JP3579642B2 - モータ構造 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ構造に関し、特に、薄型化できるモータ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子製品は、ますます薄型化される。例えば、ノットブックは、薄くになる傾向がある。電子製品の薄型化に対応するために、モータ構造も薄型化されなければならない。
【０００３】
しかし、モータ構造は薄型化されると、固定子が設計の要求に合わず、そして、製造上に困難がある等の問題点がある。
【０００４】
図１は従来のモータ構造の一部を示す断面図である。図２は、図１のモータ構造を示す正面図である。従来のモータ構造は、図１及び図２に示すように、マグネットバンド100と固定子200と、を含む。マグネットバンド100は、回転子(一部のみ表示される)の一部である。固定子200は、四極を有するケイ素鋼プレートセット201と、ケイ素鋼プレートセット201に巻かれているコイル(例えばワイヤリング)202と含む。
【０００５】
ケイ素鋼プレートセット201は、複数のケイ素鋼プレートを重なることによって構成されるため、シャープエッジを被膜またはカバー(図示せず)で覆ってから、ワイヤリング202を巻く。
【０００６】
しかし、このようなコイルの巻き方法では、コイルをケイ素鋼プレートセット201の回りを完全に埋めることができないため、無駄なスペースが発生し、モータの性能が下がる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなモータ構造が薄型化される場合、以下のような問題がある。
【０００８】
(一)ケイ素鋼プレートの枚数が減少され、コイルを巻くスペースが不足するため、モータの性能が悪くなる。
【０００９】
(二)固定子が小さすぎるため、公差が厳しくなり、組立上も製造上も難しくなる。
【００１０】
(三)薄型化した固定子によってケイ素鋼プレートセットのエッジが鋭くなるため、ケイ素鋼プレートセットに巻かれているワイヤリングが破損し、コイルの短絡を及ぼす。
【００１１】
一般的には、モータの極数が多ければ多いほど、モータの安定性がよくなる。前述したモータ構造における極数は、四極であるが、八極に増加すると、コイルを巻くのが困難であること等のため、全体的な効率がよくない。一方、極数が少ない場合、モータの振動及び効率が悪くなるなどの問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、上述の問題を鑑みてなされたものであって、超薄型でモータの性能を向上させ、製造上の困難を減らす薄型化のモータ構造を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明に係わるモータ構造は、内周に置かれる内周縁と外周に置かれる外周縁とを有する環状のスロットと、スロットの内周縁に設けられる複数の第1凸歯と、スロットの外周縁に設けられる複数の第2凸歯と、環状のスロットの中に巻かれるコイルと、を有するコイル座を含む固定子と、前記コイルの上に置かれる環状の磁石を含む回転子と、を備えている。また、前記複数の第1凸歯及び前記複数の第2凸歯は、前記コイル座の内周縁及び外周縁を折り曲げて立ち上がるように構成されるとともに、前記環状のスロットの中心に対して交互に配置され、前記環状のスロットは、第１凸歯と第２凸歯とから構成されている。
【００１４】
前述したモータ構造は、さらに、前記コイル座が固定されるベース、を備えている。
【００１５】
また、ベースの上に、コイル座を取り付けるための環状の凹部が設けられる。
【００１６】
前述したモータ構造において、固定子は、さらに、環状の溝が形成され、ベースに実質的に垂直に固定される固定軸、を含む。また、回転子は、さらに、貫通孔が設けられるハブと、ハブと磁石との間に固定される金属板と、貫通孔に嵌め込まれ、固定軸に貫通される軸受と、を含む。そして、前述したモータ構造は、さらに、軸受の上に貫通孔に嵌め込まれることにより、軸受を固定する係合環部と、溝に嵌め込まれることによって軸受を弾性的に固定する弾性リングと、を備えている。
【００１７】
また、前述したモータ構造において、前記複数の第1凸歯及び前記複数の第2凸歯がトレンチ、フィレット、または切り欠けを有している。
【００１８】
【発明の好適な実施の形態】
以下に、図３〜図５を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
図３は、本発明に係わる実施例のモータ構造の一部を示す断面図である。図３に示すように、本実施例のモータ構造は、固定子10と回転子30とを備えている。固定子10は、コイル座11とベース18とを含む。コイル座11は、内周に置かれる内周縁13と外周に置かれる外周縁14とを有する環状のスロット12と、ケイ素鋼プレートとして内周縁13に設けられる四つの第1凸歯15と、ケイ素鋼プレートとして外周縁14に設けられ、スロット12の中心に対して第1凸歯15と交互に設けられる四つの第2凸歯16と、環状のスロット12中に巻かれるコイル17(例えばワイヤリング)と、を含む。回転子30は、コイル17の上に置かれる環状の磁石31を含む。
【００２０】
さらに、ベース18には、コイル座11を固定するための環状の凹部19が形成される。
【００２１】
また、固定子10は、さらに実質的にベース18に垂直に固定される固定軸20を含む。固定軸20には、環状の溝21が形成される。回転子30は、さらに、貫通孔33が設けられるハブ(例えばインペラのハブ)32と、ハブ32と環状の磁石31との間に固定される金属板(例えば鉄板)34と、貫通孔33に嵌め込まれ固定軸20に貫通される軸受35と、を含む。前述したモータ構造は、さらに、軸受35を貫通孔33に嵌入することによって、軸受35を固定する係合環部(例えば銅スリーブ)40と、環状の溝21に嵌め込まれることによって、軸受35を弾性的に固定する弾性リング(例えばＯリング)50と、を備えている。
【００２２】
そこで、このようなモータ構造では、固定軸20が常に静止であり、ハブ32が軸受35と共に回転する。係合環部40と弾性リング50によって軸受35が固定されることで、軸受35と固定軸20が固定軸20の軸方向に沿って離脱することを避ける。
【００２３】
図４は、図３のコイル座11と、コイル17と、環状の磁石31とを示す分解斜視図である。図４に示すように、第2凸歯16と第1凸歯15は、環状のスロット12の中心に対して、交互に設けられる。環状のスロット12は、第1凸歯15と第2凸歯16とから構成される。コイル17は、環状のスロット12に巻かれる。環状の磁石31は、コイル17の上に設けられる。
【００２４】
図５は、図４におけるモータ構造の一部の作動状態を示す図である。図５に示すように、環状の磁石31は、N、S、...N、S八つの磁区に磁化される。モータはスタートされると、第1凸歯15がS磁区に磁化され、第2凸歯16がN磁区に磁化される。
【００２５】
以下、説明するために、第1凸歯15の一つである第1凸歯15-1と、第2凸歯16の一つである第2凸歯16-1と、環状の磁石31における磁区の一つである磁区31-1と、図示したN磁区又はS磁区とを用いて、説明する。
【００２６】
この状態では、磁区31-1は第1凸歯15-1によって排斥されているが、第2凸歯16-1に吸引されている。このため、環状の磁石31は、矢印に示すように、反時計の方向へ所定の角度を回転する。その後、電流の反転が発生するため、第1凸歯15がN磁区に磁化され、第2凸歯16がS磁区に磁化される。環状の磁石31も同様に、第1凸歯15と第2凸歯16の斥力及び引力よって、矢印の方向に沿って引き続き回転する。
【００２７】
以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、本発明は、この実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、第1凸歯15と第2凸歯16の数は、4つに限定されていない。また、環状の凹部19を取り除き、コイル座11のみがベース18上に固定されてもよい。
【００２８】
又、回転子をスタートする磁石の傾き角度を調整するために、第1凸歯15と第2凸歯16は、図６に示すように、切り欠けT1、フィレットT2またはトレンチT3などのような特別な形、あるいは寸法の異なる凸歯を用いることもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、コイル17は直接に環状のスロット12に巻かれるため、コイルを巻くことは簡単で、従来の技術のようなコイルを巻くスペースの無駄がない。
【００３０】
さらに、本発明によれば、環状のスロット12は、円形に形成されるため、シャープエッジがなく、コイル17の破損等の情況がない。
【００３１】
又、コイルを巻くことは簡易であるため、モータの極数を従来の技術より、大量に製造でき、モータ作動の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来のモータ構造の一部を示す断面図である。
【図２】図２は、図１のモータ構造を示す正面図である。
【図３】図３は、本発明に係わる実施例におけるモータ構造の一部を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明に係わる実施例におけるモータ構造の一部を示す分解斜視図である。
【図５】図５は、図４におけるモータ構造の一部の作動状態を示す図である。
【図６】図６は、本発明に係わる他の実施例におけるコイル座の構造を示す図である。
【符号の説明】
10 固定子
11 コイル座
12 環状のスロット
13 内周縁
14 外周縁
15、15-1 第1凸歯
16、16-1 第2凸歯
17 コイル
18 ベース
19 環状の凹部
20 固定軸
21 環状の溝
30 回転子
31 環状の磁石
31-1 磁区
32 ハブ
33 貫通孔
34 金属板
35 軸受
40 係合環部
50 弾性リング
100 マグネットバンド
200 固定子
201 ケイ素鋼プレートセット
202 コイル(ワイヤリング)

Claims (5)

  1. 内周に置かれる内周縁と外周に置かれる外周縁とを有する環状のスロットと、前記スロットの内周縁に設けられる複数の第1凸歯と、前記スロットの外周縁に設けられる複数の第2凸歯と、前記スロットの中に巻かれるコイルと、を有するコイル座を含む固定子と、
    前記コイルの上に置かれる環状の磁石を含む回転子と、
    を備え、
    前記複数の第1凸歯及び前記複数の第2凸歯は、前記コイル座の内周縁及び外周縁を折り曲げて立ち上がるように構成されるとともに、前記環状のスロットの中心に対して交互に配置され、前記環状のスロットは、第１凸歯と第２凸歯とから構成されていることを特徴とするモータ構造。
  2. 前記コイル座が固定されるベース、をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のモータ構造。
  3. 前記ベースの上に、前記コイル座を取り付けるための環状の凹部が設けられることを特徴とする請求項２に記載のモータ構造。
  4. 前記固定子は、さらに、環状の溝が形成され、前記ベースに実質的に垂直に固定される固定軸、を含み、
    前記回転子は、さらに、貫通孔が設けられるハブと、前記ハブと前記磁石との間に固定される金属板と、前記貫通孔に嵌め込まれ、前記固定軸に貫通される軸受と、を含み、
    前記モータ構造は、さらに、前記軸受の上に前記貫通孔に嵌入することにより、前記軸受を固定する係合環部と、
    前記溝に嵌め込まれることによって前記軸受を弾性的に固定する弾性リングと、
    を備えていることを特徴とする請求項２に記載のモータ構造。
  5. 前記複数の第1凸歯及び前記複数の第2凸歯がトレンチ、フィレット、または切り欠けを有することを特徴とする請求項１に記載のモータ構造。
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