(57)【要約】【課題】  製造の容易な構造の電気モータを提供する。【解決手段】  電気モータにおけるステータ３は、可撓性を有する複数枚の配線シート部材８を重合状に巻くことによって形成されている。配線シート部材８は、所定間隔を有して配設された複数の磁心構成要素体１０と各磁心構成要素体１０の周囲に形成された配線回路１１とを挟み込んだ絶縁シート９からなる。各磁心構成要素体１０は圧粉磁心によって形成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータにおけるステータもしくはロータのうち少なくともいずれか一方が、絶縁シートに所定の配線回路が形成された可撓性を有する配線シート部材を複数枚、重合状に巻かれた状態で形成されていることを特徴とする電気モータ。
【請求項２】
請求項１に記載の電気モータにおいて、
前記絶縁シートの巻かれる方向に沿って所定間隔を有して複数の磁性体からなるシート状の磁心構成要素体が配設され、各磁心構成要素体を回避した位置に前記配線回路が形成され、前記配線シート部材の巻かれた状態で重合状とされた各磁心構成要素体により磁心が構成されることを特徴とする電気モータ。
【請求項３】
電気モータにおけるステータもしくはスライダのうち少なくともいずれか一方が、絶縁シートに所定の配線回路が形成された可撓性を有する配線シート部材を複数枚、重合状とされて構成されていることを特徴とする電気モータ。
【請求項４】
請求項３に記載の電気モータにおいて、
前記絶縁シートの所定方向に沿って所定間隔を有して複数の磁性体からなるシート状の磁心構成要素体が配設され、各磁心構成要素体を回避した位置に前記配線回路が形成され、前記配線シート部材の重合状とされた各磁心構成要素体により磁心が構成されることを特徴とする電気モータ。
【請求項５】
請求項２または請求項４に記載の電気モータにおいて、
前記各磁心構成要素体が圧粉磁心でそれぞれ形成されていることを特徴とする電気モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジアルタイプやリニアタイプ等に適用可能な電気モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気モータには、直流モータ、誘導モータ、同期モータ、リラクタンスモータ等の各種のモータがある。
【０００３】
そして、例えば、永久磁石型同期モータにおいては、永久磁石が装着されたロータと、磁性体コアの各スロットにコイルが集中巻き等により巻き付けられたステータとを備えた構造のものがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような磁性体コアの各スロットにコイルを巻き付ける構造の電気モータにおいては、各スロットにコイルを巻き付ける作業が比較的狭いスペースでの巻き付け作業となり、面倒で手間がかかるため、製造上、難点があった。
【０００５】
そこで、本発明の解決しようとする課題は、製造の容易な構造の電気モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段は、電気モータにおけるステータもしくはロータのうち少なくともいずれか一方が、絶縁シートに所定の配線回路が形成された可撓性を有する配線シート部材を複数枚、重合状に巻かれた状態で形成されている点にある。
【０００７】
また、前記絶縁シートの巻かれる方向に沿って所定間隔を有して複数の磁性体からなるシート状の磁心構成要素体が配設され、各磁心構成要素体を回避した位置に前記配線回路が形成され、前記配線シート部材の巻かれた状態で重合状とされた各磁心構成要素体により磁心が構成される構造としてもよい。
【０００８】
さらに、上記課題を解決するための別の手段は、電気モータにおけるステータもしくはスライダのうち少なくともいずれか一方が、絶縁シートに所定の配線回路が形成された可撓性を有する配線シート部材を複数枚、重合状とされて構成されている点にある。
【０００９】
また、前記絶縁シートの所定方向に沿って所定間隔を有して複数の磁性体からなるシート状の磁心構成要素体が配設され、各磁心構成要素体を回避した位置に前記配線回路が形成され、前記配線シート部材の重合状とされた各磁心構成要素体により磁心が構成される構造としてもよい。
【００１０】
さらに、前記各磁心構成要素体が圧粉磁心でそれぞれ形成されている構造としてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の電気モータによれば、ステータもしくはロータのうち少なくともいずれか一方が、絶縁シートに所定の配線回路が形成された可撓性を有する配線シート部材を複数枚、重合状に巻かれた状態で形成された構造とされているため、予め、絶縁シートに所定の配線回路が形成された可撓性を有する配線シート部材をそれぞれ形成しておき、複数枚の配線シート部材を互いの配線回路が所望に接続して重ね合わせて巻けば、ステータもしくはロータが構成でき、従来のように、磁性体コアのスロットに対してコイルを巻き付ける面倒で手間のかかる巻き付け作業が不要となり、製造の容易な構造の電気モータが提供できる。
【００１２】
また、請求項２に記載の電気モータによれば、絶縁シートの巻かれる方向に沿って所定間隔を有して複数の磁性体からなるシート状の磁心構成要素体が配設され、各磁心構成要素体を回避した位置に配線回路が形成され、配線シート部材の巻かれた状態で重合状とされた各磁心構成要素体により磁心が構成されるものであり、有効に磁界が得られる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の電気モータによれば、ステータもしくはスライダのうち少なくともいずれか一方が、絶縁シートに所定の配線回路が形成された可撓性を有する配線シート部材を複数枚、重合状とされて構成された構造とされているため、予め、絶縁シートに所定の配線回路が形成された可撓性を有する配線シート部材をそれぞれ形成しておき、複数枚の配線シート部材を互いの配線回路が所望に接続して重ね合わせば、ステータもしくはスライダが構成でき、従来のように、磁性体コアのスロットに対してコイルを巻き付ける面倒で手間のかかる巻き付け作業が不要となり、製造の容易な構造の電気モータが提供できる。
【００１４】
また、請求項４に記載の電気モータによれば、絶縁シートの所定方向に沿って所定間隔を有して複数の磁性体からなるシート状の磁心構成要素体が配設され、各磁心構成要素体を回避した位置に配線回路が形成され、配線シート部材の重合状とされた各磁心構成要素体により磁心が構成されるものであり、有効に磁界が得られる。
【００１５】
さらに、請求項５に記載の電気モータによれば、各磁心構成要素体が圧粉磁心でそれぞれ形成されているため、磁心構成要素体の形状の自由度が大きく加工性に優れると共に、鉄損も少ないという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明すると、図１ないし図５に示されるように、電気モータ１は、筒状の磁性体からなるヨーク２内周面側に固定されたステータ３と、ステータ３内に回転自在に配置されるロータ４とを備え、ロータ４には所定数の永久磁石５が装着された永久磁石型同期モータとされている。なお、図２および図３における符号６は、ロータ４に備えられた回転軸である。
【００１７】
そして、本実施形態においては、ステータ３が細長矩形状に形成された複数枚の可撓性を有する配線シート部材８から構成されている。各配線シート部材８は、接着剤等により互いに貼り合わされた細長矩形のポリエステルやポリイミド等の上下一対の絶縁フィルムシート９ａからなる絶縁シート９と、絶縁シート９の長手方向に沿って所定間隔を有して配設されると共に両絶縁フィルムシート９ａ間に介在された複数の磁心構成要素体１０と、両絶縁フィルムシート９ａ間に介在されると共に各磁心構成要素体１０の周囲にそれぞれ所定間隙を有して配設された配線回路１１とから構成されている。
【００１８】
各磁心構成要素体１０は、図１、図２および図３に示されるように、薄肉で細長矩形に形成されたシート状の磁性体からなり、本実施形態においては圧粉磁心により形成されている。この圧粉磁心は、金属磁性粉末（例えば、鉄粉）、または所定の被膜（例えば、燐酸化合物被膜）で覆った金属磁性粉末（例えば、鉄粉）を樹脂で結合した構造等により形成されている。圧粉磁心の結合用樹脂としては、例えばポリフェニレンサルファイド、可溶性ポリイミド若しくはさらに他の樹脂、又はこれらの混合物等が用いられる。磁心構成要素体１０の形成は、例えば、圧粉磁心材料を所定の成型用の型に充填して加圧、圧縮した後、加熱処理することにより行われる。
【００１９】
このような圧粉磁心は、優れた磁気特性を有すると共に、鉄損が小さく、金型による形状形成が容易であり、形状の自由度が大きく加工性に優れ、また磁気特性が等方的であるという有利な特性を有している。このため、薄肉で所定形状を有するシート状の磁心構成要素体１０を容易に形成できる。
【００２０】
各配線回路１１は、図１に示されるように、それぞれ略環状に形成され、プリント形成された銅箔等もしくは薄肉矩形断面の銅線等により形成されており、その周方向一個所で所定間隙を有して分離された構造とされている。この際、互いに重合状とされる各配線シート部材８の各配線回路１１は、その周方向に対して前記分離された位置が少しずつ位置ずれ配置された構造とされている。
【００２１】
そして、各磁心構成要素体１０や各配線回路１１を両絶縁フィルムシート９ａで挟み込んでなる各配線シート部材８は、その長手方向に巻くことが可能な可撓性を有する構造とされており、各配線シート部材８が重合状とされた状態で、図５に示される如く、互いに重ね合わされている各配線回路１１の両端部が順次接続された状態とされ、重合状とされた各配線シート部材８の最上面および最下面から互いに直列状に接続された配線回路１１の両端部が取出される構造とされている。取出し後の配線は、従来同様に配線接続すればよい。
【００２２】
この互いに重合状とされた各配線回路１１の相互間の接続は、対応する位置の絶縁フィルムシート９ａを適宜長さ剥離して露出する配線回路１１同士をハンダ付けする方法等を適宜採用すればよい。
【００２３】
そして、互いに接続されて重合状とされた各配線シート部材８を、図２や図３に示されるように円筒状に巻いた状態で、ヨーク２の内面側に接着剤等の固着手段を介して固着することによりステータ３が構成される。即ち、径方向に重合状とされている各磁心構成要素体１０により磁心が構成され、互いに接続された各配線回路１１によりその磁心回りに巻き付けられた巻線が構成される。
【００２４】
本実施形態は以上のように構成されており、配線シート部材８の製造に際しては、絶縁フィルムシート９ａ上の所定位置に各磁心構成要素体１０や各配線回路１１を配設し、その上からもう一方の絶縁フィルムシート９ａを貼り付ければよく、容易に製造でき、このようにして各磁心構成要素体１０や各配線回路１１が挟み込まれた絶縁シート９からなる可撓性を有する配線シート部材８を複数枚、重ね合わせて巻くことにより、ステータ３が構成されるため、従来のように、磁性体コアのスロットに対してコイルを巻き付ける面倒で手間のかかる巻き付け作業が不要となり、ステータ３の製造が容易に行え、ひいては電気モータ１の製造が容易に行える利点がある。
【００２５】
また、重合状とされた各磁心構成要素体１０により磁心が構成され、各配線回路１１によりその磁心回りに巻き付けられた巻線が構成されるため、有効に磁界が得られ、さらには、各磁心構成要素体１０が圧粉磁心で形成されているため、所望形状の磁心構成要素体１０が容易に得られ、加工性に優れると共に、鉄損も少ないという利点がある。
【００２６】
なお、上記実施形態においては、互いに重合状とされた各配線シート部材８の各配線回路１１がいわゆる直列状に接続された構造を示しているが、並列状に接続される構造であってもよい。この場合、各配線回路１１の分離された位置は前記のように少しずつ位置ずれ配置する必要はなく、重合状とされたそれぞれの配線回路１１の各端部を径方向に互いに接続すればよい。
【００２７】
図６は第２の実施形態を示しており、上記第１の実施形態と同様構成部分は同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２８】
即ち、第１の実施形態においては、各磁心構成要素体１０の周囲に略環状に配線回路１１がそれぞれ形成された構造を示しているが、本実施形態においては、各磁心構成要素体１０の周囲に間隔を有して交互にいわゆる波巻き状に配線回路１１が配置された構造とされている。
【００２９】
そして、本実施形態においても同様に、複数枚の配線シート部材８を重合状に巻くことによってステータ３が構成され、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００３０】
図７は第３の実施形態を示しており、上記第２の実施形態と同様構成部分は同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３１】
即ち、第２の実施形態おいては、配線回路１１が略直角に屈曲されて波巻き状に配置された構造を示しているが、本実施形態においては、各磁心構成要素体１０が三角形状に構成され、配線回路１１が鋭角状に屈曲されて波巻き状に配置された構造とされており、各磁心構成要素体１０の周囲を配線回路１１で略環状に取り巻いた構造とされている。
【００３２】
従って、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を奏すると共に、第２の実施形態に比較してより強い磁界が確保できる利点もある。
【００３３】
なお、上記各実施形態において、ステータ３が複数枚の配線シート部材８で形成された構造を示しているが、ロータ４がこのような複数枚の配線シート部材８で形成された構造であってもよく、実施形態に何ら限定されない。
【００３４】
また、図１ないし図３に示されるステータ３においては、３枚の配線シート部材８が重合状に巻かれた構造とされているが、２枚や４枚以上であってもよく、必要に応じて枚数を決定すればよい。そして、各磁心構成要素体１０や各配線回路１１は配線シート部材８の可撓性を阻害しないようにできるだけ薄肉状に形成し、配線シート部材８の重合する枚数を多くする構造としてもよい。
【００３５】
さらに、磁心構成要素体１０が圧粉磁心で形成された構造を示しているが、電磁鋼板やフェライト等の磁性体で薄肉シート状に形成される構造であってもよい。
【００３６】
また、電気モータ１は同期モータに限られず、リラクタンスモータ、インダクションモータおよびかご型モータ等であってもよく、上記のような構成が適用可能なモータであればよい。
【００３７】
さらに、上記各実施形態においては、ステータ３とロータ４とを備えたラジアルタイプの電気モータ１に適用した構造を示しているが、ステータとステータの長手方向に沿ってスライド自在に支持されたスライダとを備えたリニアタイプの電気モータ１であっても同様に適用でき、同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるステータの分解斜視図である。
【図２】同電気モータの要部斜視図である。
【図３】同電気モータの要部断面図である。
【図４】図１のIV−IV線断面矢視図である。
【図５】各配線回路の接続状態を示すステータの要部断面図である。
【図６】第２の実施形態における配線シート部材の要部平面図である。
【図７】第３の実施形態における配線シート部材の要部平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  電気モータ
３  ステータ
４  ロータ
５  永久磁石
８  配線シート部材
９  絶縁シート
９ａ  絶縁フィルムシート
１０  磁心構成要素体
１１  配線回路
【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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【図６】
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【図７】
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