JPS61132053A - Acモ−タのデイスク形ステ−タとその製造方法 - Google Patents

Acモ−タのデイスク形ステ−タとその製造方法

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JPS61132053A
JPS61132053A JP25194084A JP25194084A JPS61132053A JP S61132053 A JPS61132053 A JP S61132053A JP 25194084 A JP25194084 A JP 25194084A JP 25194084 A JP25194084 A JP 25194084A JP S61132053 A JPS61132053 A JP S61132053A
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JP
Japan
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shaped stator
motor
disk
coil
layer
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JP25194084A
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Nariaki Koyama
小山 成昭
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/04Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings, prior to mounting into machines
    • H02K15/0435Wound windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/26Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors consisting of printed conductors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

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】 ;「R4q # @ 本発明はAC(交流)モータに関し、特に回転軸上に永
久磁石を取付けたロータを有したブラシレスACモータ
における上記ロータと軸方向に対設して設けられる無鉄
心ディスク形ステータの構造とそのステータの励磁用コ
イルの形成に鍍金固着方法を用いた構造方法とに関する
促果技蛸 ディスク形ステータを軸方向に1ないし複数個、適当な
間隔を保って静止設置し、それぞれのディスク形ステー
タの間に永久磁石からなるロータを回転軸上に取付けて
配した構造を有するブラシレスACサーデモータ等のA
Cモータは上記各ディスク形ステータが鉄心を有しない
構造であるため永久磁石の磁束を効率良く通し、高い磁
束密度が得られるからステータの励磁用コイルの導体を
高密度化すれば高トルクのブラシレスACモータを形成
できることが従来から周知である。そして、音響機器又
は70.ピディスク形磁気記録装置の駆動用モータとし
て従来から使用されているディスク形ステータを有した
ACサーボモータの場合には、ディスク形ステータの形
成に当りて薄い銅板を絶縁層を介して相互に接着し、該
銅板表面にノ!ターンを写真法やシルクスクリーン印刷
によシ焼き付けてからエツチングにより非コイル部を除
去し、励磁コイルパターンを得るようにする方法が一般
的に採用されている。
解決すべき問題点 しかしながら、このような従来の銅板にエツチングを施
すことによりでコイル部を形成したものでは、かかる一
層の励磁コイルパターンを多層に積層して多層導体構造
によるターン数の増加を図る際に層間のコイルパターン
、つまり導体部の接続は各層の外周において電気抵抗溶
接又は半田付を行う等の後処理により行なわざるを得な
い。従って接続強度が十分でなかったり、接続される部
分の表面が汚染されている場合には十分な電気的導通を
得ることが困難になる問題がある。更に眉間の接続部分
は作業性の点から、適度の接続スペースを要し、このこ
とから非常に微細なコイルパターンの場合には接続が困
難な場合がある。
依って、本発明は上述の問題点の解決を図今べく、各層
の励磁用コイルの形成と積層時の層間接続とを共に鍍金
固着による導体盛付方法によって達成したACモータの
ディスク形ステータを提供せんとするものである。
解決手段 本発明は上述の発明目的に鑑みて、回転軸上に取付けら
れた永久磁石形ロータと、励磁用の導体コイルを有した
ディスク形ステータとを軸方向に対設配置したACモー
タにおいて、前記ディスク形ステータは鍍着形成された
各電気相別の平面コイル層を順次に複数積層した積層構
造を具備する□ と共に同一電気相を有した平面コイル層が相互に同じく
鍍着形成によって導通接続されていることを特徴とした
ものであり、このようなディスク形ステータの製造に当
っては、一枚の絶縁基板面に触媒処理を施してから感光
性のフィルムを張設し、該感光性のフィルムにフォトエ
ツチングを施してコイルツクターン部の触媒処理基板面
を露出させ、該露出基板面に無電解鍍金によって前記コ
イルを平面層状に形成し、次いで形成された平面コイル
層の上に前記触媒処理、感光フィルム張設、フォ、  
 1 トエッチング、無電解鍍金を1サイクルとして複数サイ
クルにより各電気相別に複数の平面コイル層を積層し、
かつ同電気相間も鍍金接続させたことを特徴とする所の
ACモータのディスク形ステータ製造方法を提供するも
のであり、触媒処理は無電解鍍金又は化学鍍金の進行を
促進させるものである。以下、本発明を添付図面に示す
実施例に基いて更に詳細に説明する。
実施例 第1図は本発明の1実施例によるディスク形ステータを
具備したブラシレスACモータの断面図であυ、第2図
は同ディスク形ステータの一つの層の平面コイルを示す
第1図の■−■線による断面図を示している。
第1図、第2図において、ブラシレスACモータ10は
回転軸12を有し、この回転軸12上に永久磁石14に
よる磁極を具備した板状のロータ16が回転軸12と一
緒に回転可能に取付けられている。本実施例では、3つ
の板状ロータ16が設けられている。また各ロータ16
の永久磁石14からなる磁極はドーナツ形をしたディス
ク形ステータ18と軸方向に対設配置されており、各デ
ィスク形ステータ18はロータ16の磁極から生ずる磁
束と相互作用する回転磁界を形成するための複数電気相
、例えば3相の励磁コイルを内蔵し、外部から励磁電流
を供給されると、ロータ16に回転トルクを付与し、回
転軸12かも回転トルクが取り出されるように構成され
ている。本実施例では軸方向に3つ設けられた板状ロー
タ16と対応して3つのディスク形ステータ18がロー
タ16と軸方向に交互に配設されており、本例では最左
端に磁性材料からなる磁気枠20が設けである。勿論、
単一の板状ロータ16と単一のディスク形ステータ18
との組合せによってもACモータを形成することは可能
であるが、軸方向ニロータ16とディスク形ステータ1
8とを複数段に配置すれば出力トルクの増大化を達成で
きる。
さて、各ディスク形ステータ18は積層体として形成さ
れ、各層22は単−電気相の励磁コイル24が渦巻状に
一つの平面内において周方向に連設された構成で配置さ
れている。ここで本発明によると、平面励磁コイル22
は以下に詳述のように無電解鍍金法又は該無電解鍍金法
と電解鍍金法との結合によって形成されているものであ
り、各層220間には図示されていない絶縁層が介在し
て隣接した眉間を電気的に絶縁している。
第3図を参照して、鍍金法を用いた上記ディスク形ステ
ータ18の製造方法を説明する。すなわち、第3図は3
相の励磁コイルを有したディスク形ステータ18の製造
方法を説明するための模式断面図である。同第3図にお
いて、26は予め無電解鍍金(化学鍍金)に必要な触媒
処理28(説明の便宜上から層として図示しであるが実
際には面が処理されているものである。)を表面に施し
た絶縁基板であり、樹脂薄板、七ラミック薄板からなり
、この絶縁基板26の上に感光性のフィルム30を貼着
し、このフィルム30に写真方式とエツチングとによっ
て一単の電気相(例えばU相)の励磁コイル24aを形
成するための凹状パターンを形成する。このような写真
方式とエツチングとによる所謂フォトエツチングによれ
ば極めて微細な・臂ターンの形成が可能であることは周
知の通りである。こうして感光性フィルム30にコイル
形成用の凹状・2ターンを形成すると、触媒処理28が
施された絶縁基板260表面が露出する。
従って、そこに無電解鍍金法によって鋼材を析出させイ
する。鍍金処理時間を充分にとれば、凹状ノ々ターン部
分に鋼材を充満させ、隣接した非鍍金のフィルム表面と
略同−の厚さまで鍍金して平面状の励磁コイル241を
形成することができる。なお、無電解鍍金時間を短縮す
るには一旦鋼材の析出後に電気鍍金法を併用すれば、銅
の析出速度を向上させることが可能である。こうして励
磁コイ24mが形成された第1の層22の表面に再び触
媒処理28を施した後に第2層用の感光性フィルム30
を貼着し、他の単−電気相(例えばV相)を有する励磁
コイル24bを形成するための凹状パターンを形成する
。そして前述と同様に無電解鍍金又はこれと電解鍍金と
の併用で鋼材、つまシ導体を析出させれば、励磁コイル
24bの平面コイルを形成することができる。その後、
同様の工程によって第3層22に例えばW相の励磁コイ
ル24Cを形成することができる。次に第4層22に再
び第1層22と同一のU相の励磁コイル24aを形成し
、第5層22には第2層22と同一のV相の励磁コイル
24bを形成し、また第6層22には第3層22と同一
のW相の励磁コイル24eを形成してゆく。この場合に
、第1層と第4層、第2層と第5層、第3層と第6層と
に形成された同一電気相の励磁コイル24m、24b、
24cを相互に接続する個所では、積層方向に礼状のパ
ターンを各工程のフォトエツチング毎に形成して順次に
導体(銅材)の析出を垂直に積み上げて行けば、鍍金処
理によって同相の励磁コイル間をコイル形成の工程間に
容易に接続することができる。
しかも半田法や電気抵抗溶接法による接続方法に比較し
て、確実かつ信頼性が高いことは言うまでも無い。
上述の第3図の模式例では合計6層の積層構造としたが
、上述した鍍金による平面コイル形成を繰り返すことに
よシ、層数を更に増数して各電気相毎の励磁フィル24
の密度、つまり導体密度を向上させ、゛ロータ16の永
久磁石14による磁極との相互作用によって発生する回
転トルクを増大させることが可能であることは容易に理
解できよう。なお、第3図において各層22の感光性フ
ィルム30はその上、下の他層22との間の電気絶縁層
をも形成しており、従って、この感光性フィルム30は
絶縁特性が良好で、かつ第1層から最終層までの励磁コ
イル形成工程が完了した後に熱プレス作業により、積層
体を加圧加熱して所望の寸法精度と耐熱特性とを確保す
るためにフィルム自体の耐熱性と接着強度が必要とされ
る。
更に、第3図に示したディスク形ステータ18の形成例
では3相の電気相をもつ励磁コイル24をU、V、W、
U、V、W・−・、と繰り返して同一電気相を離散させ
て積層する構成としたが、このようにすれば、各相コイ
ル24がロータ16の永久磁石14による静止磁界から
略同−の磁気的効果を受けるから常に円滑均一な回転ト
ルクを発生してACモータの回転特性を良好に保つこと
ができる。上記のように同一電気相を積層方向、つまり
、第1図の回転軸12の軸方向に離散させて配設する構
成としては上述の配列に替えて、例えばtr、tr、v
、v、WW、UU、V、V、WW、−・・等のように離
散させた配列としても上述と同様に円滑均一な回転トル
クの発生を実現することができる。つまシ、同一電気相
(例えばU相)の層を全数一群に積層してU相群とし、
次いで他の電気相(例えば■相)の層をV相群として全
数一群にし、更に他の電気相(W相)の層を全数一群に
積層してW和解を形成し、これら各和解を最終的に軸方
向に順次積層する構成ではロータ16の永久磁石14に
よる磁極から各電気相が同一の磁気的効果を受けること
が不可能となり、トルクむらを発生するから、このよう
な積層配列は避けなければならない。
発明の効果 以上、本発明の実施例に就いて説明したが、本発明によ
れば、以下に列記するような効果を得ることができる。
従来の銅板にエツチング法で形成したディスク形ステー
タに比較して同一電気相を形成する眉間のコイル接続を
鍍金工程の開に同じく鍍金によって達成できるから、各
層に鍍金固着されるコルクツーターンはフォトエツチン
グの特性を生かして微細なパターンにすることが可能で
あり、故に導体密度の向上に寄与することができる。
また、導体のノリーン数、つまシ半面コイルを有した暦
数の制限が銅板の接着重ね合せに比較して緩和され、増
数が可能であるから、あらゆる電圧のモータを実現する
ことができる。
コイルの接続が上述のように鍍金法で実現できるから、
ステータの製造工程の簡素化が実現できる。
同一電気相の層の平面コイルは積層方向に離散配置した
からロータとステータとの磁気的押互作用が各電気相間
で均一し、従って円滑なモータ回転を有したすぐれた性
能のACモータを実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるディスク形ステータを具備したA
Cモータの実施例を示す縦断面図、第2図は第1図の■
−■線による矢視断面図、第3図は本発明によるディス
ク形ステータの製造工程の1実施例を示す断面・模式図
。 10・・・ACモータ、12・・・回転軸、14・・・
永久磁石、16・・・ロータ、18・・・ディスク形ス
テータ、22 ・・・層、24(24a、24b、24
cl・・励磁用コイル、26・・・絶縁基板、28・・
・触媒処理、30・・・感光性フィルム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、回転軸上に取付けられた永久磁石形ロータと、励磁
    用の導体コイルを有したディスク形ステータとを軸方向
    に対設配置したACモータにおいて、前記ディスク形ス
    テータは鍍着形成された各電気相別の平面コイル層を順
    次に複数積層した積層構造を具備すると共に同一電気相
    を有した平面コイル層が相互に同じく鍍着形成によって
    導通接続されていることを特徴としたACモータのディ
    スク形ステータ。 2、同一電気相の平面コイル層が前記積層体の軸方向に
    他電気相の平面コイル層を介在して一定の順序で離散配
    置されている特許請求の範囲第1項に記載のACモータ
    のディスク形ステータ。 3、前記各平面コイル層間は絶縁薄層によって軸方向に
    相互に電気絶縁されている特許請求の範囲第1項に記載
    のACモータのディスク形ステータ。 4、前記絶縁薄層は感光フィルムによって形成されてい
    る特許請求の範囲第3項に記載のACモータのディスク
    形ステータ。 5、前記平面コイル層の厚さが前記感光フィルム厚と略
    等厚に形成されている特許請求の範囲第4項に記載のA
    Cモータのディスク形ステータ。 6、回転軸上に取付けられた永久磁石形ロータと軸方向
    に対設されると共に励磁用のコイルを有したACモータ
    のディスク形ステータを製造する方法において、一枚の
    絶縁基板面に触媒処理を施してから感光フィルムを張設
    し、該感光フィルムにフォトエッチングを施してコイル
    パターン部の触媒処理基板面を露出させ、該露出基板面
    に無電解鍍金によって前記コイルを平面層状に形成し、
    次いで形成された平面コイル層の上に前記触媒処理、感
    光フィルム張設、フォトエッチング、無電解鍍金を1サ
    イクルとして複数サイクルにより各電気相別に複数の平
    面コイル層を積層し、かつ同電気相間も鍍金接続させた
    ことを特徴とするACモータのディスク形ステータ製造
    方法。 7、前記1サイクルにおける無電解鍍金後に電解鍍金に
    より前記平面コイルの厚さを前記感光フィルム厚と略同
    厚まで盛り上げるようにした特許請求の範囲第6項に記
    載のACモータのディスク形ステータ製造方法。
JP25194084A 1984-11-30 1984-11-30 Acモ−タのデイスク形ステ−タとその製造方法 Pending JPS61132053A (ja)

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