(57)【要約】【課題】  従来のモーター用コアは、金属製であるため絶縁性に劣り、モーターの作動効率が悪く、また、大型で重かった。【解決手段】  樹脂フィルムの表面に、磁性体又は磁性体を混入した絶縁材又は磁性体を混入しない絶縁材の膜を設け、その絶縁フィルムを複数枚積層した積層フィルム又は一枚の単層フィルムを、打ち抜き又はエッチングによってモーター用コアの形状に成形したものである。前記コアにおいて、磁性体を混入しない絶縁材を設けた場合は、積層した絶縁フィルム間に磁性体膜を配置して絶縁性を高めてある。前記樹脂フィルムを、可撓性エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ピーク樹脂等の絶縁樹脂のいずれか一種又は二種以上を混合した樹脂製とした。モーター用回転子は前記コアに巻線を設け、回転軸を取り付けてある。モーター用固定子は前記コアに巻線を設けてある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂フィルムの表面に、磁性体又は磁性体を混入した絶縁材又は磁性体を混入しない絶縁材の膜を設け、その絶縁フィルムを複数枚積層した積層フィルム又は一枚の単層フィルムを、打ち抜き又はエッチングによってモーター用コアの形状に成形したことを特徴とするモーター用コア。
【請求項２】
請求項１記載のモーター用コアにおいて、磁性体を混入しない絶縁材の膜を設けた絶縁フィルムを積層する場合に、絶縁フィルム間に磁性体の膜、フィルムを配置したことを特徴とするモーター用コア。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のモーター用コアにおいて、樹脂フィルムが、可撓性エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ピーク樹脂等の絶縁樹脂のいずれか一種又は二種以上を混合した樹脂製であることを特徴とするモーター用コア。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のモーター用コアに巻線を巻き、回転軸を取り付けたことを特徴とするモーター用回転子。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のモーター用コアに巻線を設けたことを特徴とするモーター用固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、携帯電話、パソコンのハードディスク等に用いられる小型モーター用のコア、回転子、固定子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、誘導モーターや直流モーター等の各種モーター用のコアは、鉄損を減らすために、薄いけい素鋼等の金属板を積層して形成されている。また、前記コアに巻線を巻きつけて、回転子や電機子を形成し、それらを組み込んでモーターを形成している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の金属板を積層して形成されたモーター用コア、それを用いた回転子や固定子には次のような課題がある。
（１）金属製であるため絶縁性に劣り、渦電流損失が発生し、モーターの作動効率が悪かった。
（２）金属の固有振動によってコアに振動が発生し、モーターの回転に悪影響を与え、長期間使用すると、場合によっては、モーターの芯がずれて、モーターが損傷するおそれがあった。
（３）モーター用コア、それを用いた回転子や固定子は大型で重いものとなっていた。
（４）モーターの作動中にモーター用コアが熱を持ち、モーター全体が熱くなる場合があり、モーターや周囲の部品に悪影響を与えることがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、渦電流損失や固有振動がほとんどなく、薄型化、小型化、軽量化でき、発熱の少ないモーター用コアとそれを用いたモーター用回転子及び固定子に関する。
【０００５】
本件出願のモーター用コアは、樹脂フィルムの表面に、磁性体又は磁性体を混入した絶縁材又は磁性体を混入しない絶縁材の膜を設け、その絶縁フィルムを複数枚積層した積層フィルム又は一枚の単層フィルムを、打ち抜き又はエッチングによってモーター用コアの形状に成形したものである。前記コアにおいて、磁性体を混入しない絶縁材の膜を設けた場合は、積層した絶縁フィルム間に磁性体膜を配置して絶縁性を高めてある。前記樹脂フィルムを、可撓性エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ピーク樹脂等の絶縁性樹脂のいずれか一種又は二種以上を混合した樹脂製とした。
【０００６】
本発明のモーター用回転子は前記モーター用コアに巻線を設け、回転軸を取り付けたものである。本発明のモーター用固定子は前記モーター用コアに巻線を設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本件出願のモーター用コアは次のような効果がある。
（１）樹脂フィルムの表面に磁性体又は磁性体を混入した又は混入しない絶縁材の膜を設けた絶縁フィルムで形成したので、絶縁性能が高く、モーターの渦電流損失を低減でき、電気特性を向上させることができる。
（２）樹脂フィルムを用いるので、モーター用コアを薄く、小さく、軽く作ることができる。このため、それを用いたモーター用回転子、固定子も、それらを組み合わせたモーターも薄型化、小型化、軽量化することができる。
（３）樹脂フィルムを用いるので、発熱しにくく、モーターや周囲の部品への悪影響がない。
（４）樹脂フィルムを用いるので、金属のコアに比して固有振動が少なく、コアに発生する振動も少なく、モーターに悪影響を与えにくい。
（５）絶縁フィルムの積層枚数を選択することにより、用途に合った厚さのコア、回転子、固定子にすることができる。
【０００８】
磁性体を混入しない絶縁材の膜を設けた絶縁フィルムを使用する場合は、積層する絶縁フィルムの間に磁性体の膜やフィルムを配置したので、その膜やフィルムを磁化して磁界を得ることができる。
【０００９】
樹脂フィルムが、可撓性エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ピーク樹脂等の絶縁性樹脂のいずれか一種又は二種以上を混合した樹脂製であるため、前記効果の他に次のような効果もある。
（１）これらの樹脂は、絶縁性が高いのみならず、耐熱性が高く、電気的損失が少なく、耐衝撃性、耐高電圧性にも優れるため、高い絶縁性を発揮して電気特性を向上させるだけでなく、モーター用コア及びモーターの耐用期間も長くなる。
【００１０】
本件出願の回転子、固定子は、前記のモーター用コアに巻線を巻いて形成したので次のような効果がある。
（１）絶縁性能が高く、渦電流損失を低減でき、電気特性を向上させることができる。
（２）従来の回転子、固定子よりも小型化、薄型化、軽量化を実現することができる。
（３）回転子の場合、固有振動が低減し、芯ずれを起こしにくくなり、モーターに悪影響が出にくくなる。
（４）十分な磁界を発生させることができ、モーターの作動効率が向上する。
（５）高い絶縁性があり、電気特性が向上するだけでなく、耐用期間も長くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施形態１）
本発明のモーター用コア及びそれを用いたモーター用回転子及び固定子の実施形態の一例を、図面に基づいて詳細に説明する。図１（ａ）に示したモーター用コア１ａはモーターの回転子用コアであり、図２のように絶縁フィルム２を複数枚積層した積層フィルム３を打ち抜き又はエッチングによってスター型に成形したものである。図１（ｂ）に示したモーター用コア１ｂはモーターの固定子用コアであり、図２のように絶縁フィルム２を複数枚積層した積層フィルム３を打ち抜き又はエッチングによってドーナツ型に成形したものである。
【００１２】
前記絶縁フィルム２は樹脂フィルムの表面に絶縁膜を設けたものである。絶縁膜は、ガラスエポキシ等の絶縁性の高い樹脂によって形成されている。絶縁膜の厚さは、数ｎｍ〜数１０ｎｍであることが望ましいが、任意の厚さとすることができる。樹脂フィルムには可撓性エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ピーク樹脂等の絶縁性樹脂といった機能性樹脂のいずれか一種又は二種以上混合した樹脂製としてある。また、樹脂フィルムには、絶縁性樹脂には限らず、ポリエステル等の絶縁性を備えない通常の樹脂フィルム等、任意の樹脂フィルムを用いることもできる。絶縁フィルム２の厚さは５μｍ〜０．５ｍｍ程度であることが望ましいが、任意の厚さとすることができる。
【００１３】
絶縁膜は図３に示すように、複数の液槽２０内に樹脂フィルム２１を順次連続的に浸していくディップコート加工によって形成することができる。各液槽２０内には、絶縁材の溶液、反応液、洗浄液など、絶縁膜を形成するために必要な各種液体が、所定の順番で備えられている。絶縁膜は、前記のディップコート加工には限られず、絶縁材のめっきを施したり、絶縁材を散布又は塗布したり等、任意の方法によって形成することができる。また、前記絶縁フィルム２の絶縁膜には、酸化鉄、酸化クロム、コバルト、フェライト等の磁性体や、その他の材料を混ぜて、絶縁膜の形成時に同時に絶縁樹脂フィルム２１にコーティング等することも可能である。
【００１４】
前記積層フィルム３は、図２に示すように、前記絶縁フィルム２を、複数枚積層してなる部材である。もっとも、絶縁フィルム２の積層枚数は、図に示す枚数（１０枚）には限られず、図２の場合よりも多くするか又は少なくして任意の枚数とすることができる。また、前記磁性体や、その他の材料は、前記のように樹脂フィルム２１にコーティング等するのではなく、膜やフィルム状に成形しておき、それを図２に示すように、積層された各絶縁フィルム２間に配置することもできる（図中４参照）。もっとも、磁性体の膜（フィルム）４は、磁性体の粉体を各絶縁フィルム２間に散布したり、塗布したりすることで形成することも可能である。積層された各絶縁フィルム２及び磁性体の膜（フィルム）４は、融着や、接着剤等による接着や、絶縁体製の止め具による固定といった任意の固定手段によって固定されている。積層フィルム３全体の厚さは、数１０μｍ〜数ｍｍであることが望ましいが、これには限られず、任意の厚さとすることができる。また、磁性体の膜（フィルム）４の厚さも、任意の厚さとすることができる。
【００１５】
モーターの回転子用コアであるモーター用コア１ａは、図１（ａ）に示すように、前記積層フィルム３をスター型に形成したものである。同図に示すモーター用コア１ａは、円盤型のコア本体５の中心部に軸穴６が開口され、コア本体５の外周縁には、コア本体５の径方向に伸びて、巻線を巻き付け可能な突起部７が３本形成されてなる。本発明のモーター用コア１ａは、プレス機械等によって、積層フィルム３を図１（ａ）に示すようなスター型に型抜きする打ち抜きや、積層フィルム３から、不要部分を化学的又は電気化学的に除去して図１（ａ）に示すようなスター型とするエッチングによって成形される。前記エッチングは、ガスを用いるドライエッチング、薬液を用いるウェットエッチング、エネルギー粒子を用いるスパッタエッチングなど、任意の方法を用いることができる。
【００１６】
モーターの固定子用コアであるモーター用コア１ｂは、図１（ｂ）に示すように、前記積層フィルム３をドーナツ型に形成したものである。同図に示すモーター用コア１ｂは、リング型のコア本体８の中心部に回転子穴９が開口され、コア本体８の回転子穴９の内周縁には、コア本体８の中心部方向に伸びて、巻線を巻き付け可能な突起部１０が４本形成されてなる。本発明のモーター用コア１ｂも、前記モーター用コア１ａの場合と同様に、打ち抜きや、エッチングによって、積層フィルム３を図１（ｂ）に示すようなドーナツ型に成形してなる。
【００１７】
本発明のモーター用回転子は、前記図１（ａ）に示すモーター用コア１ａの突起部７に巻線を巻いてコイルを形成し、軸穴６に回転軸を備え、軸受や整流子等のその他の部品を備えてなるものである。
【００１８】
本発明のモーター用固定子は、前記図２（ｂ）に示すモーター用コア１ｂの突起部１０に巻線を巻いてコイルを形成し、そのモーター用コア１ｂをケースに収容してなるものである。
【００１９】
本発明のモーター用回転子及び固定子を用いたモーターは、前記モーター用コア１ｂを備える固定子の回転子穴９の中に、前記モーター用コア１ａを備える回転子を挿入して形成される。その場合、モーターの軸受には、流体軸受を用いることが望ましいが、任意の軸受を用いることができる。
【００２０】
（その他の実施形態）
本発明のモーター用コアは、前記フィルムを積層せずに１枚のみで備えた単層フィルムによって形成することも可能である。
【００２１】
本発明のモーター用コアの形状は、前記図１（ａ）（ｂ）に示すものには限られず、回転子又は固定子のコアとして用いることができる限り、任意の形状とすることができる。従って、突起部の数も、前記各本数には限られない。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明のモーター用コア及びそれを用いたモーター用回転子及び固定子は、携帯電話や、パソコンのハードディスク等に用いられる小型のモーターには限られず、自動車や、大型工作機械等に用いられる大型のモーター等についても応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）は、本発明のモーター用コアの実施形態の一例を示す平面図。（ｂ）は、本発明のモーター用コアの実施形態の他の一例を示す平面図。
【図２】本発明のモーター用コアの形成のための積層フィルムの正面断面図。
【図３】本発明のモーター用コアの材料となる樹脂フィルムの加工の様子を示す説明図。
【符号の説明】
【００２４】
１ａ  モーター用コア（回転子用）
１ｂ  モーター用コア（固定子用）
２  絶縁フィルム
３  積層フィルム
４  磁性体の膜やフィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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