JPH02246755A - 電動モータ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、円板状に形成されたロータの平面部に、ステ
ータを対面させて設けてなる電動モータに関するもので
ある。

し従来の技術］ この種の電動モータとしては、たとえば第５図に示すよ
うなアキシャルギャップ型の電動モータが知られている
。この電動モータは、平面部１ａに周方向に異なる磁極
が交互に配置された円板状のロータｌと、このロータ１
の平面部１ａに対面されて設けられた薄板状のステータ
２とを備えたものであり、前記ステータ２には、コイル
３を巻くためのコア２ａがロータｌの平面部１ａに向け
て複数個突出されている。なお、符号４は、ロータｌや
ステータ２等を覆うハウジングである。

上記のように構成された電動モータは、円板状のロータ
１および薄板状のステータ２を対面させて設けているた
め、電動モータ自体を薄く成形することができるという
特徴がある。

ところが、上記ステータ２を鉄等の材料で一体に形成し
た場合には、ロータｌの回転によってステータ２を通過
する磁界が変化し、これにより該ステータ２内に渦電流
が発生するので、電動モータの効率が低下してしまうと
いう欠点がある。ただし、通常の電動モータに用いられ
る第６図に示すようなステータ５は、鉄板６を軸方向に
層状に虫ねて渦電流の発生を防止しているが、アキシャ
ルギャップ型のモータとはロータフに対する磁界の方向
が異なるため、前記ステータ５をそのまま適用すること
ができない。

このため、渦電流の発生をある程度抑えることのできる
ステータとして、たとえば、Ｆｅ−３ｉ系の粉末冶金で
成形されたものが開発されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記粉末冶金でステータを形成する場合には、
圧縮成形した後で焼結するなどの多くの手間や時間がか
かるとともに、焼結によって寸法が相当変化してしまう
という問題がある。

このため、従来から、渦電流を低減し、しかも簡単に成
形することができるステータを備えた電動モータの開発
が望まれていた。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するため、ステータを、樹脂
等のマトリックス中に磁性を有する複数の粒子が混入さ
れた複合材料で成形したものである。

［作用］ 本発明においては、たとえば射出成形機によって、内部
に複数の粒子が一様に分布するステータを成形すること
ができる。したかて、簡単かつ短時間で寸法精度の優れ
たステータを提供することができる。そして、ステータ
内には、磁性を有する粒子が一様に分布しているので、
コイルに電流を流すことによって、該ステータに磁界を
発生させることができる。また、ロータの回転によって
、該ロータから発してステータを通過する磁界が変化し
ても、該ステータに発生する渦電流を粒子と粒子との間
で阻止することができ、該渦電流の発生が極めて小さく
抑えられる。

また、上記粒子としては、Ｆｅ、Ｆｅ−８ｉ系の金属粉
を使うのが基本であるが、Ｍ　ｎＺ　ｎＦ　ｅｔｏ　４
１Ｎ　ｉＺ　ｎＦ　ｅｔｏ　４等のフェライト粉等の軟
磁性材料粉を用いてもよいことは、もちろんのことであ
る。

［実施例］ 以下、本発明をアキシャルギャップ型の電動モータに適
用した場合の一実施例を第１図ないし第４図を参照して
詳細に説明する。ただし、第７図に示す構成要素と共通
する要素には同一の符号を付し、その説明を簡略化する
。

第３図において、■は円板状に形成されたロータであり
、このロータｌの軸心には出力軸１１が連結されている
。出力軸１１は、前記ロータｌを両側から挟んで覆うよ
うに設けられたハウジング１２．１２によって回転自在
に支持されている。

各ハウジング１２には、ロータｌの平面部１ａに対向す
る面に、出力軸１１を中心にして環状に配置された凹部
１２ａが形成されており、この凹部１２ａにステータ１
３が接着剤やボルト等で固定されるようになっている。

ステータ１３は、第１図ないし第２図に示すように、マ
トリックスとしての熱可塑性の樹脂に、磁性を有する複
数の粒子１４が混入された複合材料で中空の円板状に成
形されたものであり、一方の平面には頂点が軸心に向け
られて膨出する二等辺三角形状のコア１３ａが周方向に
等間隔に形成されている。上記粒子１４は、純鉄で細長
く形成されたものであり、その長さが０．０１ｉａ＋〜
５．００Ｉ１ｍに形成されている。ここで、粒子１４の
長さを０．（１１１ＩＩ１１〜５．０００１１１１とし
たのは、０．０１ｍｍ未満では製造が困難になるからで
あり、また５、　００ｍｌ１１以上では、たとえば射出
成形機により成形する際に、複合材料を混練するスクリ
ュ等の摩耗が激しくなったり、樹脂が通過するゲートに
粒子１４が詰ったりするなどの不Ａ　６が発生するから
である。

そして、上記ステータ１３は、第４図に示すように、固
定金型に１と移動金型に２とを閉じることによって生じ
るステータＩ３の形状のキャビティＣ内に上記複合材料
を射出し、この際に該ステータ１３の軸方向に磁界をか
け、これにより各粒子１４の長手方向を前記軸方向に一
致させるようになっている。

また、第１図および第３図において、符号３は、前記ス
テータ１３のコア１３ａに巻かれたフィルである。

上記のように構成された電動モータにおいては、各コイ
ル３に順次電流を流すことにより、ステータ１３に形成
されたコア１３ａが順次励磁され、これによりロータ１
が回転する。この際、粒子１４が純鉄で形成されていて
該粒子１４の透磁率が極めて大きく、しかも粒子１４の
長平方向が軸方向に一致されているから、前記コア１３
ａから軸方向すなわちロータ１の平面部１ａに直交する
方向に大きな磁力が発する。また、ロータ１が回転する
と該ロータ１から発してステータ１３を通過する磁界が
変化し、これによりステータ１３内に渦電流が生じるよ
うになるが、渦電流の流れが粒子１４と粒子１４の間で
阻止される。

上記のように構成された電動モータにおいては、コイル
３に電流を流すことによって、ステータ１３のコア１３
ａに軸方向に大きな磁力を発生させることができ、しか
も渦電流の発生を極めて小さく抑えることができるので
、該電動モータの効率を極めて高くすることができる。

しかも、樹脂に複数の粒子１４が混合された複合材料で
ステータ１３が形成されているので、たとえば射出成形
機によって、該ステータ１３を成形することができる。

したがって、コア１３ａが膨出するような複雑な形状の
ものであっても、簡単かつ短時間で寸法精度の優れたも
のを製作することができる。

なお、上記実施例においては、粒子１４を細長く形成し
たが、球状のものや偏平状に形成されたものであっても
よい。

また、粒子１４を純鉄で形成したが、珪素鋼（Ｆｅ−３
ｉ系）はもちろんのこと、Ｍ　ｎＺ　ｎＦ　ｅ、０４＋
Ｎ　ｉＺ　ｎＦ　ｅ、ｏ　、等のフェライト、または他
の磁性を有する材料で形成したものであってもよい。

さらに、ステータ１３は、ハウジング１２に接着剤等に
より固定するようにしたが、ハウジング１２をインサー
トして成形することにより、成形時にハウジング１２に
固定するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ステータを、樹
脂等のマトリックス中に磁性を有する複数の粒子が混入
された複合材料で成形しているから、たとえば射出成形
機によって、前記ステータを成形することがきる。した
がて、簡単かつ短時間で寸法精度の優れたステータを成
形するすることができる。しかも、ステータ内に内生す
る渦電流を粒子と粒子との間で阻止することができるの
で、該渦電流を極めて小さく抑えることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は第３図の１−１線に沿う断面図、第２図は
第１図の■−■線に沿う断面図、第３図は電動モータの
断面図、第４図はステータの製法を示す説明図、第５図
は従来例として示した電動モータの分解斜視図、第６図
は他の従来例として示した通常の電動モータの斜視図で
ある。 第１図 第２図 １・・・・・・ロータ、ｌａ・・・・・・平面部、３・
・・・・・コイル、１３・・・・・・ステータ、１３ａ
・・・・・・コア、１４・・・・・・粒子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平面部に周方向に異なる磁極が交互に配置された円板状
   のロータと、このロータの前記平面部に対面して設けら
   れたステータとを有する電動モータにおいて、上記ステ
   ータは樹脂等のマトリックス中に磁性を有する複数の粒
   子が混入された複合材料で成形されていることを特徴と
   する電動モータ。