル91〜96
毎に非磁性領域G1によって分離されており、非磁性部分
902は、非磁性領域G1を埋めるように配置されている。
磁性部分901は磁性フェライトによって構成でき、非磁
性部分902は非磁性フェライトによって構成できる。磁
性部分と非磁性部分との一体焼結技術は、上述した特開
昭58−184709号公報または特開昭59−8306号公報に記載
されている。
上述のように、焼結体90の一部に、コイル91〜96のコ
ア部分となる磁性部分901を有することにより、磁気効
率を向上させることができる。
ア部分となる磁性部分901を有することにより、磁気効
率を向上させることができる。
コイル91〜96は、必要とする起磁力に応じて、その巻
数が選択される。第6図及び第7図は巻数増加に有効な
コイル巻構造を示している。
数が選択される。第6図及び第7図は巻数増加に有効な
コイル巻構造を示している。
第6図の実施例ではコイル91〜96のうち、コイル91の
構成を代表的に示している。他のコイル92〜96も同様の
構造となる。コイル91は2つのコイル導体911、912を有
している。913は接続部、914、915は端子部である。
構成を代表的に示している。他のコイル92〜96も同様の
構造となる。コイル91は2つのコイル導体911、912を有
している。913は接続部、914、915は端子部である。
コイル導体911、912は、巻軸方向Oに変位する螺旋状
となっていて、各巻軸が互いの巻径面内に位置するよう
に配置されている。
となっていて、各巻軸が互いの巻径面内に位置するよう
に配置されている。
また、コイル導体911の巻方向a1とコイル導体912の巻
方向b1とは、同一の巻軸方向Oで見て、互いに逆になっ
ている。即ち、巻軸方向Oで見て、コイル導体911の巻
方向a1は左まわりであり、コイル導体912の巻方向b1は
右まわりである。
方向b1とは、同一の巻軸方向Oで見て、互いに逆になっ
ている。即ち、巻軸方向Oで見て、コイル導体911の巻
方向a1は左まわりであり、コイル導体912の巻方向b1は
右まわりである。
コイル導体911、912は、コイル電流により同一方向の
磁界を生じるように、接続部913によって互いに接続さ
れている。接続の具体例として、図示では、コイル導体
911の終端部と、コイル導体912の始端部を接続部913に
よって互いに接続してある。コイル導体911の巻方向a1
とコイル導体912の巻方向b1とは、同一の巻軸方向Oで
見て、互いに逆になっているので、コイル導体911の終
端部と、コイル導体912の始端部を接続部913によって互
いに接続した場合、コイル導体911、912により、電流方
向が同一のコイルが形成される。端子部914、915は、第
1図及び第2図の端子電極111、112に接続される。
磁界を生じるように、接続部913によって互いに接続さ
れている。接続の具体例として、図示では、コイル導体
911の終端部と、コイル導体912の始端部を接続部913に
よって互いに接続してある。コイル導体911の巻方向a1
とコイル導体912の巻方向b1とは、同一の巻軸方向Oで
見て、互いに逆になっているので、コイル導体911の終
端部と、コイル導体912の始端部を接続部913によって互
いに接続した場合、コイル導体911、912により、電流方
向が同一のコイルが形成される。端子部914、915は、第
1図及び第2図の端子電極111、112に接続される。
コイル導体911、912に電流を流した場合、電流が巻軸
のまわりに同一方向に流れ、同一方向の磁界を生じる。
のまわりに同一方向に流れ、同一方向の磁界を生じる。
この実施例の場合、コイル導体911、912は、巻軸方向
Oに変位する螺旋状であって、各巻軸が互いの巻径面内
に位置するように配置されているから、実質的に同一位
置で螺旋状に巻回した構造となる。このため、占有面積
が小さくなり、小型になる。
Oに変位する螺旋状であって、各巻軸が互いの巻径面内
に位置するように配置されているから、実質的に同一位
置で螺旋状に巻回した構造となる。このため、占有面積
が小さくなり、小型になる。
コイル導体911、912は、同一の巻軸方向Oで見た巻方
向a1、b1が互いに逆になっている。コイル導体911の終
端部と、コイル導体912の始端部とが同じ方向に位置
し、この位置で接続部913により接続されている。従っ
て、磁性体91の内部で互いに接続でき、磁性体91の外部
に導出する必要がない。このため、コイル導体911、912
の接続構造が簡単化されるとともに、接続処理が極めて
容易になる。
向a1、b1が互いに逆になっている。コイル導体911の終
端部と、コイル導体912の始端部とが同じ方向に位置
し、この位置で接続部913により接続されている。従っ
て、磁性体91の内部で互いに接続でき、磁性体91の外部
に導出する必要がない。このため、コイル導体911、912
の接続構造が簡単化されるとともに、接続処理が極めて
容易になる。
次に、第7図は3つのコイル導体910、911、912を備
える場合を示している。コイル導体910、911、912は、
巻軸方向Oに変位する螺旋状であって、各巻軸が互いの
巻径面内に位置するように配置されている。
える場合を示している。コイル導体910、911、912は、
巻軸方向Oに変位する螺旋状であって、各巻軸が互いの
巻径面内に位置するように配置されている。
同一の巻軸方向Oで見て、コイル導体910の巻方向a0
とコイル導体911の巻方向b1は互いに逆であり、コイル
導体911の巻方向b1とコイル導体912の巻方向a1は互いに
逆になっている。
とコイル導体911の巻方向b1は互いに逆であり、コイル
導体911の巻方向b1とコイル導体912の巻方向a1は互いに
逆になっている。
これらのコイル導体910、911、912は、コイル電流に
より同一方向の磁界を生じるように、コイル導体910の
終端部とコイル導体911の始端部とを接続部913によって
接続すると共に、コイル導体911の終端部とコイル導体9
12の始端部とを接続部913によって接続してある。
より同一方向の磁界を生じるように、コイル導体910の
終端部とコイル導体911の始端部とを接続部913によって
接続すると共に、コイル導体911の終端部とコイル導体9
12の始端部とを接続部913によって接続してある。
同一の巻軸方向Oで見て、コイル導体910の巻方向a0
とコイル導体911の巻方向b1は互いに逆であり、コイル
導体911の巻方向b1とコイル導体912の巻方向a1は互いに
逆になっているから、コイル導体910の終端部とコイル
導体911の始端部、及び、コイル導体911の終端部とコイ
ル導体912の始端部が同一方向に現われる。従って、コ
イル導体910、911、912を、同一方向の磁界が発生する
ように接続する場合、各接続部913を磁性体91内に配置
して接続できる。
とコイル導体911の巻方向b1は互いに逆であり、コイル
導体911の巻方向b1とコイル導体912の巻方向a1は互いに
逆になっているから、コイル導体910の終端部とコイル
導体911の始端部、及び、コイル導体911の終端部とコイ
ル導体912の始端部が同一方向に現われる。従って、コ
イル導体910、911、912を、同一方向の磁界が発生する
ように接続する場合、各接続部913を磁性体91内に配置
して接続できる。
第6図及び第7図の教示するところに従い、更に多数
のコイル導体の組合せを実現できることは当業者にとっ
て自明であるので、その図示は省略する。
のコイル導体の組合せを実現できることは当業者にとっ
て自明であるので、その図示は省略する。
モータとして組込んだ場合、ステータ9は、焼結体90
の一面900がロータ4の着磁面43と、間隔d1を隔てて対
面するように配置される(第1図、第2図参照)。これ
により、第39図で説明したように、コイル91〜96に流れ
る電流Iとロータ4の生じる磁束密度Bとの相互作用に
よってロータ4が回転する。
の一面900がロータ4の着磁面43と、間隔d1を隔てて対
面するように配置される(第1図、第2図参照)。これ
により、第39図で説明したように、コイル91〜96に流れ
る電流Iとロータ4の生じる磁束密度Bとの相互作用に
よってロータ4が回転する。
ロータ4は、コイル91〜96に流れる電流Iとの相互作
用によって回転力を生じる磁界発生手段を有することが
基本である。図示の着磁による磁極N、Sはそのような
磁界発生手段の一例である。この他、誘導電動機等で用
いられているような短絡導体を有する構造も考えられ
る。
用によって回転力を生じる磁界発生手段を有することが
基本である。図示の着磁による磁極N、Sはそのような
磁界発生手段の一例である。この他、誘導電動機等で用
いられているような短絡導体を有する構造も考えられ
る。
第8図〜第36図は本発明の他の実施例を示している。
これらの図において、第1図〜第7図と同一の参照符号
は同一性ある構成部分を示している。
これらの図において、第1図〜第7図と同一の参照符号
は同一性ある構成部分を示している。
第8図はステータ9の展開断面図である。焼結体90
は、コイル91〜96のコアを構成する磁性部分901のう
ち、ギャップG1のある面900とは反対側の底部側を、磁
性部分903によって連続させ、磁性部分903をヨークとし
て利用する構造となっている。図示では、磁性部分903
は、コイル91〜96のコアを構成する磁性部分901と一体
焼結されているが、別の磁性体によって構成してもよ
い。ヨークとして磁性部分901とは別の磁性体を使用す
る場合、ヨークとなる磁性体と磁性体901との間に非磁
性部分が存在していてもよい。何れの実施例において
も、磁気回路として見た場合、コイル91〜96のコアを構
成する磁性部分901は、面900側においてギャップG1によ
って分離されているから問題はない。磁気効率向上及び
渦電流による損失熱の放熱の面からは、ギャップG1のあ
る面900とは反対側の底部側にヨークを配置する構造の
方が望ましい。
は、コイル91〜96のコアを構成する磁性部分901のう
ち、ギャップG1のある面900とは反対側の底部側を、磁
性部分903によって連続させ、磁性部分903をヨークとし
て利用する構造となっている。図示では、磁性部分903
は、コイル91〜96のコアを構成する磁性部分901と一体
焼結されているが、別の磁性体によって構成してもよ
い。ヨークとして磁性部分901とは別の磁性体を使用す
る場合、ヨークとなる磁性体と磁性体901との間に非磁
性部分が存在していてもよい。何れの実施例において
も、磁気回路として見た場合、コイル91〜96のコアを構
成する磁性部分901は、面900側においてギャップG1によ
って分離されているから問題はない。磁気効率向上及び
渦電流による損失熱の放熱の面からは、ギャップG1のあ
る面900とは反対側の底部側にヨークを配置する構造の
方が望ましい。
第9図はステータ9の平面図、第10図は第9図A1−A1
線上における断面図、第11図は第9図C1−C1線上におけ
る断面図である。磁性部分901の露出領域は、第9図の
斜線領域で示しており、コイル91〜96の占有面積にほぼ
等しくなっている。
線上における断面図、第11図は第9図C1−C1線上におけ
る断面図である。磁性部分901の露出領域は、第9図の
斜線領域で示しており、コイル91〜96の占有面積にほぼ
等しくなっている。
第12図はステータ9の平面図、第13図は第12図A2−A2
の線上における部分断面図である。焼結体90は、非磁性
部分を含まない。全体が磁性体で構成されている。隣り
合うコイル91〜96に生じる磁力線の鎖交の影響が小さい
場合に有効な構造である。
の線上における部分断面図である。焼結体90は、非磁性
部分を含まない。全体が磁性体で構成されている。隣り
合うコイル91〜96に生じる磁力線の鎖交の影響が小さい
場合に有効な構造である。
第14図はステータ9の平面図、第15図は第14図A3−A3
線上における断面図、第16図は第14図C3−C3線上におけ
る断面図であり、磁性部分901は、コイル91〜96の巻径
断面と実質的に同一の断面を有しており、芯部分にのみ
設けられている。
線上における断面図、第16図は第14図C3−C3線上におけ
る断面図であり、磁性部分901は、コイル91〜96の巻径
断面と実質的に同一の断面を有しており、芯部分にのみ
設けられている。
第17図はステータ9の平面図、第18図は第17図A4−A4
線における断面図、第19図は第17図B4−B4線上における
断面図、第20図は第17図C4−C4線上における断面図、第
21図はコイル91〜96の巻回される磁性部分901の形状を
示す斜視図である。隣り合う磁性部分901が、内径側と
外径側とでステータ9の表面900に交互に露出するよう
に配置されている。隣り合う磁性部分901は、内径側の
端縁E1と外径側の端縁E1が径方向に仮想された直線X1の
上、または直線X1に接近して位置するように配置する、
このような配置であると、磁性部分901が周方向に実質
的に連続する状態となるので、コギングによる回転ムラ
の小さなモータを実現できる。
線における断面図、第19図は第17図B4−B4線上における
断面図、第20図は第17図C4−C4線上における断面図、第
21図はコイル91〜96の巻回される磁性部分901の形状を
示す斜視図である。隣り合う磁性部分901が、内径側と
外径側とでステータ9の表面900に交互に露出するよう
に配置されている。隣り合う磁性部分901は、内径側の
端縁E1と外径側の端縁E1が径方向に仮想された直線X1の
上、または直線X1に接近して位置するように配置する、
このような配置であると、磁性部分901が周方向に実質
的に連続する状態となるので、コギングによる回転ムラ
の小さなモータを実現できる。
第22図はステータ9の別の実施例における平面図、第
23図は第22図A5−A5線上における断面図、第24図は第22
図B5−B5線上における断面図、第25図は第22図C5−C5線
上における断面図、第26図はコイル91〜96の巻回される
磁性部分901の形状を示す斜視図である。コイル91〜96
の巻回される磁性部分901は、ステータ9の表面900に露
出する端面が、径方向で見た略中間部を境界にして、外
径側で周方向に突出する端縁E3と、端縁E3とは反対側の
内径側で周方向に突出する端縁E4とを有している。隣り
合う磁性部分901では、端縁E3と端縁E4が径方向に仮想
された直線X2の上、または直線X2に接近して位置するよ
うに配置されている。この構造の場合も、磁性部分901
が周方向に実質的に連続する状態となるので、回転ムラ
のないモータを実現することが可能である。
23図は第22図A5−A5線上における断面図、第24図は第22
図B5−B5線上における断面図、第25図は第22図C5−C5線
上における断面図、第26図はコイル91〜96の巻回される
磁性部分901の形状を示す斜視図である。コイル91〜96
の巻回される磁性部分901は、ステータ9の表面900に露
出する端面が、径方向で見た略中間部を境界にして、外
径側で周方向に突出する端縁E3と、端縁E3とは反対側の
内径側で周方向に突出する端縁E4とを有している。隣り
合う磁性部分901では、端縁E3と端縁E4が径方向に仮想
された直線X2の上、または直線X2に接近して位置するよ
うに配置されている。この構造の場合も、磁性部分901
が周方向に実質的に連続する状態となるので、回転ムラ
のないモータを実現することが可能である。
第27図はステータ9の更に別の実施例における平面図
を示している。この実施例は、第22図〜第26図の実施例
を発展させたもので、端縁E3及び端縁E4を間隔を隔てて
複数設けた構成となっている。隣り合う磁性部分901で
は、端縁E3と端縁E4が径方向に仮想された直線X3の上、
または直線X3に接近して位置するように配置されてお
り、隣り合う磁性部分901が周方向に実質的に連続する
状態となる。このため、回転ムラのないモータを実現す
ることが可能である。
を示している。この実施例は、第22図〜第26図の実施例
を発展させたもので、端縁E3及び端縁E4を間隔を隔てて
複数設けた構成となっている。隣り合う磁性部分901で
は、端縁E3と端縁E4が径方向に仮想された直線X3の上、
または直線X3に接近して位置するように配置されてお
り、隣り合う磁性部分901が周方向に実質的に連続する
状態となる。このため、回転ムラのないモータを実現す
ることが可能である。
第28図はステータ9の更に別の実施例における平面
図、第29図は第28図A6−A6線上における断面図、第30図
は第28図C6−C6線上における断面図である。コイル91〜
96の巻回される磁性部分901は、ステータ9の表面900に
露出する端面から周方向に下降傾斜している。隣い合う
磁性部分901では、傾斜面の端縁E5と端縁E6が径方向に
仮想された直線X4の上、または直線X4に接近して位置す
るように配置されており、磁性部分901が周方向に実質
的に連続する状態となる。このため、回転ムラのないモ
ータを実現できる。
図、第29図は第28図A6−A6線上における断面図、第30図
は第28図C6−C6線上における断面図である。コイル91〜
96の巻回される磁性部分901は、ステータ9の表面900に
露出する端面から周方向に下降傾斜している。隣い合う
磁性部分901では、傾斜面の端縁E5と端縁E6が径方向に
仮想された直線X4の上、または直線X4に接近して位置す
るように配置されており、磁性部分901が周方向に実質
的に連続する状態となる。このため、回転ムラのないモ
ータを実現できる。
第31図はステータ9の更に別の実施例における平面
図、第32図はコイル91〜96及び磁性部分901の形状を示
す斜視図である。磁性部分901は、その全体が、径方向
で見た略中間部を境界にして、外径側で周方向に突出す
る端縁E7と、内径側で端縁E7とは反対の方向に突出する
端縁E8とを有している。コイル91〜96は、隣り合う磁性
部分901において、端縁が径方向に仮想された直線X5の
上または直線X5に接近して位置するように配置されてい
る。この構造の場合も、回転ムラのないモータを実現で
きる。
図、第32図はコイル91〜96及び磁性部分901の形状を示
す斜視図である。磁性部分901は、その全体が、径方向
で見た略中間部を境界にして、外径側で周方向に突出す
る端縁E7と、内径側で端縁E7とは反対の方向に突出する
端縁E8とを有している。コイル91〜96は、隣り合う磁性
部分901において、端縁が径方向に仮想された直線X5の
上または直線X5に接近して位置するように配置されてい
る。この構造の場合も、回転ムラのないモータを実現で
きる。
第33図は本発明に係るステータ9の更に別の実施例に
おける部分断面図を示している。焼結体90はコイル91〜
96を埋設する部分が非磁性体902で構成されている。ロ
ータ4との対向面となる面900とは反対側の底部側に、
磁性体17を配置してあり、磁性体17をヨークとして利用
する構造となっている。磁性体17は非磁性体902と一体
に焼結された磁性体または他の磁性板材であってもよ
い。この実施例の場合は、渦電流損失がなくなること、
コギングがないために回転ムラがないこと、磁性体17を
ヨークとして利用できるためにヨークの外付けが不要に
なること等の利点が得られる。
おける部分断面図を示している。焼結体90はコイル91〜
96を埋設する部分が非磁性体902で構成されている。ロ
ータ4との対向面となる面900とは反対側の底部側に、
磁性体17を配置してあり、磁性体17をヨークとして利用
する構造となっている。磁性体17は非磁性体902と一体
に焼結された磁性体または他の磁性板材であってもよ
い。この実施例の場合は、渦電流損失がなくなること、
コギングがないために回転ムラがないこと、磁性体17を
ヨークとして利用できるためにヨークの外付けが不要に
なること等の利点が得られる。
図示は省略するが、上記した各実施例の組合せは当然
可能である。
可能である。
ロータ4とステータ9の配置は、面対向に限らない。
第34図及び第35図はその例を示している。第34図では、
ロータ4の回りにステータ9を同軸状に配置してあり、
第35図ではステータ9の周りにロータ4を同軸状に配置
してある。
第34図及び第35図はその例を示している。第34図では、
ロータ4の回りにステータ9を同軸状に配置してあり、
第35図ではステータ9の周りにロータ4を同軸状に配置
してある。
このような構造のステータ9は、例えば第36図に示す
ように、非磁性第902によって支持されたコイル導体916
と、磁性体901上に支持されたコイル導体917とを、螺旋
状に接続した状態で、焼結体の内部に埋設することによ
って実現できる。
ように、非磁性第902によって支持されたコイル導体916
と、磁性体901上に支持されたコイル導体917とを、螺旋
状に接続した状態で、焼結体の内部に埋設することによ
って実現できる。
<発明の効果> 以上述べたように、本発明によれば、次のような効果
が得られる。
が得られる。
(a)ステータは、コイルの導体を焼結体の内部に埋設
した構造となっているから、コイルを焼結体によって封
止したモノリシックな構造となり、コイル保護、電気絶
縁性、耐湿性及び耐久性等に優れた高信頼度のステータ
及びモータを提供できる。
した構造となっているから、コイルを焼結体によって封
止したモノリシックな構造となり、コイル保護、電気絶
縁性、耐湿性及び耐久性等に優れた高信頼度のステータ
及びモータを提供できる。
(b)焼結体の選択により、コイル保護、電気絶縁性、
耐湿性及び耐久性等に優れ、小型で高効率のステータ及
びモータを容易に実現できる。
耐湿性及び耐久性等に優れ、小型で高効率のステータ及
びモータを容易に実現できる。
(c)印刷技術、フォトリソグラフィ等の高精度パター
ン形成技術またはスパッタ、蒸着もしくはメッキ等の膜
形成技術等の使用が可能で、面倒な線材の巻線工程が不
要であり、製造、組立の容易な量産性に富むステータ及
びモータを提供できる。
ン形成技術またはスパッタ、蒸着もしくはメッキ等の膜
形成技術等の使用が可能で、面倒な線材の巻線工程が不
要であり、製造、組立の容易な量産性に富むステータ及
びモータを提供できる。
第1図は本発明に係るステータを有するモータの分解斜
視図、第2図は同じくその組立断面図、第3図は本発明
に係るステータの部分欠損斜視図、第4図は同じく底面
部分破断面図、第5図は同じく展開断面図、第6図及び
第7図はコイル巻構造の一例を示す示す各透視図、第8
図は本発明に係るステータの別の実施例における展開断
面図、第9図はステータの別の実施例における平面図、
第10図は第9図A1−A1線上における断面図、第11図は第
9図C1−C1線上における断面図、第12図はステータの更
に別の実施例における平面図、第13図は第12図A2−A2線
上における部分断面図、第14図はステータの更に別の実
施例における平面図、第15図は第14図A3−A3線上におけ
る断面図、第16図は第14図B3−B3線上における断面図、
第17図は本発明に係るステータの更に別の実施例におけ
る平面図、第18図は第17図A4−A4線における断面図、第
19図は第17図B4−B4線上における断面図、第20図は第17
図C4−C4線上における断面図、第21図はコイルの巻回さ
れる磁性部分の形状を示す斜視図、第22図は本発明に係
るステータの別の実施例における平面図、第23図は第22
図A5−A5線上における断面図、第24図は第22図B5−B5線
上における断面図、第25図は第22図C5−C5線上における
断面図、第26図はコイルの巻回される磁性部分の形状を
示す斜視図、第27図はステータの更に別の実施例におけ
る平面図、第28図は本発明に係るステータの更に別の実
施例における平面図、第29図は第28図A6−A6線上におけ
る断面図、第30図は第28図C6−C6線上における断面図、
第31図は本発明に係るステータの更に別の実施例におけ
る平面図、第32図はコイル及び磁性部分の形状を示す斜
視図、第33図は本発明に係るステータの更に別の実施例
における部分断面図、第34図は本発明に係るモータの別
の実施例における部分破断面図、第35図は本発明に係る
モータの更に別の実施例における部分破断面図、第36図
は第34図及び第35図に示したモータのステータコイル構
造を示す透視図、第37図は従来のモータの分解斜視図、
第38図は同じく組立断面図、第39図はその動作原理を示
す図である。 4……ロータ、9……ステータ 90……焼結体、901……磁性体 902……非磁性体 91〜96……コイル
視図、第2図は同じくその組立断面図、第3図は本発明
に係るステータの部分欠損斜視図、第4図は同じく底面
部分破断面図、第5図は同じく展開断面図、第6図及び
第7図はコイル巻構造の一例を示す示す各透視図、第8
図は本発明に係るステータの別の実施例における展開断
面図、第9図はステータの別の実施例における平面図、
第10図は第9図A1−A1線上における断面図、第11図は第
9図C1−C1線上における断面図、第12図はステータの更
に別の実施例における平面図、第13図は第12図A2−A2線
上における部分断面図、第14図はステータの更に別の実
施例における平面図、第15図は第14図A3−A3線上におけ
る断面図、第16図は第14図B3−B3線上における断面図、
第17図は本発明に係るステータの更に別の実施例におけ
る平面図、第18図は第17図A4−A4線における断面図、第
19図は第17図B4−B4線上における断面図、第20図は第17
図C4−C4線上における断面図、第21図はコイルの巻回さ
れる磁性部分の形状を示す斜視図、第22図は本発明に係
るステータの別の実施例における平面図、第23図は第22
図A5−A5線上における断面図、第24図は第22図B5−B5線
上における断面図、第25図は第22図C5−C5線上における
断面図、第26図はコイルの巻回される磁性部分の形状を
示す斜視図、第27図はステータの更に別の実施例におけ
る平面図、第28図は本発明に係るステータの更に別の実
施例における平面図、第29図は第28図A6−A6線上におけ
る断面図、第30図は第28図C6−C6線上における断面図、
第31図は本発明に係るステータの更に別の実施例におけ
る平面図、第32図はコイル及び磁性部分の形状を示す斜
視図、第33図は本発明に係るステータの更に別の実施例
における部分断面図、第34図は本発明に係るモータの別
の実施例における部分破断面図、第35図は本発明に係る
モータの更に別の実施例における部分破断面図、第36図
は第34図及び第35図に示したモータのステータコイル構
造を示す透視図、第37図は従来のモータの分解斜視図、
第38図は同じく組立断面図、第39図はその動作原理を示
す図である。 4……ロータ、9……ステータ 90……焼結体、901……磁性体 902……非磁性体 91〜96……コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 宣典 東京都中央区日本橋1丁目13番1号 テ ィーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−241743(JP,A) 特開 昭54−16206(JP,A) 特開 昭58−184709(JP,A) 特開 昭55−161221(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02K 21/22 H02K 1/02 H01F 17/04
Claims (13)
- 【請求項1】複数のコイルを有するモータ用ステータで
あって、 全体として、電気絶縁性焼結体で構成されており、 前記複数のコイルは、前記焼結体の相対向する両面の方
向に向かう同一の軸の回りに互いに間隔を隔て、巻軸が
前記焼結体の前記軸とほぼ平行になるように配置されて
おり、 前記コイルのそれぞれの導体は、前記焼結体の内部に一
体に埋設され、かつ、焼結され、前記焼結体によって封
止されていること を特徴とするモータ用ステータ。 - 【請求項2】前記焼結体は、前記コイルのコアとなる磁
性部分と、前記コアの間を埋める非磁性部分とを含むこ
とを特徴とする請求項1に記載のモータ用ステータ。 - 【請求項3】前記磁性部分は、少なくとも一面側におい
て、各コイル毎に分離されていることを特徴とする請求
項2に記載のモータ用ステータ。 - 【請求項4】隣接する前記磁性部分は、前記一面側にお
いて、前記焼結体の前記軸を通り、径方向に引かれた線
上で、径方向に互いに重なる部分を有することを特徴と
する請求項3に記載のモータ用ステータ。 - 【請求項5】前記一面側とは反対側の面にヨークを有す
ることを特徴とする請求項3または4に記載のモータ用
ステータ。 - 【請求項6】前記ヨークは、前記焼結体と一体焼結され
ていることを特徴とする請求項5に記載のモータ用ステ
ータ。 - 【請求項7】前記ヨークは、前記焼結体と別の部材で構
成されていることを特徴とする請求項5に記載のモータ
用ステータ。 - 【請求項8】前記焼結体は、その全体が磁性焼結体で構
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
用ステータ。 - 【請求項9】前記焼結体は、その全体が非磁性焼結体で
構成されていることを特徴とする請求項1に記載のモー
タ用ステータ。 - 【請求項10】磁界発生手段を有するロータと、複数の
コイルを有するステータとを含み、前記コイルに流れる
電流と前記ロータに生じる磁界との相互作用によって 前記ロータを回転させるモータであって、 前記ステータは、全体として、電気絶縁性焼結体で構成
されており、 前記複数のコイルは、前記焼結体の相対向する両面の方
向に向かう同一の軸の回りに互いに間隔を隔て、巻軸が
前記焼結体の前記軸とほぼ平行となるように配置されて
おり、 前記コイルのそれぞれの導体は、前記焼結体の内部に一
体に埋設され、かつ、焼結され、前記焼結体によって封
止されていること を特徴とするモータ。 - 【請求項11】前記複数のコイルは、前記軸が前記焼結
体の一面側を向くように配置されており、 前記ロータは、前記焼結体の前記一面と対面するように
配置されていて、前記焼結体と対面する面上に磁極が配
置されていること を特徴とする請求項10に記載のモータ。 - 【請求項12】前記焼結体は、前記コイルのコアとなる
磁性部分と、前記コアの間を埋める非磁性部分とを含む
ことを特徴とする請求項10または11に記載のモータ。 - 【請求項13】前記磁性部分は、前記ロータと対面する
面側において、各コイル毎に分離されていることを特徴
とする請求項12に記載のモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10413090A JP2950905B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | モータ用ステータ及びモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10413090A JP2950905B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | モータ用ステータ及びモータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH044739A JPH044739A (ja) | 1992-01-09 |
JP2950905B2 true JP2950905B2 (ja) | 1999-09-20 |
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ID=14372531
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10413090A Expired - Fee Related JP2950905B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | モータ用ステータ及びモータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE512783C2 (sv) * | 1998-03-30 | 2000-05-15 | Hoeganaes Ab | Statoraggregat för en elektrisk maskin |
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1990
- 1990-04-19 JP JP10413090A patent/JP2950905B2/ja not_active Expired - Fee Related
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