WO2025164331A1 - 単相モータ - Google Patents

単相モータ

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WO2025164331A1
WO2025164331A1 PCT/JP2025/001165 JP2025001165W WO2025164331A1 WO 2025164331 A1 WO2025164331 A1 WO 2025164331A1 JP 2025001165 W JP2025001165 W JP 2025001165W WO 2025164331 A1 WO2025164331 A1 WO 2025164331A1
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WO
WIPO (PCT)
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phase motor
ring
stator core
insulator
stator
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Pending
Application number
PCT/JP2025/001165
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English (en)
French (fr)
Inventor
祐司 大村
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MinebeaMitsumi Inc
Original Assignee
MinebeaMitsumi Inc
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Publication date
Application filed by MinebeaMitsumi Inc filed Critical MinebeaMitsumi Inc
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles

Definitions

  • the present invention relates to a single-phase motor.
  • stator or magnet components are configured to include anisotropy.
  • stator tip has no notches, and the length of the gap between it and the rotor magnet is set to a constant length (see Patent Document 1).
  • single-phase motors In single-phase motors, the stator and rotor must be eccentric in order for the rotor to rotate. Therefore, single-phase motors must be designed so that the rotation direction of rotating parts such as the stator and rotor cannot be mistaken during assembly. To make it easier to check the rotation direction of rotating parts, for example, recesses have been provided in the areas where the stator windings are located.
  • the present invention addresses the above-mentioned problem as an example, and aims to provide a structure for a single-phase motor that allows the direction of rotation of rotating parts to be easily confirmed during assembly while ensuring an area for winding.
  • the single-phase motor of the present invention is a single-phase motor comprising: a stator composed of a plurality of plate-shaped magnetic bodies stacked in a predetermined direction; a coil composed of a conductor wound around the stator; a rotating shaft arranged rotatably relative to the stator; a rotor fixed to the rotating shaft; and a magnet fixed to the rotor;
  • the stator comprises an annular ring, branches extending radially outward from the ring, a plurality of magnetic pole portions lined up in the circumferential direction and connecting with the branches, a stator core having the magnetic pole portions, the ring, and the branches, and an insulator fixed to the stator core;
  • the magnetic pole portions have a first surface extending from the branches to one side in the circumferential direction and facing the ring in the radial direction, and a second surface extending to the other side in the circumferential direction and facing the ring in the radial direction; in the radial direction, the distance from
  • the single-phase motor of the present invention provides a structure that allows the direction of rotation of rotating parts to be easily confirmed during assembly while ensuring sufficient space for winding.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a single-phase motor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the single-phase motor shown in FIG. 1 .
  • 2 is a plan view showing a stator core and an insulator in the single-phase motor shown in FIG. 1.
  • 2 is a partially enlarged plan view showing a stator core in the single-phase motor shown in FIG. 1 .
  • FIG. 2 is a partially enlarged plan view showing a first modified example of the stator core in the single-phase motor shown in FIG. 1 . 1.
  • FIG. 4 is a partially enlarged plan view showing a second modified example of the stator core in the single-phase motor shown in FIG.
  • FIG. 10 is a partially enlarged plan view showing a third modified example of the stator core in the single-phase motor shown in FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a single-phase motor 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a single-phase motor 1.
  • the direction of arrow a in the direction of axis x will be referred to as the upper side a
  • the direction of arrow b will be referred to as the lower side b
  • the direction away from axis x (the direction of arrow c in Figure 1)
  • the direction toward axis x (the direction of arrow d in Figure 1)
  • the direction shown in Figure 1 will be referred to as the side of single-phase motor 1.
  • the direction in which single-phase motor 1 is viewed from upper side a toward lower side b will be referred to as the plane, and the direction in which single-phase motor 1 is viewed from lower side b toward upper side a will be referred to as the bottom.
  • the cross-sectional view in Figure 2 is a cross-sectional view of single-phase motor 1 viewed from a plane.
  • the direction around axis x will be referred to as the circumferential direction.
  • the single-phase motor 1 includes a stator core 20 made up of a plurality of plate-shaped magnetic bodies 21 stacked in a predetermined direction, an insulator 25 fixed to the stator core, a stator 2 having a coil 3 formed by winding a conductor around the stator core 20 via the insulator 25, a rotating shaft 41 arranged rotatably relative to the stator 2, a rotor 42 fixed to the rotating shaft 41, and a magnet 43 fixed to the rotor 42.
  • the stator core 20 has an annular ring 22, branches 23 extending radially outward from the ring 22, and a plurality of magnetic pole portions 24 arranged circumferentially and connected to the branches 23.
  • the magnetic pole portions 24 have a first surface 241 extending from the branches 23 to one side in the circumferential direction and facing the ring 22 in the radial direction, and a second surface 242 extending to the other side in the circumferential direction and facing the ring 22 in the radial direction.
  • the distance from the first surface 241 to the ring differs from the distance from the second surface 242 to the ring in the radial direction, and the insulator 25 is joined to the branch 23, the first surface 241, and the second surface 242.
  • the single-phase motor 1 In addition to the stator 2, coil 3, rotating shaft 41, rotor 42, and magnet 43 described above, the single-phase motor 1 also includes a first bearing 5, a second bearing 6, a coil spring 7 as an elastic body, a circuit board 8 as a substrate, and a base 9.
  • the stator 2 is constructed by stacking multiple plate-shaped magnetic bodies 21 in the axial direction, and includes a stator core 20, insulators 25, and coils 3.
  • the stator 2 is fixed to a base 9.
  • the stator core 20 is constructed by stacking multiple annular thin plate magnetic bodies 21, such as electromagnetic steel plates, in the axial direction, which is an example of a predetermined direction.
  • the magnetic bodies 21 each have the rings 22, branches 23, and magnetic pole portions 24 of the stator core 20 described above formed on them.
  • the stator core 20 is formed by stacking multiple magnetic bodies 21, on which the rings 22, branches 23, and magnetic pole portions 24 are formed. The specific configuration of the stator core 20 will be described later.
  • the coil 3 is composed of a conducting wire wound around the stator core 20 via an insulator 25.
  • the insulator 25 is an insulating member attached to the stator core 20.
  • the shape of the part of the insulator 25 that joins with the stator core 20 (hereinafter referred to as the joining part) has a shape that corresponds to the shape of the outer periphery of the stator core 20.
  • the circuit board 8 is located between the base 9 and the stator 2 in the axial direction.
  • the circuit board 8 is equipped with electronic components that constitute a control circuit that controls the operation of the single-phase motor 1.
  • the base 9 is provided at the upper and lower axial ends of the single-phase motor 1, for example, on the lower side as shown in Figures 1 and 2.
  • the base 9 is formed in a disk or approximately disk shape when viewed from above.
  • the lower surface of the base 9 is formed to be flat or approximately flat, and is used when attaching the single-phase motor 1 to an attachment target member (not shown).
  • the stator core 20 is arranged on the upper side of the base 9. Also provided on the upper side of the base 9 is a holding portion 27 that holds the first bearing 5 and second bearing 6, and the stator core 20 is fixed thereto.
  • the retaining portion 27 is provided on the base 9 and is a cylindrical or approximately cylindrical portion extending upward from the base 9. A cylindrical or approximately cylindrical space is formed inside the inner periphery of the retaining portion 27, and a hole portion 26 for holding the first bearing 5 and the second bearing 6 is formed therein.
  • the ring 22 of the stator core 20 is disposed on the outer periphery of the retaining portion 27. Note that the retaining portion 27 may be attached as a separate member from the base 9 using an appropriate method such as insert molding.
  • the rotating shaft 41 is disposed within the hole 26 of the retaining portion 27.
  • the first bearing 5 and second bearing 6 are disposed axially side by side within the hole 26. Because the base 9 on which the retaining portion 27 is provided and the stator core 20 are fixed, the first bearing 5 and second bearing 6 support the rotating shaft 41 rotatably relative to the stator core 20.
  • the rotor 42 comprises a cylindrical portion 62, a disk-shaped or approximately disk-shaped top surface 63 that covers the upper side of the stator 2 in the direction of the rotation axis, and a hole 64 provided in the center of the top surface 63.
  • the cylindrical portion 62 surrounds the stator 2.
  • the cylindrical portion 62 also supports a magnet 43, and in the illustrated example, the magnet 43 is fixed to the inner surface of the cylindrical portion 62.
  • the rotor 42 is fixed to the rotating shaft 41. Specifically, one end 411 of the axial upper end of the rotating shaft 41 is attached to the hole 64 of the rotor 42.
  • the first bearing 5 and the second bearing 6 are press-fitted into the inner circumferential surface of the hole 26.
  • the first bearing 5 and the second bearing 6 are positioned within the hole 26 at a predetermined distance in the axial direction of the rotating shaft 41.
  • the first bearing 5 is one of a pair of bearings provided in the single-phase motor 1 and is provided above the rotating shaft 41.
  • the first bearing 5 is, for example, a ball bearing that includes an inner ring, an outer ring, and multiple rolling elements provided between the inner and outer rings.
  • the inner surface of the inner ring of the first bearing 5 is attached to the outer surface of the rotating shaft 41.
  • the outer surface of the outer ring of the first bearing 5 is attached to the inner surface of the hole portion 26.
  • the second bearing 6 is one of a pair of bearings provided in the single-phase motor 1 and is provided below the rotating shaft 41.
  • the second bearing 6 is, for example, a ball bearing that includes an inner ring, an outer ring, and multiple rolling elements provided between the inner and outer rings.
  • the inner surface of the inner ring of the second bearing 6 is attached to the outer surface of the rotating shaft 41.
  • the outer surface of the outer ring of the second bearing 6 is attached to the inner surface of the hole portion 26.
  • the coil spring 7 is located radially on the outer periphery of the rotating shaft 41.
  • the coil spring 7 is also located axially between the rotor 42 and the first bearing 5.
  • One upper end of the coil spring 7 contacts the surface of the top surface 63 of the rotor 42 facing the first bearing 5, and the other lower end contacts the surface of the inner ring of the first bearing 5 facing the top surface 63.
  • the coil spring 7 applies preload from the top surface 63 toward the inner ring of the first bearing 5.
  • FIG. 3 is a plan view showing the stator core 20 and insulator 25 of the single-phase motor 1.
  • FIG. 4 is a partially enlarged plan view showing the stator core 20 of the single-phase motor 1. The specific configuration of the stator core 20 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the ring 22 is a portion formed in an annular shape in the central portion of the stator core 20.
  • the ring 22 has an annular hole 221 on its inner circumferential side, which is formed by the inner surface of the ring 22.
  • a retaining portion 27 provided on the base 9 is inserted into the annular hole 221.
  • a plurality of branches 23 are provided radially around the axis x on the outer circumferential portion 222 of the ring 22.
  • the branches 23 are portions of the stator core 20 that extend radially outward from the outer periphery 222. Specifically, the branches 23 extend radially from the outer periphery 222 toward the rotor 42. Multiple branches 23 are provided, for example, four in this embodiment. As shown in Figures 1 and 2, an insulator 25 is disposed on the surface of each of the multiple branches 23. As described above, the conducting wire that constitutes the coil 3 is wound around the multiple branches 23 via the insulator 25 (see Figures 1 and 2).
  • the magnetic pole portions 24 are connected to the branches 23, i.e., multiple portions are arranged in the circumferential direction according to the number of branches 23. In addition to a first surface 241 and a second surface 242, the magnetic pole portions 24 are also formed with an outer peripheral portion 243.
  • the first surface 241 extends from the branch 23 to one side in the circumferential direction, for example, counterclockwise in Figure 4, and faces the outer periphery 222 in the radial direction.
  • the second surface 242 extends to the other side in the circumferential direction, for example, clockwise in Figure 4, and faces the outer periphery 222 in the radial direction.
  • the magnetic pole portion 24 in the stator core 20 has a first surface 241 with a different shape than the second surface 242.
  • the first surface 241 and the second surface 242 have different curved shapes.
  • the first surface 241 and the second surface 242 have curved surfaces with different radii of curvature.
  • the magnetic pole portion 24 has a shortest distance L1 from the first surface 241 to the outer periphery 222 that is different from a shortest distance L2 from the second surface 242 to the outer periphery 222.
  • distance L1 is, for example, the distance from the connection portion 244 between the first surface 241 and the branch 23 to the connection portion 245 between the outer periphery 222 and the branch 23.
  • distance L2 is, for example, the distance from the connection portion 246 between the second surface 242 and the branch 23 to the connection portion 247 between the outer periphery 222 and the branch 23.
  • the branch 23, the first surface 241, and the second surface 242 are joined to the insulator 25.
  • the outer circumferential portion 243 is the portion of the magnetic pole portion 24 that faces the magnet 43 provided in the cylindrical portion 62 of the rotor 42, and the surface of the outer circumferential portion 243 facing the rotor 42 is formed in an arc-like or approximately arc-like shape.
  • the rotor and stator are positioned eccentrically depending on the direction of rotation of the rotor.
  • the shape of the outer periphery of the magnetic pole part of the stator core is configured to be eccentric relative to the shape of the inner periphery of the rotor magnet. If the rotor and stator were not positioned eccentrically, the stopping position of the rotor when the motor is not energized would match the position of the rotor when the motor is energized, causing the rotor magnet and stator coil to attract each other. In this case, the rotor may not be able to rotate even when the motor is energized. The position where the stopping position of the rotor when the motor is not energized and the position of the rotor when the motor is energized match is called the dead point.
  • the shape of the first surface 241 and the shape of the second surface 242 of the magnetic pole portion 24 of the stator core 20 are different.
  • the shortest distance L1 from the first surface 241 to the outer periphery 222 is different from the shortest distance L2 from the second surface 242 to the outer periphery 222 in the radial direction.
  • the shape of the joint portion of the insulator 25 with the stator core 20 corresponds to the shape of the outer periphery of the stator core 20. By having such a shape, the insulator 25 is joined to the branches 23, the first surface 241, and the second surface 242.
  • the single-phase motor 1 allows for the correct assembly of components such as the stator core 20 and insulator 25, which are configured to match the rotational direction of the stator 2. Furthermore, the single-phase motor 1 described above makes it possible to avoid reducing the area for winding the conductor of the coil 3, as would be the case if, for example, recesses were provided in the branches 23, which are the portions for winding the conductor of the coil 3, in order to correctly assemble the components, thereby preventing an increase in power consumption.
  • the single-phase motor of the present invention is not limited to the shapes of the stator core 20 and insulator 25 described above, as long as the shape of the first surface and the shape of the second surface are different in the magnetic pole portion of the stator core due to the shortest radial distance from the first surface to the outer periphery being different from the shortest radial distance from the second surface to the outer periphery, and the shape of the joint portion of the insulator with the stator core has a shape that corresponds to the shape of the outer periphery of the stator core.
  • Figure 5 is a partially enlarged plan view showing the stator core 20A of variant 1 in the single-phase motor 1.
  • the first surface 241A and the second surface 242A may be configured as flat surfaces extending in the tangential direction of the outer peripheral portion 222, which is the outer peripheral surface formed in an annular shape of the ring 22, so that the shapes of the first surface 241A and the second surface 242A may be different.
  • FIG. 6 is a partially enlarged plan view showing a stator core 20B of the single-phase motor 1 according to the second modification.
  • the single-phase motor 1 may have a recess 248B in the second surface 242B, so that the shapes of the first surface 241 and the second surface 242B are different. Note that the recess 248B may be provided in the first surface 241.
  • FIG. 7 is a partially enlarged plan view showing a stator core 20C of a third modified example of the single-phase motor 1.
  • the first surface 241C and the second surface 242C may be composed of a flat surface 249C and curved surfaces 250C, 251C that are connected to the flat surface 249C and have different radii of curvature for the first surface 241C and the second surface 242C, so that the shapes of the first surface 241C and the second surface 242C may be different.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

巻線を行う領域を確保しつつ、組立において回転部品の回転方向を容易に確認できる。　単相モータにおいて、ステータコア（２０）は、環状のリング（２２）と、リング（２２）から径方向において外側に延びる枝（２３）と、枝（２３）と連結する周方向に並ぶ複数の磁極部（２４）と、を有する。磁極部（２４）は、枝（２３）から周方向の一方側に延び径方向においてリング（２２）と対向する第１面（２４１）と、周方向の他方側に延び径方向においてリング（２２）と対向する第２面（２４２）と、を有する。ステータコア（２０）は、径方向において、第１面（２４１）から（２２）までの距離（Ｌ１）と、第２面（２４２）からリング（２２）までの距離（Ｌ２）とが異なる。インシュレータ（２５）は、枝（２３）、第１面（２４１）、及び、第２面（２４２）と接合する。

Description

単相モータ
　本発明は、単相モータに関する。
　単相モータにおいて、ステータもしくはマグネット部材が異方性を含んで構成される構造が知られている。この単相モータは、ステータティップの形状には切り欠き部分がなく、ローターマグネットとの間に介在する空隙の長さは一定不変に設定される（特許文献１参照）。
特開平８－３１７６１９号公報
　ところで、単相モータにおいて、ロータが回転するためには、ステータとロータとが偏心している必要がある。そのため、単相モータは、組立上において、ステータとロータなどの回転部品の回転方向を間違えないように設計することが求められる。回転部品の回転方向を確認しやすくするためには、例えば、ステータの巻線を行う部分に凹部を設けていた。
　しかしながら、単相モータにおいて、ステータの巻線を行う部分に凹部を設けた場合、凹部を設けた個所には巻線ができないために、巻線を行う領域が減少していた。つまり、単相モータにおいて、ステータの巻線を行う部分に凹部を設けた場合に、モータの消費電力を低減するためには、さらなる改良が求められていた。
　本発明は、上述の課題を一例とするものであり、単相モータにおいて、巻線を行う領域を確保しつつ、組立において回転部品の回転方向を容易に確認できる構造を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る単相モータは、所定の方向に積層される板状の複数の磁性体により構成されるステータと、前記ステータに導線が巻き回されて構成されるコイルと、前記ステータに対して回転可能に配置される回転軸と、前記回転軸に固定されるロータと、前記ロータに固定されるマグネットと、を備える単相モータであり、前記ステータは、環状のリングと、前記リングから径方向において外側に延びる枝と、前記枝と連結する周方向に並ぶ複数の磁極部と、前記磁極部と前記リングと前記枝を有するステータコアと、前記ステータコアに固定されるインシュレータと、を備え、前記磁極部は、前記枝から前記周方向の一方側に延び前記径方向において前記リングと対向する第１面と、前記周方向の他方側に延び前記径方向において前記リングと対向する第２面と、を有し、前記径方向において、前記第１面から前記リングまでの距離と、前記第２面から前記リングまでの距離とが異なり、インシュレータは、前記枝、前記第１面、及び、前記第２面と接合する。
　本発明に係る単相モータによれば、巻線を行う領域を確保しつつ、組立において回転部品の回転方向を容易に確認できる構造を提供することができる。
本発明の実施の形態に係る単相モータの構成を概略的に示す断面図である。 図１に示す単相モータの構成を概略的に示す断面図である。 図１に示す単相モータにおけるステータコア及びインシュレータを示す平面図である。 図１に示す単相モータにおけるステータコアを示す部分拡大平面図である。 図１に示す単相モータにおけるステータコアの変形例１を示す部分拡大平面図である。 図１に示す単相モータにおけるステータコアの変形例２を示す部分拡大平面図である。 図１に示す単相モータにおけるステータコアの変形例３を示す部分拡大平面図である。
　以下、本発明の実施の形態に係る単相モータについて図面を参照しながら説明する。
　図１は、本発明の実施の形態に係る単相モータ１の構成を概略的に示す断面図である。図２は、単相モータ１の構成を概略的に示す断面図である。
　以下の説明では、便宜上、軸線ｘ方向において矢印ａ方向を上側ａとし、矢印ｂ方向を下側ｂとする。また、軸線ｘに垂直な径方向において、軸線ｘから遠ざかる方向（図１の矢印ｃ方向）を外周側ｃとし、軸線ｘに向かう方向（図１の矢印ｄ方向）を内周側ｄとする。以下の説明では、便宜上、図１に示す方向を単相モータ１の側面とする。また、以下の説明では、便宜上、単相モータ１を上側ａから下側ｂに向かって見る方向を平面、下側ｂから上側ａに向かって見る方向を底面とする。つまり、図２の断面図は、単相モータ１を平面に見た断面図である。また、以下の説明では、軸線ｘ周りの方向を周方向とする。
　図１から図３に示すように、本実施の形態に係る単相モータ１は、所定の方向に積層される板状の複数の磁性体２１により構成されるステータコア２０と、前記ステータコアに固定されるインシュレータ２５、インシュレータ２５を介してステータコア２０に導線が巻き回されて構成されるコイル３を有するステータ２と、ステータ２に対して回転可能に配置される回転軸４１と、回転軸４１に固定されるロータ４２と、ロータ４２に固定されるマグネット４３と、を備える。単相モータ１において、ステータコア２０は、環状のリング２２と、リング２２から径方向において外側に延びる枝２３と、枝２３と連結する周方向に並ぶ複数の磁極部２４と、を有する。磁極部２４は、枝２３から周方向の一方側に延び径方向においてリング２２と対向する第１面２４１と、周方向の他方側に延び径方向においてリング２２と対向する第２面２４２と、を有する。ステータコア２０は、径方向において、第１面２４１からリングまでの距離と、第２面２４２からリングまでの距離とが異なり、インシュレータ２５は、枝２３、第１面２４１、及び、第２面２４２と接合する。以下、単相モータ１の構成及び動作を具体的に説明する。
［単相モータの構成］
　単相モータ１は、上述した、ステータ２、コイル３、回転軸４１、ロータ４２、マグネット４３の他、第１軸受５、第２軸受６、弾性体としてのコイルばね７、基板としての回路基板８、及び、ベース９を備える。
　ステータ２は、複数枚の板状の磁性体２１を、軸線方向に積層して構成され、ステータコア２０、インシュレータ２５の他、コイル３を備える。ステータ２は、ベース９に固定されている。ステータコア２０は、上述したように電磁鋼板など環状の薄板の磁性体２１を、所定の方向の一例である軸線方向に複数枚積層して構成される。磁性体２１には、いずれも上述したステータコア２０におけるリング２２、枝２３、磁極部２４が形成されている。つまり、ステータコア２０は、リング２２、枝２３、及び、磁極部２４が形成される複数枚の磁性体２１を積層することによって形成される。ステータコア２０の具体的な構成は後述する。
　コイル３は、インシュレータ２５を介してステータコア２０に巻き回されている導線により構成される。インシュレータ２５は、ステータコア２０に装着される絶縁部材である。ステータコア２０に装着するために、インシュレータ２５におけるステータコア２０と接合した部分（以下、接合部分と呼称する）の形状は、ステータコア２０における外周の形状に対応した形状を有している。
　回路基板８は、軸線方向において、ベース９とステータ２との間に設けられる。回路基板８には、単相モータ１の動作を制御する制御回路などを構成する電子部品が搭載されている。
　ベース９は、単相モータ１の軸線方向における上下端部、例えば、図１及び図２に示すように下側に設けられる。ベース９は、平面視円盤状または略円盤状に形成される。ベース９は、下側の面が平坦または略平坦に形成され、単相モータ１を不図示の取付対象の部材に取り付ける際の部材となる。ベース９の上側には、ステータコア２０が配置されている。また、ベース９の上側には、第１軸受５及び第２軸受６を保持する保持部２７が設けられ、ステータコア２０が固定されている。
　保持部２７は、ベース９に設けられ、ベース９から上側に延びる円筒状または略円筒状の部分である。保持部２７の内周部の内側には、円筒状または略円筒状の空間が形成され、第１軸受５及び第２軸受６を保持する孔部２６が形成されている。また、保持部２７の外周部に、ステータコア２０のリング２２が配置されている。なお、保持部２７は、ベース９と別の部材として、インサート成形などの適宜な方法により装着されていてもよい。
　回転軸４１は、保持部２７の孔部２６内に配置されている。第１軸受５及び第２軸受６は、孔部２６内に軸線方向に並んで配置されている。保持部２７が設けられているベース９とステータコア２０とが固定されているため、第１軸受５及び第２軸受６は、回転軸４１をステータコア２０に対して回転可能に支持している。
　ロータ４２は、筒部６２と、回転軸方向においてステータ２の上側を覆う円盤状または略円盤状の天面部６３と、天面部６３の中央に設けられている孔部６４とを備える。筒部６２はステータ２を囲んでいる。また、筒部６２はマグネット４３を支持しており、図示の例ではマグネット４３は筒部６２の内面に固定されている。ロータ４２は、回転軸４１に固定されている。具体的には、回転軸４１の軸線方向上端の一端部４１１が、ロータ４２の孔部６４に装着される。
　第１軸受５及び第２軸受６は、孔部２６の内周面に圧入されている。第１軸受５及び第２軸受６は、孔部２６内において回転軸４１の軸線方向に所定の距離だけ離れて配置されている。
　第１軸受５は、単相モータ１が備える一対の軸受のうち回転軸４１の上側に設けられている。第１軸受５は、例えば、内輪及び外輪の他、内輪と外輪の間に設けられている複数の転動体を備えるボールベアリングである。第１軸受５の内輪の内周面が回転軸４１の外周面に取り付けられている。また、第１軸受５の外輪の外周面が孔部２６の内周面に取り付けられている。
　第２軸受６は、単相モータ１が備える一対の軸受のうち回転軸４１の下側に設けられている。第２軸受６は、例えば、内輪及び外輪の他、内輪と外輪の間に設けられている複数の転動体を備えるボールベアリングである。第２軸受６の内輪の内周面が回転軸４１の外周面に取り付けられている。また、第２軸受６の外輪の外周面が孔部２６の内周面に取り付けられている。
　コイルばね７は、径方向において回転軸４１の外周側に設けられている。また、コイルばね７は、軸線方向においてロータ４２と第１軸受５との間に設けられている。コイルばね７の上側の一端部がロータ４２の天面部６３の第１軸受５側の面に接触し、下側の他端部が第１軸受５の内輪の天面部６３側の面に接触する。コイルばね７は、天面部６３から第１軸受５の内輪に向けて予圧を与えている。
　図３は、単相モータ１におけるステータコア２０及びインシュレータ２５を示す平面図である。図４は、単相モータ１におけるステータコア２０を示す部分拡大平面図である。図３及び図４を参照して、ステータコア２０の具体的な構成について説明する。
　リング２２は、ステータコア２０の中央部分において円環状に形成される部分である。リング２２は、内周側に円環状の孔である円環孔２２１を備え、円環孔２２１はリング２２の内面により形成されている。円環孔２２１には、ベース９に設けられる保持部２７が挿入される。リング２２の外周部２２２には、複数の枝２３が軸線ｘを中心に放射状に設けられる。
　枝２３は、ステータコア２０において、外周部２２２から径方向において外側に延びる部分である。具体的には、枝２３は、径方向において、外周部２２２からロータ４２に向けて延びている。枝２３は、複数、例えば本実施の形態においては４つ設けられる。複数の枝２３の表面には、図１及び図２に示すように、それぞれインシュレータ２５が配置されている。複数の枝２３には、上述したようにインシュレータ２５を介してコイル３を構成する導線が巻き回されている（図１及び図２参照）。
　磁極部２４は、枝２３と連結されて、つまり、枝２３の数に応じて周方向に複数が並んでいる。磁極部２４は、第１面２４１及び第２面２４２の他、外周部２４３が形成される。
　第１面２４１は、枝２３から周方向の一方側、例えば図４において反時計回り方向に延び、径方向において外周部２２２と対向する面である。第２面２４２は、周方向の他方側、例えば図４において時計回り方向に延び、径方向において外周部２２２と対向する面である。
　ステータコア２０における磁極部２４は、図４に示すように、第１面２４１の形状と第２面２４２の形状とが異なっている。具体的に、第１面２４１及び第２面２４２は、互いに異なる湾曲した形状を備えている。具体的には、第１面２４１及び第２面２４２は、互いに異なる曲率半径を有する曲面を備える。また、磁極部２４は、径方向において、第１面２４１から外周部２２２までの最短の距離Ｌ１と、第２面２４２から外周部２２２までの最短の距離Ｌ２とが異なる。磁極部２４において、距離Ｌ１は、例えば、第１面２４１と枝２３との接続部分２４４から外周部２２２と枝２３との接続部分２４５までの距離である。また、距離Ｌ２は、例えば、第２面２４２と枝２３との接続部分２４６から外周部２２２と枝２３との接続部分２４７までの距離である。枝２３、第１面２４１、及び、第２面２４２は、インシュレータ２５と接合される。
　外周部２４３は、磁極部２４においてロータ４２の筒部６２に設けられるマグネット４３に向かい合う部分であり、外周部２４３のロータ４２側の面は円弧状または略円弧状に形成される。
［単相モータの作用］
　次に、以上説明した構成を備える単相モータ１の作用について説明する。
　一般的に単相のモータは、ロータの回転方向に応じてロータとステータとが偏心して配置される。例えばステータコアの磁極部の外周部の形状が、ロータのマグネットの内周部の形状に対して偏心するように構成される。仮に、ロータとステータとが偏心して配置されていない場合には、モータの無通電時におけるロータの停止位置と、モータの通電時におけるロータの位置とが一致してしまい、ロータのマグネットとステータのコイルとが引き合ってしまう。この場合、モータに通電してもロータが回転できない場合がある。このモータの無通電時におけるロータの停止位置とモータの通電時におけるロータの位置とが一致している位置をデッドポイントという。
　以上のような事情に鑑み、以上説明した単相モータ１は、図４に示すように、ステータコア２０における磁極部２４における第１面２４１の形状と第２面２４２の形状とが異なっている。磁極部２４は、径方向において、第１面２４１から外周部２２２までの最短の距離Ｌ１と、第２面２４２から外周部２２２までの最短の距離Ｌ２とが異なる。また、インシュレータ２５におけるステータコア２０との接合部分の形状は、ステータコア２０における外周の形状に対応した形状を有している。このような形状を有することにより、インシュレータ２５は、枝２３、第１面２４１、及び、第２面２４２と接合する。
　以上のような形状を有するステータコア２０とインシュレータ２５とを備えることにより、単相モータ１によれば、ステータ２の回転方向に合わせて構成されるステータコア２０やインシュレータ２５などの部品を正しく組み付けることができる。また、以上説明した単相モータ１によれば、部品を正しく組み付けるために、例えば、コイル３の導線を巻く部分である枝２３に凹部を設けた場合のように、コイル３の導線を巻く領域を減少することを回避でき、消費電力が増加することを防ぐことができる。
　従って、以上のように構成されている単相モータ１によれば、巻線を行う領域を確保しつつ、組立において回転部品の回転方向を容易に確認できる。
［変形例］
　本発明に係る単相モータは、ステータコアの磁極部において、径方向における第１面から外周部までの最短の距離と第２面から外周部までの最短の距離とが異なることにより第１面の形状と第２面の形状とが異なり、インシュレータにおけるステータコアとの接合部分の形状が、ステータコアにおける外周の形状に対応した形状を有しているものであれば、以上説明したステータコア２０及びインシュレータ２５の形状に限定されない。
　図５は、単相モータ１における変形例１のステータコア２０Ａを示す部分拡大平面図である。
　例えば、単相モータ１は、図５に示す変形例１のステータコア２０Ａのように、第１面２４１Ａ及び第２面２４２Ａが、リング２２の円環状に形成される外周面である外周部２２２の接線方向に延びる平坦な面により構成されることにより、第１面２４１Ａと第２面２４２Ａとの形状が異なっていてもよい。
　図６は、単相モータ１における変形例２のステータコア２０Ｂを示す部分拡大平面図である。
　例えば、単相モータ１は、第２面２４２Ｂに凹部２４８Ｂを有することにより、第１面２４１と第２面２４２Ｂとの形状が異なっていてもよい。なお、凹部２４８Ｂは、第１面２４１に設けてもよい。
　図７は、単相モータ１における変形例３のステータコア２０Ｃを示す部分拡大平面図である。
　例えば、単相モータ１は、第１面２４１Ｃ及び第２面２４２Ｃが、平坦面２４９Ｃと、平坦面２４９Ｃに連なり第１面２４１Ｃと第２面２４２Ｃとで異なる曲率半径を有する曲面２５０Ｃ，２５１Ｃとにより構成されることにより、第１面２４１Ｃと第２面２４２Ｃとの形状が異なっていてもよい。
　その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明を適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
１…単相モータ、２…ステータ、３…コイル、５…第１軸受、６…第２軸受、８…回路基板、９…ベース、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…ステータコア、２１…磁性体、２２…リング、２３…枝、２４…磁極部、２５…インシュレータ、２６…孔部、２７…保持部、４１…回転軸、４２…ロータ、４３…マグネット、６２…筒部、６３…天面部、６４…孔部、２２１…円環孔、２２２…外周部、２４１，２４１Ａ，２４１Ｃ…第１面、２４２，２４２Ａ，２４２Ｂ，２４２Ｃ…第２面、２４３…外周部、２４４，２４５，２４６，２４７…接続部分、２４８Ｂ…凹部、２４９Ｃ…平坦面、２５０Ｃ，２５１Ｃ…曲面、４１１…一端部、４３１…内周面

Claims (7)

  1. 　ステータコア、インシュレータ、当該インシュレータを介して前記ステータコアに導線巻き回されるコイルと、を有するステータと、
    回転軸と、
    ロータと、を備え
    　前記ステータコアは、
    　環状のリングと、当該環状のリングから径方向に延びる複数の枝と、前記複数の枝に連結された複数の磁極部と、を有し、
    　前記磁極部は、前記枝から周方向の一方側に延びる第１面と、前記周方向の他方側に延びる第２面と、を備え、
    　前記第１面と前記第２面は、径方向において、前記環状のリングに対向しており、
    　前記径方向において、前記第１面から前記リングまでの距離と、前記第２面から前記リングまでの距離とが互いに異なり、
    　前記インシュレータは、
    　前記枝、前記第１面、及び、前記第２面を覆っている、
    　単相モータ。
  2. 　前記第１面及び前記第２面は、互いに異なる曲面を備える、
    　請求項１に記載の単相モータ。
  3. 　前記第１面及び前記第２面は、互いに異なる曲率半径を有する、請求項２に記載の単相モータ。
  4. 　前記第１面及び前記第２面は、平坦な面を備え、
    　前記平坦な面は、前記リングの外周面の接線方向に延びる、
    　請求項１に記載の単相モータ。
  5. 　前記第１面と前記第２面との一方は、凹部を有する、
    　請求項１に記載の単相モータ。
  6. 　前記第１面及び前記第２面は、平坦な面と、前記平坦な面に連なる曲面と、を備える、
    　請求項１に記載の単相モータ。
  7. 　前記平坦な面は、前記リングの外周面の接線方向に延び、
    　前記第１面の曲面と前記第２面の曲面は互いに異なる曲率半径を備える、請求項６に記載の単相モータ。
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