JP2000295798A - 小型モータ及びその製造方法 - Google Patents
小型モータ及びその製造方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/13—Applying slot closure means in the cores; Manufacture of slot closure means
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- 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
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、小型モータのコギングを低減させる
と共に、精度良く加工可能な回転子磁極構成及びその製
造方法を提供することを目的としている。 【解決手段】本発明は、有底中空筒状のモータケース２
の内周面上に取り付けられる複数のマグネット１、及び
回転子シャフト７上に取り付けられたコア８及び巻線９
から成る複数の凸極磁極及びコミテータ１０を備えてい
る。コア８は、中心に回転子シャフト７用の孔をあけた
中央部１４から凸極磁極の数に対応して放射状に伸びる
脚部１３と、該脚部１３先端部分から左右対称に伸びる
羽根部１２とを有している。そして、コア８は、鋼板か
ら打ち抜きかつ積層することにより構成したコア外周面
の外接円半径を、該外接円半径よりも小さな回転子凸極
磁極の外周面の曲率半径に一致するようコア羽根全体を
変形させることにより構成される。
と共に、精度良く加工可能な回転子磁極構成及びその製
造方法を提供することを目的としている。 【解決手段】本発明は、有底中空筒状のモータケース２
の内周面上に取り付けられる複数のマグネット１、及び
回転子シャフト７上に取り付けられたコア８及び巻線９
から成る複数の凸極磁極及びコミテータ１０を備えてい
る。コア８は、中心に回転子シャフト７用の孔をあけた
中央部１４から凸極磁極の数に対応して放射状に伸びる
脚部１３と、該脚部１３先端部分から左右対称に伸びる
羽根部１２とを有している。そして、コア８は、鋼板か
ら打ち抜きかつ積層することにより構成したコア外周面
の外接円半径を、該外接円半径よりも小さな回転子凸極
磁極の外周面の曲率半径に一致するようコア羽根全体を
変形させることにより構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コギングを低減さ
せた小型モータの回転子磁極コア構造及びその製造方法
に関するものである。
せた小型モータの回転子磁極コア構造及びその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コギングを低減させた小型モータは音
響、映像機器等の種々の分野で必要とされている。例え
ば、ＭＤプレイヤー或いはＣＤ−ＲＯＭ等に用いられる
光ピックアップ駆動用の小型モータは、その停止位置を
正確に制御するため、さらには、始動電圧及び電流を低
く抑えるために、コギングを低減させる必要がある。他
にも、プリンター印字ヘッド用モータはコギングが大き
いと印字ムラが出てしまうので、コギングは低い方が良
い。
響、映像機器等の種々の分野で必要とされている。例え
ば、ＭＤプレイヤー或いはＣＤ−ＲＯＭ等に用いられる
光ピックアップ駆動用の小型モータは、その停止位置を
正確に制御するため、さらには、始動電圧及び電流を低
く抑えるために、コギングを低減させる必要がある。他
にも、プリンター印字ヘッド用モータはコギングが大き
いと印字ムラが出てしまうので、コギングは低い方が良
い。
【０００３】回転子凸極磁極を有する小型モータは、円
周上磁極コアのある部分から、隣接するコア間のスロッ
ト幅部に来たとき、そして、再び隣接するコアのある部
分に来たとき、磁束密度は急激に大きく変動する。これ
によってコギングが生じるが、従来、凸極磁極のコア間
のスロット幅は、巻線をするために必要であり、これを
一定限度以下に狭くすることはできなかった。
周上磁極コアのある部分から、隣接するコア間のスロッ
ト幅部に来たとき、そして、再び隣接するコアのある部
分に来たとき、磁束密度は急激に大きく変動する。これ
によってコギングが生じるが、従来、凸極磁極のコア間
のスロット幅は、巻線をするために必要であり、これを
一定限度以下に狭くすることはできなかった。
【０００４】また、コイル巻回の作業性等を向上する目
的で、巻線を巻回する時のみ、コア羽根部の端部を外方
へ反らす技術が知られている（特開昭６３−１７８７４
６号公報）。これについて、図９及び図１０を参照して
さらに説明する。図９及び図１０は、３極の回転子凸極
磁極を示しており、図９は組立完了前の状態を示し、図
１０は組立完了後の状態を示している。３つの磁極コア
のいずれにも巻線が巻かれるが、図９においては、２つ
の磁極に巻線した状態を示している。
的で、巻線を巻回する時のみ、コア羽根部の端部を外方
へ反らす技術が知られている（特開昭６３−１７８７４
６号公報）。これについて、図９及び図１０を参照して
さらに説明する。図９及び図１０は、３極の回転子凸極
磁極を示しており、図９は組立完了前の状態を示し、図
１０は組立完了後の状態を示している。３つの磁極コア
のいずれにも巻線が巻かれるが、図９においては、２つ
の磁極に巻線した状態を示している。
【０００５】図９に示すように、巻線をする前に、各磁
極コア１６，１７，１８の円周状外周部（羽根部）のそ
れぞれの端部２４，２５は、外方へ反らして、コア間に
大きなスロット幅を形成している。この状態で、作業性
良く巻線した後、図１０に示すように、コアの端部２
４，２５は元の状態に戻されて、全てのコア外周部は、
円周ラインに沿った形状にされる。
極コア１６，１７，１８の円周状外周部（羽根部）のそ
れぞれの端部２４，２５は、外方へ反らして、コア間に
大きなスロット幅を形成している。この状態で、作業性
良く巻線した後、図１０に示すように、コアの端部２
４，２５は元の状態に戻されて、全てのコア外周部は、
円周ラインに沿った形状にされる。
【０００６】この技術は、作業性良く、コイルの巻回を
規則正しく整然と行うことが可能になる。しかし、コア
の端部２４，２５を外方に反らし、かつ再度元に戻す加
工は容易ではなく、また、コギングを低減できる程に精
度良く加工することは困難である。図示したように、コ
ア羽根部の端部２４，２５のみを塑性変形させるために
は、コア羽根部の内側に”受け”が必要になる。この”
受け”をコア羽根部内側に位置させるためには、巻線を
少なく巻いてスペースを確保する必要がある。しかし、
これでは、トルクなどのモータ性能が十分なものとはな
らない。また、”受け”を設けない場合は羽根部端部２
４，２５の厚みを磁極コア１６，１７，１８に対して十
分に薄くする必要がある。しかし、これでは、コギング
低減効果が少なくなる可能性がある。
規則正しく整然と行うことが可能になる。しかし、コア
の端部２４，２５を外方に反らし、かつ再度元に戻す加
工は容易ではなく、また、コギングを低減できる程に精
度良く加工することは困難である。図示したように、コ
ア羽根部の端部２４，２５のみを塑性変形させるために
は、コア羽根部の内側に”受け”が必要になる。この”
受け”をコア羽根部内側に位置させるためには、巻線を
少なく巻いてスペースを確保する必要がある。しかし、
これでは、トルクなどのモータ性能が十分なものとはな
らない。また、”受け”を設けない場合は羽根部端部２
４，２５の厚みを磁極コア１６，１７，１８に対して十
分に薄くする必要がある。しかし、これでは、コギング
低減効果が少なくなる可能性がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決し、小型モータのコギングを低減させ
ると共に、精度良く加工可能な回転子磁極構成及びその
製造方法を提供することを目的としている。
術の問題点を解決し、小型モータのコギングを低減させ
ると共に、精度良く加工可能な回転子磁極構成及びその
製造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の小型モータは、
有底中空筒状のモータケース２の内周面上に取り付けら
れる固定子磁極用の複数のマグネット１、及び回転子シ
ャフト７上に取り付けられたコア８及び巻線９から成る
複数の凸極磁極及びコミテータ１０を備えている。コア
８は、中心に回転子シャフト７用の孔をあけた中央部１
４から凸極磁極の数に対応して放射状に伸びる脚部１３
と、該脚部１３先端部分から左右対称に伸びる羽根部１
２とを有している。そして、コア８は、鋼板から打ち抜
きかつ積層することにより構成したコア外周面の外接円
半径を、該外接円半径よりも小さな回転子凸極磁極の外
周面の曲率半径に一致するよう変形させることにより構
成される。
有底中空筒状のモータケース２の内周面上に取り付けら
れる固定子磁極用の複数のマグネット１、及び回転子シ
ャフト７上に取り付けられたコア８及び巻線９から成る
複数の凸極磁極及びコミテータ１０を備えている。コア
８は、中心に回転子シャフト７用の孔をあけた中央部１
４から凸極磁極の数に対応して放射状に伸びる脚部１３
と、該脚部１３先端部分から左右対称に伸びる羽根部１
２とを有している。そして、コア８は、鋼板から打ち抜
きかつ積層することにより構成したコア外周面の外接円
半径を、該外接円半径よりも小さな回転子凸極磁極の外
周面の曲率半径に一致するよう変形させることにより構
成される。
【０００９】また、本発明の小型モータは、羽根部１２
と隣接する羽根部１２との間のスロット幅が、［コア径
／極数］×０．２５以下にされる。
と隣接する羽根部１２との間のスロット幅が、［コア径
／極数］×０．２５以下にされる。
【００１０】また、本発明の小型モータは、羽根部１２
と隣接する羽根部１２との間のスロット幅が、巻線の線
径以下にされる。
と隣接する羽根部１２との間のスロット幅が、巻線の線
径以下にされる。
【００１１】さらに、本発明の小型モータの製造方法
は、中心に回転子シャフト７用の孔をあけた中央部１４
から凸極磁極の数に対応して放射状に伸びる脚部１３
と、該脚部１３の先端部分から左右対称に伸びる羽根部
１２とを有し、かつ該羽根部１２の外接円半径が完成後
の回転子凸極磁極の外周面の曲率半径よりも大きなコア
を、鋼板から打ち抜きかつ積層することにより構成す
る。この積層したコア８をコミテータ１０と共に回転子
シャフト７上に組み立てた後に巻線をし、そして、巻線
をした積層コア８の半径方向外側から、完成後の回転子
凸極磁極の外周面と略等しい曲率半径の押圧面を有する
フォーミング治具１５を用いて押圧して、回転子を完成
させる。
は、中心に回転子シャフト７用の孔をあけた中央部１４
から凸極磁極の数に対応して放射状に伸びる脚部１３
と、該脚部１３の先端部分から左右対称に伸びる羽根部
１２とを有し、かつ該羽根部１２の外接円半径が完成後
の回転子凸極磁極の外周面の曲率半径よりも大きなコア
を、鋼板から打ち抜きかつ積層することにより構成す
る。この積層したコア８をコミテータ１０と共に回転子
シャフト７上に組み立てた後に巻線をし、そして、巻線
をした積層コア８の半径方向外側から、完成後の回転子
凸極磁極の外周面と略等しい曲率半径の押圧面を有する
フォーミング治具１５を用いて押圧して、回転子を完成
させる。
【００１２】本発明は、これによって、羽根部１２と隣
接する羽根部１２との間のスロット幅を小さなものと
し、小型モータのコギングを低減させることが可能にな
る。コア羽根部１２全体を開いた形状（図９のような羽
根先端だけが開いているのではない）にして巻線を巻く
ため、巻線が巻き易い。そして、巻線を巻いた後の変形
はコア羽根全体であるため、巻線の”巻姿”を整え、各
巻線間の隙間を小さくでき、巻線線積密度が図９の回転
子より高まる。
接する羽根部１２との間のスロット幅を小さなものと
し、小型モータのコギングを低減させることが可能にな
る。コア羽根部１２全体を開いた形状（図９のような羽
根先端だけが開いているのではない）にして巻線を巻く
ため、巻線が巻き易い。そして、巻線を巻いた後の変形
はコア羽根全体であるため、巻線の”巻姿”を整え、各
巻線間の隙間を小さくでき、巻線線積密度が図９の回転
子より高まる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の特徴とする回転
子磁極構成を有する小型モータの全体構成を、上半分断
面で示している。本発明は、固定子磁極及び回転子磁極
をそれぞれ、複数の任意数に構成した小型モータに適用
し得るものであるが、図示した小型モータは、２極の固
定子磁極、及び５極の凸極回転子磁極を有するものであ
り、該固定子磁極のそれぞれは、マグネット１から構成
されている。回転子磁極は、コア８に巻線９が巻かれた
５極の凸極磁極から構成される。７はシャフトであり、
この上に、上記回転子磁極を支持すると共に、コミテー
タ１０を支持し、かつこのシャフト７は、軸受３及び５
により回転可能に支持されている。２はモータケースで
あり、強磁性材から成り、一方に開放部を持つ有底中空
筒状に構成され、その底部に軸受３が取り付けられてい
る。また、その開放部には、ケース蓋４が嵌合されてい
る。ケース蓋４は、前記軸受５を取り付けると共に、ブ
ラシ６及びそれに接続されているターミナル１１を支持
している。
子磁極構成を有する小型モータの全体構成を、上半分断
面で示している。本発明は、固定子磁極及び回転子磁極
をそれぞれ、複数の任意数に構成した小型モータに適用
し得るものであるが、図示した小型モータは、２極の固
定子磁極、及び５極の凸極回転子磁極を有するものであ
り、該固定子磁極のそれぞれは、マグネット１から構成
されている。回転子磁極は、コア８に巻線９が巻かれた
５極の凸極磁極から構成される。７はシャフトであり、
この上に、上記回転子磁極を支持すると共に、コミテー
タ１０を支持し、かつこのシャフト７は、軸受３及び５
により回転可能に支持されている。２はモータケースで
あり、強磁性材から成り、一方に開放部を持つ有底中空
筒状に構成され、その底部に軸受３が取り付けられてい
る。また、その開放部には、ケース蓋４が嵌合されてい
る。ケース蓋４は、前記軸受５を取り付けると共に、ブ
ラシ６及びそれに接続されているターミナル１１を支持
している。
【００１４】詳細は後述する回転子凸極磁極の構成を除
いて、図示した小型モータは、通常のものであり、電流
は、ターミナル１１よりブラシ６から、コミテータ１０
を経て回転子磁極の巻線９に流れることにより通常に回
転動作するが、そのコギングは、低減したものとなって
いる。
いて、図示した小型モータは、通常のものであり、電流
は、ターミナル１１よりブラシ６から、コミテータ１０
を経て回転子磁極の巻線９に流れることにより通常に回
転動作するが、そのコギングは、低減したものとなって
いる。
【００１５】図２は、図１に示された回転子のみを取り
出して、そのコミテータ１０側から見た図である。巻線
９は、いわゆる多極巻きと称されるものであり、図示し
た５極の場合、２極の磁極コアの回りに巻かれている。
本発明は、後述するように、この磁極コアの隣接する羽
根部１２間に非常に狭いスロット幅を形成したこと、及
びそのようなコアの製造方法に特徴を有している。羽根
部１２間のスロット幅は、コギングを低減させる観点か
ら狭いほど望ましく、事実上スロット幅をゼロにするこ
とも可能である。
出して、そのコミテータ１０側から見た図である。巻線
９は、いわゆる多極巻きと称されるものであり、図示し
た５極の場合、２極の磁極コアの回りに巻かれている。
本発明は、後述するように、この磁極コアの隣接する羽
根部１２間に非常に狭いスロット幅を形成したこと、及
びそのようなコアの製造方法に特徴を有している。羽根
部１２間のスロット幅は、コギングを低減させる観点か
ら狭いほど望ましく、事実上スロット幅をゼロにするこ
とも可能である。
【００１６】図３は、本発明の特徴とする凸極磁極コア
を形成する前の段階の磁極コアの形状を示している。こ
のような磁極コアは、通常にケイ素鋼板を打ち抜くこと
により形成しうる。このコアは、中央にシャフト７が挿
通するための孔を有する中央部１４と、該中央部１４か
ら、磁極数だけ放射状に延びる脚部１３と、各脚部１３
の先端部から左右対称に両方向に延びる羽根部１２とを
一体に形成している。各コアの羽根部１２の外周面は、
略直線状であるが、わずかに湾曲している。その曲率半
径は、図中において点線円で示す最終的なコア形状の曲
率半径よりも大きなものとなっている。このため、隣接
する羽根部先端間の間隔は、図２を参照して説明したよ
うな最終的に完成したコア羽根部１２の先端間の間隔に
比較して、大きなものとなっている。このようにコアス
ロット幅が広く、コア羽根部が開いたコア形状を有して
いるため、巻線は機械化して効率よく巻くことができ
る。コア羽根部先端間の距離は、図示の状態のコアに巻
線が行われるから、コアをケイ素鋼板から打ち抜いた状
態で、少なくとも巻線の線径（例えば、０．０６〜１ｍ
ｍ）以上でなければ、巻線をすることができない。
を形成する前の段階の磁極コアの形状を示している。こ
のような磁極コアは、通常にケイ素鋼板を打ち抜くこと
により形成しうる。このコアは、中央にシャフト７が挿
通するための孔を有する中央部１４と、該中央部１４か
ら、磁極数だけ放射状に延びる脚部１３と、各脚部１３
の先端部から左右対称に両方向に延びる羽根部１２とを
一体に形成している。各コアの羽根部１２の外周面は、
略直線状であるが、わずかに湾曲している。その曲率半
径は、図中において点線円で示す最終的なコア形状の曲
率半径よりも大きなものとなっている。このため、隣接
する羽根部先端間の間隔は、図２を参照して説明したよ
うな最終的に完成したコア羽根部１２の先端間の間隔に
比較して、大きなものとなっている。このようにコアス
ロット幅が広く、コア羽根部が開いたコア形状を有して
いるため、巻線は機械化して効率よく巻くことができ
る。コア羽根部先端間の距離は、図示の状態のコアに巻
線が行われるから、コアをケイ素鋼板から打ち抜いた状
態で、少なくとも巻線の線径（例えば、０．０６〜１ｍ
ｍ）以上でなければ、巻線をすることができない。
【００１７】この段階の磁極コアの形状は、回転シャフ
トを中心軸とする一つの円周ラインに沿ったものではな
く、図示したように特殊なものではあるが、通常にケイ
素鋼板を打ち抜くことにより形成可能であって、何らの
困難性もない。
トを中心軸とする一つの円周ラインに沿ったものではな
く、図示したように特殊なものではあるが、通常にケイ
素鋼板を打ち抜くことにより形成可能であって、何らの
困難性もない。
【００１８】図４は、図３に例示したコアを積層して積
層コア８を構成し、かつこの積層コア８をシャフト７上
にコミテータ１０と共に組み立てて、さらに巻線をした
状態を示している。まだ、積層コア８の外周面は、一つ
の円周ラインに沿ったものではなく、磁極として未完成
である。
層コア８を構成し、かつこの積層コア８をシャフト７上
にコミテータ１０と共に組み立てて、さらに巻線をした
状態を示している。まだ、積層コア８の外周面は、一つ
の円周ラインに沿ったものではなく、磁極として未完成
である。
【００１９】図４に例示した磁極は、次に、図５に示す
ようなフォーミング治具１５を用いて最終的な磁極に仕
上げられる。フォーミング治具１５は、その磁極コア外
周面に接触する内周面が、最終的に形成すべき磁極コア
形状と略等しい曲率を有している。この場合、５極の凸
極磁極に対応して、５つのフォーミング治具１５が、半
径方向外方向から同時に、磁極コアを押圧して、円周形
状に変形させる。これによって、図２を参照して前述し
た回転子が完成する。
ようなフォーミング治具１５を用いて最終的な磁極に仕
上げられる。フォーミング治具１５は、その磁極コア外
周面に接触する内周面が、最終的に形成すべき磁極コア
形状と略等しい曲率を有している。この場合、５極の凸
極磁極に対応して、５つのフォーミング治具１５が、半
径方向外方向から同時に、磁極コアを押圧して、円周形
状に変形させる。これによって、図２を参照して前述し
た回転子が完成する。
【００２０】図６は、完成した３極の凸極磁極構成を、
コミテータ１０の側から見た図である。図中、８は積層
コア、１２は該コアの羽根部である。同様に、隣接する
コア羽根部１２の間の間隔が狭くなっている点に特徴を
有している。
コミテータ１０の側から見た図である。図中、８は積層
コア、１２は該コアの羽根部である。同様に、隣接する
コア羽根部１２の間の間隔が狭くなっている点に特徴を
有している。
【００２１】図７は、３極の凸極磁極コアを形成する前
の段階の磁極コアの形状を示している。このような磁極
コアは、通常にケイ素鋼板を打ち抜くことにより形成し
うる。このコアは、中央にシャフト７が挿通するための
孔を有する中央部１４と、該中央部１４から、磁極数だ
け放射状に延びる脚部１３と、各脚部１３の先端部から
左右対称に延びる羽根部１２とを一体に形成している。
各コアの羽根部１２の外周面は、わずかに湾曲している
が、その曲率半径は、図中に点線円で示す最終的なコア
形状の曲率半径よりも大きなものとなっている。このた
め、隣接する羽根部先端間の間隔は、図６を参照して説
明したような最終的に完成したコア羽根部１２の先端間
の間隔に比較して、大きなものとなっている。図示の状
態での羽根部先端間の距離は、少なくとも巻線の線径以
上でなければ、巻線をすることができない。
の段階の磁極コアの形状を示している。このような磁極
コアは、通常にケイ素鋼板を打ち抜くことにより形成し
うる。このコアは、中央にシャフト７が挿通するための
孔を有する中央部１４と、該中央部１４から、磁極数だ
け放射状に延びる脚部１３と、各脚部１３の先端部から
左右対称に延びる羽根部１２とを一体に形成している。
各コアの羽根部１２の外周面は、わずかに湾曲している
が、その曲率半径は、図中に点線円で示す最終的なコア
形状の曲率半径よりも大きなものとなっている。このた
め、隣接する羽根部先端間の間隔は、図６を参照して説
明したような最終的に完成したコア羽根部１２の先端間
の間隔に比較して、大きなものとなっている。図示の状
態での羽根部先端間の距離は、少なくとも巻線の線径以
上でなければ、巻線をすることができない。
【００２２】図８は、図７に示したコアを積層し、かつ
この積層コア８を、シャフト７上にコミテータ１０と共
に回転子として組み立てた後に、積層コア８に巻線をし
た状態を示している。まだ、積層コア８の外周面は、１
つの円周ラインに沿ったものではなく、磁極として未完
成である。次に、図８に例示した磁極は、図５を参照し
て５極の磁極に関して説明した場合と同様に、フォーミ
ング治具を用いて最終的な磁極に仕上げられる。３極の
凸極磁極に対応して、３つのフォーミング治具が、半径
方向外方向から同時に、磁極コアを押圧して、円周形状
に変形させる。これによって、３極の凸極磁極を有する
回転子が完成する。
この積層コア８を、シャフト７上にコミテータ１０と共
に回転子として組み立てた後に、積層コア８に巻線をし
た状態を示している。まだ、積層コア８の外周面は、１
つの円周ラインに沿ったものではなく、磁極として未完
成である。次に、図８に例示した磁極は、図５を参照し
て５極の磁極に関して説明した場合と同様に、フォーミ
ング治具を用いて最終的な磁極に仕上げられる。３極の
凸極磁極に対応して、３つのフォーミング治具が、半径
方向外方向から同時に、磁極コアを押圧して、円周形状
に変形させる。これによって、３極の凸極磁極を有する
回転子が完成する。
【００２３】図１１及び図１２は、コアスロット幅とコ
ギングトルク特性（Ｋ特）の関係を表したグラフであ
る。コアスロット幅は、［コア径／極数］×Ａ（係数）
によって表すことができるが、これらグラフの横軸は、
Ａで目盛りしてある。図１１は、３極ロータの、また、
図１２は、５極ロータのコギングトルク特性（Ｋ特）を
表している。両グラフを見て明らかなように、スロット
幅を狭くすると、”Ａ”の値が「０．２５」でコギング
トルクは大きく低下する。なお、前述したように、スロ
ット幅は、事実上ゼロにしても問題はない。
ギングトルク特性（Ｋ特）の関係を表したグラフであ
る。コアスロット幅は、［コア径／極数］×Ａ（係数）
によって表すことができるが、これらグラフの横軸は、
Ａで目盛りしてある。図１１は、３極ロータの、また、
図１２は、５極ロータのコギングトルク特性（Ｋ特）を
表している。両グラフを見て明らかなように、スロット
幅を狭くすると、”Ａ”の値が「０．２５」でコギング
トルクは大きく低下する。なお、前述したように、スロ
ット幅は、事実上ゼロにしても問題はない。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、鋼板から打ち抜きかつ積層す
ることにより構成したコア外周面の曲率半径を、該曲率
半径よりも小さな回転子凸極磁極の外周面の曲率半径に
一致するよう変形させることにより、精度良くかつ容易
に加工可能にして、羽根部と隣接する羽根部との間のス
ロット幅を小さくすることが可能となり、これによっ
て、小型モータのコギングを低減させることができると
いう効果を生じる。
ることにより構成したコア外周面の曲率半径を、該曲率
半径よりも小さな回転子凸極磁極の外周面の曲率半径に
一致するよう変形させることにより、精度良くかつ容易
に加工可能にして、羽根部と隣接する羽根部との間のス
ロット幅を小さくすることが可能となり、これによっ
て、小型モータのコギングを低減させることができると
いう効果を生じる。
【図１】本発明の特徴とする回転子磁極構成を有する小
型モータの全体構成を、上半分断面で示している。
型モータの全体構成を、上半分断面で示している。
【図２】図１に示された回転子のみを取り出して、その
コミテータ側から見た図である。
コミテータ側から見た図である。
【図３】本発明の特徴とする凸極磁極コアを仕上げる前
の段階の磁極コアの形状を示している。
の段階の磁極コアの形状を示している。
【図４】最終的仕上げ前の積層コアに巻線をした状態を
示す図である。
示す図である。
【図５】図４に例示した磁極を、最終的な磁極に仕上げ
るフォーミング治具を示す図である。
るフォーミング治具を示す図である。
【図６】完成した３極の凸極磁極構成を、コミテータの
側から見た図である。
側から見た図である。
【図７】３極の凸極磁極コアを仕上げる前の段階の磁極
コアの形状を示している。
コアの形状を示している。
【図８】最終的仕上げ前の積層コアに巻線をした状態を
示す図である。
示す図である。
【図９】従来の、３極の磁極コア変形前の回転子凸極磁
極を示す図である。
極を示す図である。
【図１０】図９に示した磁極コアを変形させて、完成さ
せた３極凸極磁極を示す図である。
せた３極凸極磁極を示す図である。
【図１１】３極ロータのコアスロット幅とコギングトル
ク特性（Ｋ特）の関係を表したグラフである。
ク特性（Ｋ特）の関係を表したグラフである。
【図１２】５極ロータのコアスロット幅とコギングトル
ク特性（Ｋ特）の関係を表したグラフである。
ク特性（Ｋ特）の関係を表したグラフである。
１ マグネット ２ モータケース ３ 軸受 ４ ケース蓋 ５ 軸受 ６ ブラシ ７ シャフト ８ コア ９ 巻線 １０ コミテータ １１ ターミナル １２ コア羽根部 １３ 脚部 １４ 中央部 １５ フォーミング治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高山 和明 千葉県松戸市松飛台430番地 マブチモー ター株式会社内 (72)発明者 大坪 浩二 千葉県松戸市松飛台430番地 マブチモー ター株式会社内 Ｆターム(参考） 5H002 AA09 AB01 AB08 AE06 AE07 5H615 AA01 BB01 BB04 BB14 PP02 PP08 PP10 QQ02 SS05 5H623 AA02 BB07 GG11 HH01 HH10
Claims (4)
- 【請求項１】有底中空筒状のモータケース内周面上に取
り付けられる固定子磁極用の複数のマグネット、及び回
転子シャフト上に取り付けられたコア及び巻線から成る
複数の凸極磁極及びコミテータを備えてなる小型モータ
において、 前記コアは、中心に回転子シャフト用の孔をあけた中央
部から凸極磁極の数に対応して放射状に伸びる脚部と、
該脚部先端部分から左右対称に伸びる羽根部とを有し、
かつ前記コアは、鋼板から打ち抜きかつ積層することに
より構成したコア外周面の外接円半径を、該外接円半径
よりも小さな回転子凸極磁極の外周面の曲率半径に一致
するようコア羽根全体を変形させることにより構成し
た、 ことを特徴とする小型モータ。 - 【請求項２】前記羽根部と隣接する羽根部との間のスロ
ット幅が、［コア径／極数］×０．２５以下である請求
項１に記載の小型モータ。 - 【請求項３】前記羽根部と隣接する羽根部との間のスロ
ット幅が、巻線の線径以下である請求項１に記載の小型
モータ。 - 【請求項４】有底中空筒状のモータケース内周面上に取
り付けられる固定子磁極用の複数のマグネット、及び回
転子シャフト上に取り付けられたコア及び巻線から成る
複数の凸極磁極及びコミテータを備えてなる小型モータ
の製造方法において、 中心に回転子シャフト用の孔をあけた中央部から凸極磁
極の数に対応して放射状に伸びる脚部と、該脚部先端部
分から左右対称に伸びる羽根部とを有し、かつ該羽根部
の外接円半径が完成後の回転子凸極磁極の外周面の曲率
半径よりも大きなコアを、鋼板から打ち抜きかつ積層す
ることにより構成し、 前記積層したコアをコミテータと共に回転子シャフト上
に組み立てた後に巻線をし、そして、 前記巻線をした積層コアの半径方向外側から、完成後の
回転子凸極磁極の外周面と略等しい曲率半径の押圧面を
有するフォーミング治具を用いて押圧して、回転子を完
成させる、ことを特徴とする小型モータの製造方法。
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| DE60034735T DE60034735T2 (de) | 1999-04-07 | 2000-04-04 | Miniaturmotor und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US09/545,702 US6376963B1 (en) | 1999-04-07 | 2000-04-06 | Miniature motor and method for manufacturing the same |
| CNB001065319A CN1135676C (zh) | 1999-04-07 | 2000-04-07 | 微型电动机和其制造方法 |
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| DE202016102217U1 (de) | 2015-05-08 | 2016-07-22 | Johnson Electric S.A. | Einphasiger Außenläufermotor und Ständer desselben |
| DE202016102374U1 (de) | 2015-05-08 | 2016-07-22 | Johnson Electric S.A. | Einphasiger Außenläufermotor und Läufer davon |
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