JPH09331644A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、所望の特性を有し且つ容易に製
造することができるモータを提供することを課題とす
る。 【解決手段】 円筒Ａの軸方向に延びる短冊状の４つの
磁気ブラケット２３と短冊状の４つの取付ブラケット２
４とがそれぞれ交互に連結されて円筒形状のステータア
ッセンブリ２１を形成し、各磁気ブラケット２３は、両
側縁に屈曲部２５を有する断面Ｕ字形のブロック２６に
コイル２７が巻回されて構成されている。ステータアッ
センブリ２１の内部にロータアッセンブリ２２が回転自
在に配置され、ロータ部３０の外周面にその周方向に沿
って６個の永久磁石３１が均等に分布されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、モータに係り、
特にモータのステータアッセンブリ及びロータアッセン
ブリの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の誘導モータの構造を図８及び図９
に示す。多数のリング状部材の積層体からなるステータ
１が円筒形状のフレーム２内に収容されてステータアッ
センブリを形成しており、このステータアッセンブリの
内部にシャフト６を有するロータアッセンブリ３が挿入
されている。フレーム２の両端部にはベアリング４及び
５を介してロータアッセンブリ３のシャフト６を軸支す
るエンドブラケット７及び８がそれぞれボルト９により
固定されている。

【０００３】図１０に示されるように、ロータアッセン
ブリ３は、シャフト６に焼き嵌めされた多数の円板状部
材１０の積層体を有し、各円板状部材１０に形成された
複数のスロット内にそれぞれスロットバー１１が挿入さ
れている。また、ステータ１を製造する際に、従来は、
図１１に示されるように、プレス等で打ち抜いたケイ素
鋼板製のリング状部材１２を積層してフレーム２内に挿
入した後、電流の流し方に応じてリング状部材１２の複
数のスロット１３内に銅線１４を嵌め込んでいた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のモ
ータのステータアッセンブリ及びロータアッセンブリは
複雑な構造を有しており、製造工数も多く、生産性が低
いという問題点があった。特に、ステータアッセンブリ
のスロット１３内への銅線１４の嵌め込み作業は多大の
手間と熟練を要するものであり、このため、モータの径
や軸方向の長さの変更を行うことは困難で、モータとし
ての所望の特性を出すのが難しかった。

【０００５】この発明は、このような問題点を解消する
ためになされたもので、所望の特性を有し且つ容易に製
造することができるモータを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係るモータ
は、それぞれコイルが巻回された短冊状の複数の磁気ブ
ラケットと短冊状の複数の取付ブラケットとを交互に連
結して形成された円筒形状のステータアッセンブリと、
ステータアッセンブリの内部に円筒の中心軸の回りに回
転自在に配置されると共に周方向に沿って複数の磁極が
均等に分布されたロータアッセンブリとを備えたもので
ある。

【０００７】磁気ブラケットとしては、短冊の両側縁が
円筒の中心軸に向かって突出するように屈曲された断面
Ｕ字形のブロックにコイルが巻回されたものを用いるこ
とができ、さらに、ブロックを円筒の軸方向に複数に分
割して、それぞれコイルを巻回することもできる。ま
た、ロータアッセンブリを、円筒の中心軸の回りに回転
自在に設けられたシャフトと、シャフトの回りに形成さ
れた円柱状のロータ部と、それぞれロータ部の外周面に
埋設され且つシャフトの長さ方向に延びる複数の永久磁
石とから構成し、複数の永久磁石により周方向に沿って
交互に異なる極性の磁極を配列してもよい。さらに、ス
テータアッセンブリの外周部を覆う保護カバーを備えれ
ば、磁気ブラケットのコイルが保護される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。図１にこの発明の一実施形
態に係るモータの横断面を示す。円筒形状のステータア
ッセンブリ２１の内部にロータアッセンブリ２２が配置
されている。ステータアッセンブリ２１は、円筒Ａの軸
方向に延びる短冊状の４つの磁気ブラケット２３と、同
じく短冊状の４つの取付ブラケット２４とがそれぞれ交
互に連結されて円筒形状に形成されたものである。各磁
気ブラケット２３は、その短冊形状の両側縁が円筒Ａの
中心軸に向かって突出するように屈曲された屈曲部２５
を有する断面Ｕ字形のブロック２６と、このブロック２
６に短冊の長さ方向に巻回されたコイル２７とを備えて
いる。この実施形態においては、各ブロック２６は、円
筒Ａの軸方向に五つに分割されている。また、ステータ
アッセンブリ２１の外周部は保護カバー２８により覆わ
れている。

【０００９】ロータアッセンブリ２２は、シャフト２９
の回りに形成された円柱形状のロータ部３０を有し、こ
のロータ部３０の外周面にその周方向に沿って６個の永
久磁石３１が均等に分布されている。各永久磁石３１は
シャフト２９の長さ方向に延びる棒状の磁石であり、互
いに対向する一対の長い側面上にそれぞれ異なる極性の
磁極、すなわちＮ極とＳ極とが形成されている。この永
久磁石３１は、ロータ部３０の周方向に沿って交互に異
なる極性の磁極が配列されるような向きでロータ部３０
に埋設されている。シャフト２９は、円筒Ａの中心軸上
に位置しており、図２に示されるように、一対のベアリ
ング３２及び３３によって回転自在に設けられている。

【００１０】次に、ステータアッセンブリ２１の製造方
法を説明する。まず、図３に示されるように、断面Ｕ字
形のブロック２６を形成する。ブロック２６の両側縁に
は屈曲部２５が形成されており、各屈曲部２５に取付用
の二つの貫通孔３５が形成されている。このブロック２
６に、図４に示されるように、コイル２７を巻回する。

【００１１】このようにしてそれぞれコイル２７が巻回
された５個のブロック２６を、図５に示されるように、
短冊状の取付ブラケット２４に取り付ける。取付ブラケ
ット２４は、その両側縁に沿ってそれぞれ形成されたフ
ランジ３６を有すると共に、両側面に長さ方向に配列さ
れた計１０個のボルト孔３７を有している。各ブロック
２６の屈曲部２５を取付ブラケット２４のフランジ３６
の上に載置し、取付ボルト３８をブロック２６の貫通孔
３５に通してボルト孔３７に螺合させる。同様にして、
５個のブロック２６を順次取付ブラケット２４に固定す
る。

【００１２】５個のブロック２６にそれぞれ巻回された
コイル２７は、例えば図６に示されるように、互いに並
列に接続される。あるいは、図７に示されるように、互
いに直列に接続される。このコイル２７の結線方法は、
組み立てようとするモータの出力特性、駆動電流及び電
圧等に応じて適宜決定される。このようにして取付ブラ
ケット２４に固定され且つコイル２７が互いに結線され
た５個のブロック２６により磁気ブラケット２３が形成
されている。

【００１３】このような取付ブラケット２４と５個のブ
ロック２６との組立体を４組同様にして連結することに
より、円筒形状のステータアッセンブリ２１が形成され
る。さらに、コイル２７を保護するために、ステータア
ッセンブリ２１の外周部が保護カバー２８で覆われる。

【００１４】このステータアッセンブリ２１の内部にロ
ータアッセンブリ２２を収容した状態でステータアッセ
ンブリ２１の両端部にそれぞれ図示しないエンドブラケ
ットを設け、ロータアッセンブリ２２のシャフト２９に
嵌合されたベアリング３２及び３３をエンドブラケット
に保持させる。これにより、ロータアッセンブリ２２が
回転自在に軸支され、モータが完成する。

【００１５】このモータの運転時には、例えば、インバ
ータを用いて直流電流から矩形波電流を形成し、この矩
形波電流をステータアッセンブリ２１の４つの磁気ブラ
ケット２３のコイル２７に流すことにより回転磁界を形
成させてロータアッセンブリ２２を回転させる。このと
き、コイル２７に矩形波電流が流されると、各ブロック
２６の両側縁の屈曲部２５の先端に互いに異なる極性の
磁極が形成され、これらの磁極とロータアッセンブリ２
２の永久磁石３１の磁極との間に作用する引力及び斥力
によりロータアッセンブリ２２が回転する。

【００１６】なお、ステータアッセンブリ２１のブロッ
ク２６及び取付ブラケット２４は例えば鉄から形成さ
れ、ロータアッセンブリ２２のロータ部３０は例えば樹
脂等から形成される。

【００１７】上記の実施形態では、４つの磁気ブラケッ
ト２３と４つの取付ブラケット２４により８極の円筒形
状のステータアッセンブリ２１を形成したが、磁気ブラ
ケットと取付ブラケットの個数を変化させることにより
ステータアッセンブリの極数を変えることができる。ま
た、一つの磁気ブラケットのブロック２６を五つに分割
したが、複数に分割せずに一体のブロックにコイル２７
を巻回してもよく、あるいは５個以外の個数のブロック
に分割してもよい。

【００１８】上記の実施形態では、ロータ部３０の外周
面に６本の永久磁石３１を埋設して６極のロータアッセ
ンブリ２２を形成したが、他の極数のロータアッセンブ
リを構成することもできる。

【００１９】以上説明したように、この発明によれば、
ステータアッセンブリに断面Ｕ字形の磁気ブラケットを
用いているので、空間部が存在して放熱性の向上が図ら
れている。従って、オーバーヒートに対して強いモータ
が得られる。また、ステータアッセンブリ及びロータア
ッセンブリの構造が簡素化されると共に、従来のような
多大の手間と熟練を要するスロット内への銅線の嵌め込
み作業が不要となるため、生産性が向上し、製造コスト
の低減を図ることができる。さらに、構造が簡単なた
め、モータの極数や寸法を変更して容易に所望の特性を
有するモータを得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係るモータを示す横断
面図である。

【図２】実施形態のモータに用いられたロータアッセン
ブリを示す斜視図である。

【図３】実施形態に係るモータのステータアッセンブリ
に用いられたブロックを示す斜視図である。

【図４】コイルが巻回されたブロックを示す斜視図であ
る。

【図５】実施形態のモータにおけるステータアッセンブ
リの部分組立図である。

【図６】実施形態のモータにおけるステータの結線図で
ある。

【図７】実施形態のモータにおけるステータの他の結線
図である。

【図８】従来のモータを示す斜視図である。

【図９】従来のモータを示す断面図である。

【図１０】従来のロータアッセンブリを示す斜視図であ
る。

【図１１】従来のステータアッセンブリを示す端面図で
ある。

【符号の説明】

２１ ステータアッセンブリ ２２ ロータアッセンブリ ２３ 磁気ブラケット ２４ 取付ブラケット ２５ 屈曲部 ２６ ブロック ２７ コイル ２８ 保護カバー ２９ シャフト ３０ ロータ部 ３１ 永久磁石 ３２，３３ ベアリング ３５ 貫通孔 ３６ フランジ ３７ ボルト孔 ３８ 取付ボルト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれコイルが巻回された短冊状の複
   数の磁気ブラケットと短冊状の複数の取付ブラケットと
   を交互に連結して形成された円筒形状のステータアッセ
   ンブリと、 前記ステータアッセンブリの内部に円筒の中心軸の回り
   に回転自在に配置されると共に周方向に沿って複数の磁
   極が均等に分布されたロータアッセンブリとを備えたこ
   とを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】 前記磁気ブラケットは、短冊の両側縁が
   前記円筒の中心軸に向かって突出するように屈曲された
   断面Ｕ字形のブロックにコイルが巻回されたものである
   ことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 【請求項３】 前記ブロックは、前記円筒の軸方向に複
   数に分割され、分割された各ブロックにそれぞれコイル
   が巻回されていることを特徴とする請求項２に記載のモ
   ータ。
4. 【請求項４】 前記ロータアッセンブリは、前記円筒の
   中心軸の回りに回転自在に設けられたシャフトと、シャ
   フトの回りに形成された円柱状のロータ部と、それぞれ
   ロータ部の外周面に埋設され且つシャフトの長さ方向に
   延びる複数の永久磁石とを有し、これら複数の永久磁石
   により周方向に沿って交互に異なる極性の磁極が配列さ
   れていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項
   に記載のモータ。
5. 【請求項５】 前記ステータアッセンブリの外周部を覆
   う保護カバーを備えたことを特徴とする請求項１〜４の
   いずれか一項に記載のモータ。