JPH0130856Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、電動機（以下モータという）な
ど、磁気回路と電気回路とを必要とする電子機器
に使用して好適な電気回路兼磁気回路用基板に係
り、特に磁気回路の磁気抵抗の減少を図つた電気
回路兼磁気回路用基板に関する。

〔従来の技術〕

磁気回路と電気回路とを同時に必要とする機
器、特にモータなどにおいては、これら双方の回
路を１枚の基板上に形成する技術が広く用いられ
ている。

第１図は、このような方法によつて構成された
ダイレクト・ドライブ・モータの一構成例を示す
断面図である。この図において、１は、ほうろう
用鋼板、冷間熱延鋼板、硅素鋼板等からなる強磁
性体金属コア２の表面に、電気絶縁層３を形成し
てなる基板であり、ほうろう基板、鉄板エポキシ
基板等がその代表的なものである。この基板１上
には、励磁コイル４，４…が等間隔で円形状に配
置され、固定子５を形成している。この固定子５
の上方には、わずかの空隙を隔てて永久磁石６，
６…を有する回転子７が、図示せぬ回転軸に支持
されて配されている。また、これらの左方の基板
１上には、制御回路８が設けられている。

このような構成において、制御回路８から励磁
コイル４に電流を供給して磁界を発生させ、この
磁力線を永久磁石６に作用させて回転子７を回転
させている。この場合、上記磁力線の通る磁気回
路の一部に金属コア２を含ませて磁気抵抗の減少
を図つている。

ところで、上述した従来の構造においては、電
気絶縁層３の厚み、励磁コイル４の厚み、励磁コ
イル４と永久磁石６間の空隙の厚みの各部の比透
磁率が１であるため、磁気回路全体の磁気抵抗が
大きくなり、金属コア２の強磁性体特性を充分に
生かせず、効率が低いという欠点があつた。

〔考案の目的〕

この考案は、上記の事情に鑑み、効率の良い磁
気回路を形成することのできる電気回路兼磁気回
路用基板を提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

この目的を達成するために、本考案は基板の金
属コアに、コイルのコアとなる突起部を形成した
ことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。

第２図は、本考案の一実施例による電気回路兼
磁気回路用基板をダイレクト・ドライブ・モータ
に適用した場合の構成を示す平面図、第３図は第
２図の−線拡大断面図である。

これらの図において、基板１１は強磁性体の金
属コア１２と、ほうろうエナメルを焼成してなる
電気絶縁層１３とから構成され、この基板１１に
は上方に突出する４つの突起部１５，１５…が
90゜間隔で円形状に形成されている。これらの突
起部１５は、電気絶縁層１３を焼成する前に、プ
レス加工等によつて金属コア１２に形成されたも
ので、中空の円錐台状をなしている。この結果、
基板１１の表面（図の上方）側は凸面となり、裏
面側は凹面となつている。各突起部１５の外周に
は、突起部１５と略同じ厚さの励磁コイル１６，
１６…が巻回され、そのリード線１６ａ，１６ａ
は、突起部１５の近傍に設けられた孔１７，１７
を通つて、前記凹面側に厚膜形成された印刷回路
１８，１８に半田付けされている。さらに、４つ
の突起部１５…の中心部には回転子（図示略）の
軸受部１９が形成されて軸２０が回転自在に貫通
され、前記回転子の永久磁石２１が突起部１５の
上にわずかの間隙Ｄ（これは正確には永久磁石２
１の底面と突起部１５の金属コア上面との距離で
ある）を隔てて位置するようになつている。

また、突起部１５，１５…の中間には、これら
と同様の突起部２２，２２…が形成され、８つの
突起部１５，２２が45゜間隔で同一円周上に並ぶ
ようになつている。これらの突起部２２の作用に
ついては後述する。

なお、図中、２３は制御回路であり、基板１１
の凹面側に設けられ、励磁コイル１６への励磁電
流をコントロールする。

このような構成において、制御回路２３から励
磁コイル１６へ電流が供給されると、突起部１５
に生じた磁力線と永久磁石２１の相互作用によつ
て回転子が回転駆動される。

この場合、突起部１５と永久磁石２１との間の
空隙は励磁コイル１６の厚さとは無関係に、第３
図の間隔Ｄとなる。すなわち、従来例（第１図）
よりも励磁コイルの厚さ分だけ磁気抵抗を減少さ
せることができる。

また、励磁コイル１６の箇所にのみ突起部１５
を設けると、ここで磁気抵抗が急激に低下するた
め、回転角度によつてトルクのむらが生じるおそ
れがあるが、突起部２２を設けることにより、そ
の影響を緩和することができる。ただし、回転角
度に応じて励磁電流を適切にコントロールすれ
ば、突起部２２がなくてもトルクのむらを除くこ
とが可能である。

こられの突起部１５，２２はプレス加工によつ
て容易に形成することができる。

また、電気絶縁層１３上には厚膜回路技術によ
り電気回路を構成できるが、印刷技術の都合上、
凸面側への形成は困難で、主に凹面側に形成す
る。ただし、これに限定されるわけではない。た
とえば、回路を形成した後、適当な加工段階で突
起を形成するようにすれば、凸面側に回路をもつ
てくることも可能である。

なお、突起部１５，２２の形状は上記形状に限
定されることなく、励磁コイルの形状、必要な磁
気抵抗減少量、トルクむらの限界値、励磁電流波
形などにより適宜定められるものである。例え
ば、第４図に示すように、突起上面のない突起部
１５ａや、突起上面に孔のある突起部などでもよ
い。

こうして、本実施例によれば、磁気抵抗を減ら
すための特別な部品を追加することなく、基板１
１に設けた突起部１５によつて磁気抵抗を減少さ
せることができる。これによつて、少いコストで
大幅な性能の向上を図ることができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案による電気回路
兼磁気回路用基板は、金属コアにコイルのコアと
なる突起部を形成したので、磁気回路の磁気抵抗
を容易かつ安価に減少させることができ、これを
適用した機器のエネルギ効率を上昇させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ダイレクト・ドライブ・モータに適
用された従来の電気回路兼磁気回路用基板１の構
成例を示す断面図、第２図は本考案の一実施例に
よる電気回路兼磁気回路用基板１１をダイレク
ト・ドライブ・モータに適用した場合の構成を示
す平面図、第３図は第２図の−線拡大断面
図、第４図は同実施例における突起部１５の変形
例１５ａを示す断面図である。 １，１１……基板、２，１２……金属コア、
３，１３……電気絶縁層、８，２３……制御回路
（電気回路）、１５……突起部、１６……励磁コイ
ル（コイル）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 強磁性体の金属からなるコア材の表面に電気
   絶縁層を形成し、この上に電気回路を設けてな
   る電気回路兼磁気回路用基板において、前記金
   属コアにコイルのコアとなる突起部を形成した
   ことを特徴とする電気回路兼磁気回路用基板。 (2) 前記電気回路兼磁気回路用基板が電動機の固
   定子を構成することを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の電気回路兼磁気回路用
   基板。