(57)【要約】【課題】モータ軸方向全長を減少させて、モータの薄型化を促進する。【解決手段】薄型モータ１００は、永久磁石３０を有するロータ１と、巻線４０を有するステータ２とを備える。ステータコア２０の巻線設置部位にステータコア２０の肉厚を減少させた凹部５０を形成し、凹部５０内に巻線４０を収容する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を有するロータと、巻線を有するステータとを備え、
前記ステータのコアの巻線設置部位に該ステータコアの肉厚を減少させた凹部を形成し、該凹部内に巻線を収容したことを特徴とする薄型モータ。
【請求項２】
前記ロータ内に前記ステータを配したアウターロータ構造を有し、シャフトに軸受を介して前記ロータを支承したことを特徴とする請求項１に記載の薄型モータ。
【請求項３】
前記薄型モータは、ＶＲ型ステッピングモータまたはＰＭ型ステッピングモータであることを特徴とする請求項１または２に記載の薄型モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコアへの巻線の設置構造を改良した薄型モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＡ機器や光学機器の回転駆動装置には、ステッピングモータやサーボモータが採用されている。特に携帯型機器には、軸方向全長の短い薄型モータが用いられる。近年、薄型モータの薄型化を促進させるべく、開発が進められている。
【０００３】
従来のＨＢ（ハイブリッド）型モータは、ステータコアの表面上に電気絶縁体を介して巻線を巻回している（たとえば、特許文献１参照）。したがって、巻線は、ステータコアの表面から軸方向両側に張り出している。
【０００４】
また、従来のＨＢ型モータは、ステータ内にロータを配置したインナーロータ構造である。したがって、ロータ中心に固定したシャフトは、ロータの外側に配置した軸受によって支承される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１１９４２号公報（図５、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のＨＢ型モータは、巻線がステータコアの表面から軸方向両側に張り出しているので、モータの軸方向全長が長くなる。加えて、ロータの外側に配置した軸受でロータのシャフトを支承しているので、モータの軸方向全長は長くなる。
【０００７】
特に、ＨＢ型モータのロータは、一対のコア部材で永久磁石を挟み込む構造であり、モータの薄型化には限界がある。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて創案されたものであり、モータ軸方向全長を減少させて、モータの薄型化を促進することができる薄型モータの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための薄型モータは、永久磁石を有するロータと、巻線を有するステータとを備える。
【００１０】
上記ステータのコアの巻線設置部位に、該ステータコアの肉厚を減少させた凹部を形成する。該凹部内に巻線を収容する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る薄型モータによれば、ステータコアの巻線設置部位に形成した凹部内に巻線を収容している。したがって、本発明に係る薄型モータは、ステータコアの表面上に巻線が張り出すことなく、モータの軸方向全長を減少させて、モータの薄型化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る薄型モータの概略断面図である。
【図２】本実施形態に係る薄型モータのロータコアの概略断面図である。
【図３】本実施形態に係る薄型モータのロータコアの正面図である。
【図４】本実施形態に係る薄型モータのロータの概略断面図である。
【図５】本実施形態に係る薄型モータのロータの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本実施形態に係る薄型モータについて説明する。
【００１４】
本実施形態に係る薄型モータは、ステータコアの巻線設置部位に当該ステータコアの肉厚を減少させた凹部を形成し、該凹部内に巻線を収容している。
【００１５】
したがって、ステータコアの表面上には、巻線は張り出していない。すなわち、本実施形態によれば、モータの軸方向全長を減少させて、モータの薄型化を促進できる薄型モータを実現することができる。
【００１６】
〔薄型モータの構成〕
まず図１から図５を参照して、本実施形態に係る薄型モータの構成について説明する。図１は本実施形態に係る薄型モータの概略断面図である。図２は本実施形態に係る薄型モータのロータコアの概略断面図である。図３は本実施形態に係る薄型モータのロータコアの正面図である。図４は本実施形態に係る薄型モータのロータの概略断面図である。図５は本実施形態に係る薄型モータのロータの正面図である。
【００１７】
本実施形態に係る薄型モータは、たとえば、ＰＭ型ステッピングモータ（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ  Ｍｏｔｏｒ）、もしくはＶＲ型ステッピングモータ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ  Ｍｏｔｏｒ）として構成される。図１に例示した薄型モータ１００は、ロータ（回転子）１とステータ（固定子）２とを備える。
【００１８】
図１に示すように、ロータ１は、ロータコア１０と永久磁石３０を有する。
【００１９】
ロータ１は、シャフト３の周囲に軸受４を介して設けられる。本実施形態に係る薄型モータ１００では、軸受４がロータ１の内側に配置されている。
【００２０】
ロータコア１０は、一対の円板状のコア部材１１、１２からなっている。第１のコア部材１１は、たとえば、概ねリング状の平板部材である。第２のコア部材１２は、たとえば、概ねリング状の平板部材であり、当該第２のコア部材１２の内周部１２ａおよび外周部１２ｂは第１のコア部材１１側に張り出している。第２のコア部材１２の内周部１２ａとシャフト３との間には、リング状の軸受４が介設される。
【００２１】
ロータコア１０の構成材料としては、たとえば、珪素鋼板等の軟磁性体が用いられるが、例示の材料に限定されない。
【００２２】
永久磁石３０は、一対のコア部材１１と１２の間の外周側に挟み込まれている。永久磁石３０は、ロータコア１０の周方向に沿って等間隔に複数組み込まれている。永久磁石３０は、たとえば、ロータコア１０の円周方向に交互にＮ，Ｓ着磁の配置とするが、例示の着磁配置に限定されない。
【００２３】
永久磁石３０としては、たとえば、ネオジウム磁石等の希土類磁石が挙げられるが、例示の材質に限定されない。
【００２４】
本実施形態に係る薄型モータ１００は、アウターロータ構造を有し、ロータ１内にステータ２が配置される。ステータ２は、ステータコア２０および巻線４０を有する。
【００２５】
ステータコア２０は、たとえば、概ね異形リング状（歯車状）の平板部材である。ステータコア２０の中心部には、ほぼ円形の貫通孔２２が形成されている。
【００２６】
ステータコア２０の外周部には、巻線４０を巻回するための複数のティース２１が設けられている。複数のティース２１は、ステータコア２０の外周部に放射線状に突き出している。各ティース２１の形状はほぼＴ字状を呈しており、当該各ティース２１の先端部分には複数の小歯２１ａが形成されている。
【００２７】
巻線４０は、各ティース２１に巻回される。ステータコア２０の巻線設置部位には、図２および図３に示すように、巻線４０を収容するための凹部５０が形成されている。すなわち、当該凹部５０は、ステータコア２０の肉厚を減少させて形成したものであり、巻線設置部位の周囲に境界壁を起立して形成したものではない（上記特許文献１の図５参照）。凹部５０は、ステータコア２０の各ティースの両面に形成されている。
【００２８】
図４および図５に示すように、各ティース２１の凹部５０内には、巻線４０が収容される。巻線４０は、凹部５０内に落とし込まれ、ステータコア２０の表面上に張り出していない。
【００２９】
巻線４０のポール断面積を６０％以下にすると、材質によっては磁気飽和が始まる。したがって、巻線部分のステータ２のポール断面積は、各ポールの小歯表面積に対して６０％から８０％に設定し、巻線部分を確保する構造とする。ただし、ステータコア２０の軸方向長が長い場合にはこの限りではない。
【００３０】
また、トルクに起因しないポール断面積を小さくすることで、巻線４０の落とし込み部分を確保した構造とする。
【００３１】
ステータコア２０の構成材料としては、たとえば、ロータコア１０と同様に珪素鋼板等の軟磁性体が用いられるが、例示の材料に限定されない。
【００３２】
〔薄型モータの作用〕
次に、図１から図５を参照して、本実施形態に係る薄型モータ１００の作用について説明する。
【００３３】
図１に示したように、本実施形態に係る薄型モータ１００のロータ１は、コア部材１１と１２の間に複数の永久磁石３０が挟み込まれている。複数の永久磁石３０は、たとえば、円周方向に沿って交互Ｎ，Ｓ着磁となるように配置されている。
【００３４】
一方、ステータ２は、ロータ１内に設けられ、円周方向に放射線状に並んだ複数の巻線４０を有する。
【００３５】
すなわち、本実施形態に係る薄型モータ１００は、ロータ１の永久磁石３０が発生する磁束と交差するようにステータ２の巻線４０に電流が流れる。永久磁石３０の磁束と巻線４０に流れる電流が交差すると、本実施形態に係る薄型モータ１００は、電磁誘導作用により、永久磁石３０を備えたロータ１に円周方向の駆動力を発生させて、シャフト３を中心としてロータ１を回転させる。
【００３６】
本実施形態に係る薄型モータ１００は、ステータコア２０の巻線設置部位に、当該ステータコア２０の肉厚を減少させた凹部５０を形成している。当該凹部５０内には巻線４０を収容しており、ステータコア２０の表面上に巻線４０は張り出していない。
【００３７】
すなわち、本実施形態に係る薄型モータ１００は、ステータコア２０に巻回される巻線４０がモータの軸方向全長に影響することを防止した構造を有する。したがって、本実施形態に係る薄型モータ１００によれば、モータの軸方向全長を減少させて、モータの薄型化を促進することができる。従来のステータコア２０上の巻線設置スペースは有効利用することができる。
【００３８】
また、ステータコア２０の凹部５０内に巻線４０を収容しているので、巻線４０とステータコア２０との接触領域が増加する。巻線４０とステータコア２０との接触領域の増加により、ステータ２の放熱性を向上させることができる。
【００３９】
さらに、本実施形態に係る薄型モータ１００は、ロータ１内にステータ２を配したアウターロータ構造を採用している。アウターロータ構造の採用により、ロータ１の内側に軸受位置が変更し、モータの軸方向全長を抑えることができる。
【００４０】
ＶＲ型ステッピングモータもしくはＰＭ型ステッピングモータは、ＨＢ型ステッピングモータに対して、永久磁石の起磁力の差によって出力トルクが低くなる。そのため、本実施形態に係る薄型モータ１００では、トルクダウンを補うために、ステータ２とロータ１の対向面積を増やすアウターロータ構造とする。したがって、本実施形態のアウターロータ構造の薄型モータ１００は、従来のインナーロータ構造のＨＢ型ステッピングモータに対するトルクダウン分を補うことができる。
【００４１】
すなわち、本実施形態に係る薄型モータ１００は、モータの軸方向全長の減少、高トルク、および放熱性の向上による性能アップが同時に可能となり、付加価値の高いモータを提供することができる。
【００４２】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１    ロータ、
２    ステータ、
３    シャフト、
４    軸受、
２０    ステータコア、
３０    永久磁石、
４０    巻線、
５０    凹部、
１００    薄型モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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