(57)【要約】  【課題】  巻線の一部周りの空間を利用し、鉄損が少なくて磁力線発生面積を増加することができるようにする。  【解決手段】  永久磁石１を有する回転子２と、該回転子２の外周りに配置され、永久磁石１との間で磁界を発生する複数の積層鉄心３１及び該積層鉄心３１に巻回された巻線３３を有する固定子３とを備えており、さらに固定子３は、巻線３３と固定子３の径方向位置で対向する磁性焼結鍔部３２ｅ，３２ｅを有し、且つ積層鉄心３１の両側に積層された磁性焼結板３２，３２と、該磁性焼結板３２，３２及び積層鉄心３１に外嵌された絶縁板３４，３４とを備え、絶縁板３４，３４の周りに巻線３３を巻回した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸上に配された回転子及び固定子の一方は磁石を有し、他方は複数の積層鉄心及び該積層鉄心に巻回された巻線を備えるモータにおいて、前記他方は、前記積層鉄心に積層され、且つ該積層鉄心の積層方向の外部で前記巻線と対向する磁性焼結鍔部を有する磁性焼結板と、該磁性焼結板及び前記積層鉄心に外嵌された絶縁板とを備え、該絶縁板の周りに前記巻線が巻回されていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記磁石は前記積層鉄心及び磁性焼結板と対向する第１の対向部と、前記磁性焼結鍔部と対向する第２の対向部とを有し、前記積層鉄心及び磁性焼結板の積層方向の全長と、前記磁石の全長とは略等しい請求項１記載のモータ。
【請求項３】
前記磁性焼結鍔部及び第２の対向部は、前記積層鉄心及び磁性焼結板と前記第１の対向部との対向間隔と略等しい間隔で対向する円錐台形をなしている請求項２記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転子及び固定子を有するモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータは、同軸上に配された回転子及び固定子の一方に磁石が設けられ、該磁石との間で磁界を発生する複数の積層鉄心及び該積層鉄心の夫々に巻回された巻線が他方に設けられている（例えば、特許文献１参照）。通常、積層鉄心はその中に磁束を通す際の鉄損を少なくするために、比較的薄肉の珪素鋼板を積層し、それに対向する磁石との間で形成された２次元磁界を主磁束が流れる構造を採用している。従って、通常積層鉄心の積層長さと前記磁石とは等しい長さに形成されている。積層鉄心は、その特性上、軸方向の巻線外部まで積み増しして巻線外部の両端部の磁束を拾って巻線と鎖交させ有効に利用する構成とすることは困難であり、積層鉄心の積層方向外側で、巻線の軸方向外部周りを磁束が３次元方向に変化する空間部が存在する構成となっている。
【０００３】
このように構成されたモータにあっては、積層鉄心の積層方向外側で、巻線の軸方向外部周りの空間部を磁束が３次元方向に変化する部分が存在するため、この部分の磁束を拾って有効に利用するように、この巻線周りの空間部を利用して磁力線発生面積を増加することが考えられる。
【特許文献１】特開平９−５６１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
巻線の一部周りの磁力線発生面積を増加する手段として、例えば積層鉄心を積み増し、前記磁石を積み増し積層鉄心の積層長さに対応した長さにするか、又は、積層鉄心部分を磁性焼結材により一体成形し、前記磁石を磁性焼結材部分に対応した長さにすることが考えられる。しかし、前者の場合、巻線を避けて積層鉄心を積み増すことは困難であり、また、後者の場合、積層鉄心に比べて鉄損が増加し、モータの出力低下を来すことになる。
【０００５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は巻線の一部周りの空間を利用し、鉄心歯部の磁路断面積（磁力線発生面積）を増加して磁石からの磁束を多く集めることができるモータを提供することにあり、また、他の目的は、磁力線の発生効率を高めることができる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】
第１発明に係るモータは、同軸上に配された回転子及び固定子の一方は磁石を有し、他方は複数の積層鉄心及び該積層鉄心に巻回された巻線を備えるモータにおいて、前記他方は、前記積層鉄心に積層され、且つ該積層鉄心の積層方向の外部で前記巻線と対向する磁性焼結鍔部を有する磁性焼結板と、該磁性焼結板及び前記積層鉄心に外嵌された絶縁板とを備え、該絶縁板の周りに前記巻線が巻回されていることを特徴とする。
【０００７】
第２発明に係るモータは、第１発明において、前記磁石は前記積層鉄心及び磁性焼結板と対向する第１の対向部と、前記磁性焼結鍔部と対向する第２の対向部とを有し、前記積層鉄心及び磁性焼結板の積層方向の全長と、前記磁石の全長とは略等しいことを特徴とする。
【０００８】
第３発明に係るモータは、第２発明において、前記磁性焼結鍔部及び第２の対向部は、前記積層鉄心及び磁性焼結板と前記第１の対向部との対向間隔と略等しい間隔で対向する円錐台形をなしていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明によれば、２次元磁界相当部分の主磁束を、渦電流損の少ない積層鉄心に流すことができ、しかも、巻線周りの空間に磁性焼結板の磁性焼結鍔部を配置することができるため、積層鉄心及び巻線部分を大形にすることなく磁力線発生面積を増加することができ、既存の大きさでモータ出力を高めることが可能である。また、磁性焼結鍔部を有する磁性焼結板は焼結により簡易に得ることができ、さらに、この磁性焼結板を積層鉄心に積層して絶縁板を外嵌することにより磁性焼結板を正確な位置に位置決めすることができるとともに、巻線との間を絶縁することができる。
【００１０】
第２発明によれば、回転子及び固定子の磁力線発生面積を略等しくすることができるため、磁力線発生面積を増加した箇所での磁力線損失を低減し、透磁率を低減して、モータの出力効率を高めることができる。
【００１１】
第３発明によれば、磁性焼結鍔部及び磁石の対向部の対向間隔が回転子の軸線と平行な場合に比べて、磁力線発生面積を増加できるため、モータの出力効率をより一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係るモータの構成を示す断面図、図２はモータの要部の構成を示す分解斜視図である。
【００１３】
このモータは、外周部に永久磁石１（磁石）を有する回転子２と、該回転子２の外周りに配置された固定子３と、該固定子３を収容保持した円筒部４１を有するケース４と、回転子２をケース４に回転自在に支持した回転軸５とを備える。
【００１４】
固定子３は、円筒部４１の内側の複数の周方向位置に保持された積層鉄心３１と、該積層鉄心３１の積層方向両側に積層された磁性焼結板３２，３２と、積層鉄心３１及び磁性焼結板３２，３２に巻回された巻線３３と、積層鉄心３１及び両側の磁性焼結板３２，３２に外嵌された絶縁板３４，３４とを備え、該絶縁板３４，３４の周りに巻線３３が巻回されている。
【００１５】
積層鉄心３１は比較的薄い板厚の珪素鋼板を積層してなり、外側の固定片３１ａと内側の磁極片３１ｂとが連結板部３１ｃにより連結された断面略Ｈ字形をなしている。固定片３１ａには円筒部４１の内側に突設された位置決め凸条部に対応する位置決め凹部３１ｄが設けられており、この位置決め凹部３１ｄを前記位置決め凸条部に係合させて複数の積層鉄心３１をケース４の内側に内嵌固定するように構成されている。
【００１６】
磁性焼結板３２，３２は磁性粉末、又は磁性圧粉体を板状に焼結してなり、外側の固定片３２ａと内側の磁極片３２ｂとが連結板部３２ｃにより連結され、積層鉄心３１に対応した断面略Ｈ字形をなしている。固定片３２ａ及び磁極片３２ｂには積層方向に突設され、且つ巻線３３と固定子３の径方向位置で対向する第１及び第２の磁性焼結鍔部３２ｄ，３２ｅが一体に焼結されている。固定片３２ａには前記位置決め凸条部及び位置決め凹部３１ｄに対応する位置決め凹部３２ｆが設けられている。
【００１７】
絶縁板３４，３４は比較的薄肉の合成樹脂シートからなり、連結板部３２ｃに対向する頂板部３４ａと、該頂板部３４ａの縁から前記積層方向に延出された二つの側板部３４ｂ，３４ｂと、頂板部３４ａ及び側板部３４ｂ，３４ｂの縁に突設され、磁性焼結鍔部３２ｄ，３２ｅに対向する第１及び第２の鍔部３４ｃ，３４ｄと、固定片３１ａ，３２ａ及び磁極片３１ｂ，３２ｂに対向する第３の鍔部３４ｅとを有する断面略コ字形をなしている。
【００１８】
回転子２は、回転軸５に外嵌保持された円筒体２１と、該円筒体２１の外周部に保持された複数の永久磁石１とを備えている。永久磁石１は略直方体をなしており、円筒体２１の軸線と平行に、且つ周方向位置でＮ極とＳ極とが交互になるように配されている。この永久磁石１は積層鉄心３１及び磁性焼結板３２，３２と対向する第１の対向部１１と、磁性焼結鍔部３２ｅ，３２ｅと固定子３の径方向位置で前記軸線と平行に対向する第２の対向部１２，１２とを有し、磁石１の全長Ｈ１が積層鉄心３１及び磁性焼結板３２，３２の積層方向の全長Ｈと等しくなっている。磁性焼結鍔部３２ｅ，３２ｅ及び第２の対向部１２，１２の対向間隔は、積層鉄心３１及び磁性焼結板３２，３２と第１の対向部１１との対向間隔と略等しくなっている。
【００１９】
ケース４は、円筒部４１の一端部と一体成形され中心部に貫通孔を有する第１蓋部４２と、円筒部４１の他端に小ねじにより取着され、中心部に貫通孔を有する第２蓋部４３とを備え、第１蓋部４２及び第２蓋部４３の貫通孔に軸受６，６を介して回転軸５が支持されている。
【００２０】
以上のように構成されたモータは、積層鉄心３１及び磁性焼結板３２，３２が積層された積層長さＨ２が、磁性焼結板３２，３２を用いず積層鉄心３１だけを積層したときの積層長さと等しくなっており、積層長さＨ２より長い位置で、且つ巻線３３と固定子３の径方向に対向する位置に磁性焼結鍔部３２ｄ，３２ｅが設けられている。さらに、永久磁石１は磁性焼結鍔部３２ｅ，３２ｅと対向する対向部１１，１２が設けられており、磁性焼結鍔部３２ｅ，３２ｅ及び対向部１１，１２の間で磁界を発生させることができるように構成されているため、積層鉄心３１だけが積層されているものに比べて磁力線発生面積を増加することができ、磁力線の発生効率を高めることができる。
【００２１】
また、積層鉄心３１の積層端に配した磁性焼結板３２，３２は磁性粉末又は磁性圧粉体を焼結してなるため、磁性焼結鍔部３２ｄ，３２ｅが一体の磁性焼結板３２，３２を簡易に得ることができる。この磁性焼結板３２，３２を積層鉄心３１の積層方向両側に積層し、絶縁板３４，３４を各磁性焼結板３２，３２及び積層鉄心３１に外嵌することにより磁性焼結板３２，３２を積層鉄心３１の正確な位置に位置決めすることができる。この後、絶縁板３４，３４の周りに巻線３３を巻回し、積層鉄心３１及び磁性焼結板３２，３２をケース４内の複数の周方向位置に配置し、位置決め凹部３１ｄを前記位置決め凸条部に係合させることにより、固定子３が形成される。
【００２２】
実施の形態２
図３は実施の形態２の構成を示す断面図である。このモータは二つの磁性焼結鍔部３２ｅ，３２ｅ及び第２の対向部１２，１２を固定子３の軸線と平行に構成する代わりに、一つの磁性焼結鍔部３２ｅ及び第２の対向部１２を固定子３の軸線に対して傾斜させ、磁性焼結鍔部３２ｅ及び第２の対向部１２を円錐台形としたものである。
【００２３】
実施の形態２においても磁石１の全長Ｈ１は積層鉄心３１及び磁性焼結板３２，３２の積層方向の全長Ｈと等しくなっており、また、磁性焼結鍔部３２ｅ，３２ｅ及び第２の対向部１２，１２の対向間隔は、積層鉄心３１及び磁性焼結板３２，３２と第１の対向部１１との対向間隔と略等しくなっている。
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００２４】
尚、以上説明した実施の形態の固定子３は、積層鉄心３１の積層方向両側に磁性焼結板３２，３２が積層された構成としてが、その他、固定子３は積層鉄心３１の積層方向一側に磁性焼結板３２，３２が積層された構成としてもよいし、また、積層鉄心３１の積層方向一側又は両側に磁性焼結板３２，３２を有し、さらに、磁性焼結鍔部３２ｄ，３２ｅをなくした磁性焼結板３２，３２を積層鉄心３１の積層方向の中途に有する構成としてもよい。
【００２５】
また、実施の形態の固定子は、複数に分離された積層鉄心３１及び磁性焼結板３２，３２を有する構成としたが、その他、複数の積層鉄心３１と磁性環とが一体に形成され、複数の磁性焼結板３２，３２と磁性焼結環とが一体に焼結された構成としてもよい。
【００２６】
また、本発明に係るモータは、回転子２の外周りに固定子３が配置されたモータである他、回転子２の内周りに固定子３が配置されたモータであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るモータの構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係るモータの要部の構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明に係るモータの実施の形態２の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    永久磁石（磁石）
１１  第１の対向部
１２  第２の対向部
２    回転子
３    固定子
３１  積層鉄心
３２  磁性焼結板
３２ｄ  磁性焼結鍔部
３３  巻線
３４  絶縁板
【図１】
2007074859.tif 000003
【図２】
2007074859.tif 000004
【図３】
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