JP3326368B2 - モータのステータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はモータのステータ装
置に係り、特に、周対向タイプのモータに用いて好適す
るステータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、周対向タイプのモータとしては、
例えば図６に示すように、絶縁性の軸受ハウジング１に
設けた盲孔３内に軸受５を配置し、軸受ハウジング１の
下部に回路基板７を固定し、放射状に延びる複数の突極
歯９を有する強磁性体性の磁芯１１を軸受ハウジング１
に支持させ、突極歯９部分に駆動コイル１３を巻いて回
路基板７の駆動回路（図示せず）に接続する一方、磁芯
１１を覆うようなカップ状のロータヨーク１５の回転中
心部に取付けた回転軸１７を軸受５に回転自在に軸支さ
せるとともに、ロータヨーク１５の側壁１５ａ内側に環
状の駆動マグネット１９を固定し、これと突極歯９の先
端とを僅かな間隔で周対向させた構成が知られている。

【０００３】このようなモータにおけるステータ装置で
は、絶縁被覆導線（図示せず）を突極歯９に巻いて駆動
コイル１３を形成するが、磁芯１１が例えば薄い鋼板を
複数枚積層して形成されていることから、突極歯９の外
周、特に角部において絶縁被覆導線が損傷を受けて短絡
しないよう、図７および図８にも示すように、軸受ハウ
ジング１から部分的に延ばしたカバー２１で突極歯９の
外周を覆っていた。なお、図７は磁芯１１およびカバー
２１を示す平面図であって磁芯１１を破線で示した。図
８は図７中のVIII−VIII間の断面図である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したステ
ータ装置では、磁芯１１の突極歯９をカバー２１で覆い
易くする観点から、図６および図８に示すように、軸方
向に二分したハウジング部材１ａ、１ｂを用いて磁芯１
１を挟むように覆って合体することにより軸受ハウジン
グ１を形成していたので、磁芯１１を絶縁的に覆うため
に２個の構成部材が必要となり、製造や組立てが面倒で
あるうえ、コストダウンの障害となり易い。さらに、二
分したハウジング部材１ａ、１ｂを用いてカバー付きの
軸受ハウジング１を形成するには、一般的に、各ハウジ
ング部材１ａ、１ｂの形成が互いに異なるから、これに
伴って形状の異なる２個の金型が必要となって製造コス
トを上昇させ易い難点もある。

【０００５】もっとも、突極歯９に絶縁塗料を塗布した
り、突極歯９をインサート・モールドして外周の絶縁性
を確保する技術も提案されているが、絶縁塗料を塗布す
る技術では磁芯１１の絶縁性を確保できるものの、磁芯
１１を軸受ハウジング１に支持するために特別な構造を
施す必要があるし、インサート・モールド技術では製造
コストが高くなる欠点がある。

【０００６】本発明はそのような従来の欠点を解決する
ためになされたもので、磁芯外周の絶縁を良好に保てる
うえ、簡単かつ安価に製造や組立てができるステータ装
置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのような課題を解決す
るために本発明は、放射状に延びる複数の突極歯を有し
ステータ部に支持される板状の磁芯と、対向するガイド
壁を有する絶縁性カバーであって、その磁芯の片面側か
ら他面側に向けてそのガイド壁間に少なくともその突極
歯をはめるとともに他面側にガイド壁先端を突出させた
絶縁性カバーと、この絶縁性カバーの外周で上記突極歯
に巻かれた駆動コイルとを具備している。

【０００８】そして、本発明は、軸受を支持し上記ステ
ータの一部を形成する軸受ハウジングを有し、この軸受
ハウジングから放射状かつ一体的に上記絶縁性カバーを
延設する構成になっている。また、本発明は、上記ガイ
ド壁において突極歯より突出する先端内側にその突極歯
を抑える抑え部を突設させることも可能である。

【０００９】さらに、本発明は、上記絶縁性カバーにお
いて、少なくともその先端又はこの近傍にステータ部に
当接する当接部を突設させても良い。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明に係るステータ装置の
実施の形態をブラシレスモータとともに示す縦半断面図
である。

【００１１】図１において、軸受ハウジング２３は絶縁
性合成樹脂から多少偏平な円筒状に成形されてなり、盲
孔２５を有している。軸受ハウジング２３の盲孔２５に
は、例えばオイルレスメタルからなる軸受２７がはめ込
まれている。もっとも、軸受２７はオイルレスメタルに
限定されないし、その数も任意である。

【００１２】軸受ハウジング２３において、盲孔２５の
開口側とは反対側（図１中下側）の外周には回路基板２
９がはめ込まれ、軸受ハウジング２３が回路基板２９に
支持されている。この回路基板２９は、絶縁性基板や鋼
板に所望の駆動回路（図示せず）その他の電子回路を形
成したものであり、例えば図示しない電子機器のシャー
シに公知の手段によって固定される。

【００１３】軸受ハウジング２３の外周には、軸方向中
ほどにフランジ３１が形成されており、このフランジ３
１から一体的に複数の絶縁性カバー３３が放射状に延設
されている。図では単にカバーと表示する。このカバー
３３は、図２および図３に示すように、後述する磁芯３
５と同じ形成ピッチでその突出長より若干短い長さで複
数突出しており、突出方向に沿う両側には盲孔２５の開
口側と同方向へ一体的にガイド壁３３ａが対向して立設
されており、突出方向を横切る断面が凹状になってい
る。

【００１４】磁芯３５は、放射状に延びる複数の突極歯
３７を一体的に有する板状になっており、中央部に設け
た貫通孔を軸受ハウジング２３の外周に盲孔２５の開口
側からはめ込み、突極歯３７を個々のカバー３３のガイ
ド壁３３ａ間にはめ込むようにして、フランジ３１およ
びカバー３３に載置され、ねじ３８にてフランジ３１に
固定されている。しかも、ガイド壁３３ａの先端は突極
歯３７から突出するとともに、これらガイド壁３３ａの
両先端間が開放されており、突極歯３７が露出してい
る。磁芯３５は、薄い鋼板を複数枚積層させて一体化さ
せて形成されたり、強磁性体材料粉末を焼結させる等、
任意である。

【００１５】図１に戻って、磁芯３５の各突極歯３７の
外周には、カバー３３の上から絶縁被覆導線（図示せ
ず）が所定回数分散して巻かれて駆動コイル３９が形成
され、回路基板２９の駆動回路へ接続されている。この
時、カバー３３のガイド壁３３ａ間にはめ込まれた突極
歯３７よりもそのガイド壁３３ａが突出しているので、
ガイド壁３３ａの両先端間では突極歯３７が露出するも
のの、ガイド壁３３ａの両先端間を結ぶ仮想線と突極歯
３７との間に空隙Ｓが形成され、駆動コイル３９がガイ
ド壁３３ａの両先端間でも突極歯３７と接触し難い。

【００１６】これら軸受ハウジング２３、軸受２７、回
路基板２９、カバー３３および駆動コイル３９等によっ
てステータ部４１が形成されている。軸受ハウジング２
３の軸受２７には、磁芯３５を覆うようなカップ状のロ
ータヨーク４３の回転中心部に取付けた回転軸４５がは
め込まれ、ロータヨーク４３が回転自在に軸支されてい
る。

【００１７】ロータヨーク４３の側壁４３ａの内側には
環状の駆動マグネット４７が固定され、この駆動マグネ
ット４７の内面と磁芯３５の突極歯３７の先端が僅かな
間隔で周対向しており、これらロータヨーク４３、回転
軸４５および駆動マグネット４７等によってロータ部４
９が形成されている。このようなブラシレスモータは、
駆動コイル３９を切換え通電してロータヨーク４３を回
転駆動して使用されることは言うまでもない。

【００１８】このようなステータ装置では、カバー３３
のガイド壁３３ａ間に突極歯３７が磁芯３５の片面側か
らはめ込まれ、その両ガイド壁３３ａが突極歯３７の他
面側にて突出した状態が形成され、そのカバー３３上か
ら各突極歯３７の外周に駆動コイル３９が巻かれている
から、ガイド壁３３ａの両先端間で突極歯３７が露出し
ていても、両先端間で突極歯３７と駆動コイル３９間に
空隙Ｓが形成されて駆動コイル３９と突極歯３７とが接
触し難く、個々の突極歯３７に着目すると、１個の絶縁
部材としてのカバー３３にて突極歯３７の外周に絶縁層
が形成され、駆動コイル３９を形成する絶縁被覆導線と
突極歯３７間の絶縁を良好に保つことができるうえ、絶
縁被覆導線間の絶縁も確保できる。

【００１９】しかも、カバー３３は、従来のように磁芯
３５を挟むように支持するものでなく、磁芯３５の片面
側からはめ込むだけで組立てられるうえ、カバー３３自
体のみならず軸受ハウジング２３とともに１個の金型で
成形可能であるから、製造が簡単でコストダウンも容易
である。

【００２０】次に、本発明に係るステータ装置の他の実
施の形態を説明する。図４は、図３に示すカバー３３が
フラットなガイド壁３３ａを立設させているのに対し、
対向するガイド壁３３ａにおいて、突極歯３７よりも突
出する先端内側に抑え部３３ｂを突設させたものであ
る。しかも、抑え部３３ｂは、単なる突起形状でも良い
し、カバー３３の延設方向に沿った突起形状であっても
良く、対する一方のガイド壁３３ａの一方のみに設けて
もよい。

【００２１】このように、突極歯３７から突出するガイ
ド壁３３ａの先端内側に抑え部３３ｂを突設させると、
抑え部３３ｂによって突極歯３７をカバー３３に安定的
に押えつけ固定させることが可能となり、モータ特性を
安定化できる利点がある。さらに、図５に示す構成、特
に同図左側の構成は、軸受ハウジング２３から延びるカ
バー３３の先端又はこの付近に、ステータ部４１の一部
を形成する回路基板２９に当接する当接片３３ｃを垂下
するように突設させたものである。

【００２２】このように、カバー３３の先端又はこの付
近に当接片３３ｃを突設させ、回路基板２９に当接させ
ることにより、突極歯３７を安定的に固定させることが
可能となり、モータ特性が安定する利点がある。もっと
も、本発明においては、カバー３３を軸受ハウジング２
３と一体的に形成する構成に限らず、図５右半分構成の
ように、突極歯３７の先端および根元双方に当接片３３
ｃ、３３ｄを形成する構成であっても良い。要は、絶縁
性カバー３３において、少なくともその突出方向先端又
はこの近傍にステータ部に当接する当接部を設ければ良
い。

【００２３】さらに、本発明において、絶縁性カバー３
３には磁芯３５全体をはめることも可能であるが、少な
くとも突極歯３７にはめる構成にすれば、本発明の目的
達成が可能である。絶縁性カバー３３をはめる方向も、
板状の磁芯３５の片面側から他面側に向けてはめれば良
い。

【００２４】ところで、本発明において、ガイド壁３３
ａの両先端間を結ぶ仮想線と突極歯３７との間に形成さ
れる空隙Ｓは、これを広くするとコイルの巻線抵抗が大
きくなるうえトルクカーブも変化するので、あまり広く
することは好ましくない。他方、磁芯３５はプレス加工
によって製造すると、そのエッジ部分にバリが発生し易
く、このバリは０．１ｍｍ以下の突出寸法が一般的であ
るから、その空隙Ｓを最小値０．１ｍｍ以上、最大でも
１〜２ｍｍ程度に設定することが好ましい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明のステータ装
置は、放射状に延びる複数の突極歯を有する板状の磁芯
と、対向するガイド壁を有する絶縁性カバーであって、
磁芯の片面側から他面側に向けてそのガイド壁間に少な
くとも突極歯をはめるとともに他面側にそのガイド壁を
突出させた絶縁性カバーと、この絶縁性カバーの外周で
突極歯に巻かれた駆動コイルとを有するから、１個の絶
縁性部材によって磁芯外周の絶縁を確保でき、製造や組
立てが簡単でコストダウンも容易である。そして、軸受
を支持しステータの一部を形成する軸受ハウジングから
放射状かつ一体的に上記絶縁性カバーを延設する構成な
ので、軸受ハウジングを形成する際に絶縁性カバーも一
度に形成できるから、より一層製造や組立てが簡単でコ
ストダウンも容易となる利点がある。また、上記ガイド
壁にあって突極歯より突出する先端内側に突極歯を抑え
る抑え部材を絶縁性カバーに突設させたり、絶縁性カバ
ーにおいて、その先端又はこの近傍にステータ部に当接
する当接片を突設させる構成では、より一層安定したモ
ータ特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るステータ装置の実施の形態をブラ
シレスモータとともに示す縦半断面図である。

【図２】図１中のカバーおよび磁芯を示す平面図であ
る。

【図３】図１中のカバーおよび突極歯を示す断面図（図
２中のIII−III間断面）である。

【図４】本発明のステータ装置の他の実施の形態を説明
する断面図（図２中のIII−III間断面参照）である。

【図５】本発明のステータ装置の他の実施の形態を説明
する要部縦半断面図である。

【図６】従来のステータ装置をブラシレスモータととも
に示す縦半断面図である。

【図７】図６中の磁芯およびカバーを示す平面図であ
る。

【図８】図６中のカバーおよび突極歯を示す断面図（図
７中のVIII−VIII間断面図）である。

【符号の説明】

１、２３ 軸受ハウジング（ステータ部） １ａ、１ｂ ハウジング部材 ３、２５ 盲孔 ５、２７ 軸受 ７、２９ 回路基板（ステータ部） ９、３７ 突極歯 １１、３５ 磁芯（ステータ部） １３、３９ 駆動コイル（ステータ部） １５、４３ ロータヨーク（ロータ部） １５ａ、４３ａ 側壁 １７、４５ 回転軸（ロータ部） １９、４７ 駆動マグネット（ロータ部） ２１、３３ カバー ３１ フランジ ３３ａ ガイド壁 ３３ｂ 抑え部 ３３ｃ、３３ｄ 当接片（当接部） ３８ ねじ ４１ ステータ部 ４９ ロータ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 3/34 H02K 21/22 H02K 29/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射状に延びる複数の突極歯を有しモー
   タのステータ部に支持される板状の磁芯と、 対向するガイド壁を有する絶縁性カバーであって、前記
   磁芯の片面側から他面側に向けて前記ガイド壁間に少な
   くとも前記突極歯をはめるとともに他面側に前記ガイド
   壁を突出させた絶縁性カバーと、 この絶縁性カバーの外周で前記突極歯に巻かれた駆動コ
   イルと、 軸受を支持しステータの一部を形成する軸受ハウジング
   とを具備し、 前記絶縁性カバーは、前記軸受ハウジングから放射状か
   つ一体的に延設されてなることを特徴とするモータのス
   テータ装置。
2. 【請求項２】 前記絶縁性カバーは、前記ガイド壁にあ
   って前記突極歯より突出する先端内側に前記突極歯を抑
   える抑え部を突設させてなる請求項１記載のモータのス
   テータ装置。
3. 【請求項３】 前記絶縁性カバーは、少なくともこの先
   端又はこの近傍に前記ステータ部に当接する当接部を突
   設させてなる請求項１又は２記載のモータのステータ装
   置。