JPS58179151A - コアレスモ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は扁平な形状にできるコアレスモータに関する。

従来、扁平なコアレスモータとしては、リング状に巻か
れたコイルを複数個平面状に並べたり、を九コイルのほ
ぼ半分ずつを重ねて円板状に形成してロータとしたもの
が知られているが、この工うなモータは複数のコイルを
作ってさらにこれを組立てるため製造が面倒であり、ま
たコイル線の占積率が低いためトルク発生の効率が悪い
という欠点があった。

本発明はこのような従来の欠点を改良するものであり、
コイルの構造が簡単で安価にでき、トルク発生効率が高
く、シかも扁平にできるようなコアレスモータを得るこ
とを目的とする。

第１図は本発明のコアレスモータの一実施例の断面図金
示す。コイル線を連続的に巻いて形成されるコイル１は
、トルク発生部分となる円板部１１゜円板部１ａの外周
端から図で下方に向って短かくのび要部部１ｂ、円板部
１ａの中心部分に同じく下方に突出した中心凸部１ｃ＋
円板部１ａと中心凸部１ｃの中心に形成された中心孔１
ｄからなる。コイル１の中心孔１ｄには壷数の整流子片
２ａを有する整流子２が挿入され接着剤等により固定さ
れている。この時、整流子片２ａは中心凸部ＩＣより下
方に配置される。

整流子２の中心孔にはロータ軸３が固定きれ、これらコ
イル１．整流子２．ロータ軸３にてロータが形成される
。ケース４．蓋ケース５は鉄等の磁性材で作られ、その
中心にはロータ軸３を支持する軸受６，７がそれぞれ設
けられている。蕾ケース５には扇形を有し面に垂直方向
に着磁され九永久磁石８，９が固定さ扛ている。この永
久磁石８．ｓは、コイル１に対して筒部１ｂと中心凸部
１Ｃの間に位置し、その平面が円板部１ａの内面と一定
間隙で対向するように配置される。シ九がってコイル１
０円板部１ａは永久磁石８，９とヨークとなるケース４
との間の界磁空間内に回転自在に配置される。整流子片
２ａには、互いに１８０′離れた位置に電源の正極に接
続された刷子１０．電極に接続された刷子１１がそれぞ
れ摺接されている。この刷子１０．１１は、第２図に示
すように永久磁石８と９の間に配置さへ絶縁物１２．１
３を介してケース４に支持され、外部に引出されている
。

コアレスモータはこのような構造のために非常に薄いＳ
＋形に構成できる。すなわち、コイル１の上面は中心部
まで平坦なのでケース４に近づけらｎｌまた永久磁石８
，９は筒部１ｂと中心凸部１Ｃをさけて配置されるので
ケース４の平面１部とケース蓋５の間の寸法も小さくで
きる。しかも、永久磁石８．嘗の厚さにより生ずる中心
部の空間に整流子２お工び刷子１０．１１が配置される
ので、軸方向の各部品の配置を有効につめることができ
全体を薄くすることが可能となる。

第８図はロータに組立てる前のコイルの斜視図である。

１４はＩＩＩＩｉＩＩＩａＫＰ鍬被覆を施こし曳上に熱
。

溶剤で溶ける接着膜をコーティングしたコイル線であり
、このコイルｌｌ１１４は円板部１ａの中心の巻始め４
１４ａから巻始めらｎ１外周端Ａで筒部１ｂＫ折曲げら
れ九後、この外周面をほぼ半周巻かれて人よりほぼ１８
Ｇ”離れた外周端Ｂで円板部１ａ上に折曲げられる。次
いでこの上を径方向に巻かれ中心孔１ｄの周辺を通って
ＢよりほぼｔＳＯ°離れ、かつＡよりやや周方向にずれ
九九周端ＣＫ達し、ここで筒部１ｂに折曲げられた後こ
の外周面を通ってＢよりやや周方向にずｎた外周端りで
再び円板部１ａに折曲げられ、この上を通って外周端Ｅ
で再び筒部１ｂに折曲げられる。このような巻線を繰り
返してコイル線１４はｌターン毎に周方向にずらして巻
かれ、１周して巻線が終了する。１４ｂはコイル！！１
４の巻終り端である。なお、図示してないが、１周する
巻線作業中に整流子片に接続するだめの中間引出しタッ
プが所定巻数毎に引出される。例えば整流子が７極の場
合、コイル線１４が１周中５１’ず扛る毎にタップが引
出さｎる。巻始め端１４ａと巻終り端１４ｂを接続し、
合計７本のタップが引出され、各整流子片にそれぞれは
んだ付けされる。図では説明用のためコイル線１４のず
ｎは大きく示しであるが、実際に巻くときは１ターンの
局方向のずれ量をコイル＃Ｊ１４の直径エリ小さくして
多重に厚く巻くようにする。

次に第４図〜第６図によりコイル１の製造方向について
説明する。第４図において、基板２ｏには円筒形の軸２
１が固定され、軸２１には歯車２２が固定された心細２
３が回転自在に挿入されるとともに歯車２４が回転自在
にはめ込まれている。−車２２は歯車２５とかみ合って
回転され、歯車２４は歯車２６とかみ合って回転される
。心細２３の下端にはねじ２Ｔが形成され、歯車２４の
下端にはねじ孔２８が形成されている。円板形の巻心２
９は軸２１に回転自在にはめ込まれる円筒体３０を有し
、この円筒体３０の上端にはねじ３１が形成されている
。ガイド円板３２は巻心２９より外径がやや大きく形成
され、中心にはねじ孔３３が形成されている。

円筒体３０を軸２１にはめ込みねじ３１をねじ孔２８に
ねじ込んで巻心２９を歯車２４に取付け、次いでねじ孔
３３をねじ２７にねじ込んでガイド円板３２を心細２３
に取付ける。巻心２９は歯車２６によって巻線回転を一
定の割合いで減速した低速で回転する。またガイド円板
３２け歯車２５によって巻線回転とほぼ同速度で回転す
る。一方、コイル線は１点鎖線で示すように巻心２９に
対して斜めに巻線回転によって巻かれる。コイル線は巻
心２９の上面を円筒体３０の外周面を通って巻かね、第
３図のλ点から巻心２９のｇＡ面に折曲がり、次いで外
径の大きいガイド円板３２の側面にのって係合される。

コイル線がさらにカイト円板３２の下方を通って第３図
のＢ点に向って巻かれる。このとき、ガイド円板３２は
巻線回転とほぼ同速度で回転しているので、側面にのっ
て係合しているコイル線はガイド円板３２０回転によっ
て係合点がほぼ１８０’回転させられ、次いで巻心２９
の外周面に滑り落ちる。コイル線はさらに巻かれ巻心２
９の外周面からＢ点を通って上面に移る。

したがって、コイル線は巻心２９の外周面上にほぼ１８
００にわたって巻かれる。そして、巻心２９は低速度で
回転しているためコイル線の巻線は周方向に少しづつず
れてゆく。巻心２９が１回転し九ときコイル線は巻心２
９の−Ｌ面と外周面に全周にわたって連続的に所定の厚
さに巻かれる。なお、１回転の途中で所定の間隔で引出
しタップが引出される。

巻線が終了したら、ガイド円板３２を６軸２３からはず
し、次いでコイルが巻かれ九巻心２９を歯車２４からは
ずし、しかる後コイルを巻心２ｓからはずす。

巻線時にコイル線に軽く溶剤をぬらせて訃〈と、コイル
線は互いに接着して一体となり巻線中に４形がくずれＫ
くいし、また喪心２９からはずすときもくずれることが
ない。

第５肉は巻心２９からはずし九コイルの断面図を示す。

コイル３４はコイル線を巻いただけの状態なので密度が
小さく、外形の形が不揃いであり、ま九円板部の周辺に
対して中心部くは単位面積に多くのコイル線が集まるの
で厚くなってしまう。なお、３５は引出しタップである
。

このため、巻線したコイル３４は次に整形する必賛があ
る。

第６図は整形するための型を示す。３６は下型、３１は
心合せ軸、３８は６型、３９は６型３８の凹部、４０け
上型、４１は上型４０の６孔、４２は側型である。コイ
ル３４を心！３Ｂにかぶせた後、６孔４１を心合せ軸３
７にはめて上型４０を下方に押してコイル１０円板部１
ａを形成する。この時コイル線の厚い部分は凹部３９に
逃げ中心凸部１Ｃが形成される。次いで、２個の側型４
２を両方から下型３６と上型４０の間に入れて中心方向
に押し筒部１ｂを形成する。この整形作業は加熱状態で
行なうとよい。

このような整形を行なうととＫよって第１Ｆｊ！ＪＫ示
したようなコイル１が製造される。なお、コイルの引出
しタップは中心孔１ｄから下＠（中心凸部１ｃのあるＩ
Ｉ）に引出しておき、整流子片にはんだ付けする。

この↓うに、コイルは巻線作業と整形作業だけで製造で
き、従来のように複数のコイルを作ってこれをさらに組
立てるような必ｇ！はなく、製造が簡単になる。またト
ルク発生部分となる円板部にコイル線を遊び空間なく高
密度で形成できるため占積率がよくなってトルク発生効
率が高くなる。

さらに、中心凸部が下方（筒部と同じｌＩ）に形成され
るため円板部の−Ｆ面は平坦になる。

第７因はロータの他の実施例を示す。コイル１０円板部
１ａの中心部上面には凹部１ｅが形成され、ヒ方まで貫
通してのびた整流子片２ｍの先端がこの中に折曲げられ
、コイル１の引出しタップがこの部分ではんだ付けされ
る。この実施例だと引出しタップを中心孔を通って下ま
で引のばす必畳がなく、また凹部１ｅ内で接続を行なう
ので円板部１ａの上面に突出る部分もなくなる。

上記のように本発明では、コイル構造が簡単で安価にで
き、トルク発生効率が高く、シかも形状を大幅に扁平に
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は概略平面
配置図、第８図はコイルの斜視図、第４崗Ｆｉ巻線機の
一部破断正面図、第５図は巻いたコイルの断面図、第６
図（ａ）は整形型の一部破断正面図、（ｂ）Ｆｉ側型の
斜視図、第７図はロータの他の実施例の断面図である。 １・・・ロータ、１ａ・・・円板部、　１ｂ・・・筒部
、１ｃ・・・中心凸部、　１ｄ・・・中心孔、　　２・
・・整流子、３・・・ロータＩＩＩ、４・・・ケース、
　　５・・・蓋ケース、６．１・・・軸受、　　８，９
・・・永久磁石、　１０．１１・・・刷子。 ％杵出願人　応研精工株式会社 算１０ 第２区　　　　　　　　　　　　算午圓メロ０ （ａ） ！７０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周端から中心近傍を通って前記外周端とはぼ１８００
   離れた外周端までコイル線が配置されるとともにこのコ
   イル線が周方向に順次ずら奢て全周にわたって連続的に
   巻かれた中心孔を有する円板部、外周端の間を接続する
   前記コイル線が配置され丸軸方向の一方にのびた筒部、
   円板部の中心に筒部ののびた軸方向と同方向に突出し喪
   中６孔を有する中心凸部からなるコイルと、このコイル
   の中心孔に挿入され中心凸部の先に配置されてコイルに
   固定された整流子と、この整流子の中心に固定さｎたロ
   ータ軸と、筒部と中心凸部との間に配置され円板部と対
   向する複数の永久磁石と、この永久磁石の間に配置され
   整流子に摺接する刷子とを備えたコアレスモータ。