JP4209885B2 - モーターの固定子構造 - Google Patents

Description

本発明は、モーターの固定子構造に関し、特に、モーター駆動時のバイアス機能を有し、且つ、モーターの回転効率を下げないモーターの固定子構造に関するものである。

モーターは、電力エネルギーを回転の運動エネルギーに容易に換えることができることから、一般の機械構造で、モーターが用いられているのがよく見うけられる。従来技術のモーターは、通常、固定子と回転子によって構成され、固定子の周囲は、好ましくはケイ素鋼板より構成された固定子部が設置されており、固定子部の上は、少なくとも一つのコイルが巻かれている。回転子の内側は、固定子の固定子部に対応した位置に磁石が設置される。上述のコイルに電流が流れた時、固定子部に磁力を励磁させることができ、回転子の内側の位置の作用に合わせて、回転子を回転軸によって固定子に対応して回転させ、モーター回転の機能を達成することができる。

図１を参照する。従来技術のモーターに用いられる固定子構造１を表している。固定子構造１は、ガイド部１２と少なくとも一つのコイル１４より構成された固定子部１０を含み、固定子部１０は、複数の同じ形状の金属板１００が積層されて構成されている。図２を参照する。金属板１００の概略図を表している。金属板１００は、固定部１０００と複数の磁極部１００１より構成される。固定部１０００は、固定孔１００３を含み、軸（未表示）を受け、固定子構造１を固定するように用いられる。磁極部１００１は、固定部１０００より外向きに延伸する。ガイド部１２は、各二つの磁極部１００１の間隙にそれぞれ位置されたガイド面１２０を含む固定子部１０の上方に設置される。

従来技術のモーターは、モーター駆動時のバイアス機能を備えることができるようにするために、磁極部１００１は、通常、複数の異なる半径の円弧より形成された外周縁１００２を含む。図２に示すように、磁極部１００１の外周縁１００２は、例えば、半径Ｒ１と半径Ｒ２の二つの外周縁より形成され、半径Ｒ１は、半径Ｒ２と異なる。または、図３に示すように、磁極部１００１のもう一つの外周縁１００４も、例えば、半径Ｒ１と半径Ｒ２の二つの外周縁より形成されることができ、且つ、二つの異なる半径の外周縁の間は、段差を有する。よって、この固定部１０に巻かれたコイル１４に電流が流れた時、異なる半径を有する円弧周縁が発生する磁場の方向は、異なり、前記磁場の方向の違いは、モーターを駆動する時に、接線方向の磁力分量を発生することができ、モーターをスムーズに駆動させることができる。しかし、この為でもあるが、コイルが励磁した磁力は、モーターを回転させるのに、完全には用いられていない。よってモーターの回転効率は、比較的低い。

また、図１を参照する。従来技術のモーターの回転子（未表示）が回転する時、仮にその固定子構造１の各二つの磁極部１００１の間隙が大き過ぎた場合、回転子の磁石を前記間隙に対応させる時、磁力線の分散が連続しないため、回転子の磁石が瞬時に磁力を誘導できず、回転子の回転が突然停止する現象を起こす。この問題を解決するために、従来技術の固定子構造１は、固定子部１０の上方に設置されたガイド部１２を含み、ガイド部１２の複数のガイド面１２０は、各二つの磁極部１００１の間隙にそれぞれ位置され、固定子部１０が励磁を受けて生じた磁力線がこれらの間隙を通過した時、ガイド面１２０によって磁力線を分散させないことができ、且つ、回転子の磁力を持続的に提供することができ、回転子の回転が突然停止を起こす現象を減少させる。

また、従来技術のもう一つの解決方式は、固定子構造２がガイド部１１２を有する固定子部１１を提供する。図５を参照する。固定子部１１は、複数の同じ形状で、且つ、ガイドフィン１１０４を有する金属板１１０が積層されて構成されている。ガイドフィン１１０４は、固定部１０００より延伸されている。固定部１０００の固定孔１００３は、同じように、軸（未表示）を受け、固定子構造２を固定するように用いられる。複数の金属板１１０が積層された後、ガイドフィン１１０４は、積層されてガイド部１１２となり、同じように、回転子の回転が突然停止を起こす現象を減少させる効果を有する。しかし、このようなガイド部１１２の構造は、固定子部１１に巻くコイルを妨げる欠点を有する。即ち、同じサイズの規格の固定子では、上述の構造は、ガイド部の存在により、より多くのコイルを巻くことができず、モーターを設計する上で有用性をなくさせる。

本発明は、モーターに駆動時のバイアス機能を備えさせるだけでなく、モーターの回転効率を損なわない効果を同時に兼ねたモーターに用いる固定子構造を提供する。
本発明は、ガイド部を有することができ、回転子の回転が突然停止を起こす現象を減少させるモーターに用いる固定子構造を提供する。
本発明は、容易に実装、製造でき、製造コストを減少できるモーターに用いる固定子構造を提供する。

上述の構想に基づいて、本発明は、本体部と前記本体部より延伸した複数のガイド部より構成されたベース、複数の金属板の積層より構成され、複数の磁極部を含み、それがベースの上に設置される時、各二つの複数の磁極部の間にガイド部が穿通される固定子部、および前記固定子部の上に巻かれるコイルを含むモーターに用いる固定子構造を提供する。

上述の構想に基づいて、ベースの材料は金属である。

上述の構想に基づいて、ベースの複数のガイド部の延伸方向と本体部の延伸方向は、互いに垂直する。

上述の構想に基づいて、ベースの複数のガイド部は、本体部の外周縁上に位置される。

上述の構想に基づいて、ベースの複数のガイド部は、本体部の内周縁上に位置される。

上述の構想に基づいて、ベースの本体部の外周縁は、複数の異なる半径の円弧周縁より構成される。

上述の構想に基づいて、複数の金属板は、ケイ素鋼板である。

上述の構想に基づいて、複数の金属板の形状は、全く同じである。

上述の構想に基づいて、固定子部は、固定部を含み、複数の磁極部は、固定部から外向きに延伸する。

上述の構想に基づいて、複数の磁極部の外周縁は、それぞれ半径固定の円弧周縁からなる。

上述の構想に基づいて、本体部と複数のガイド部は、一体成型の方式で形成される。

上述の構想に基づいて、固定子構造は、前記本体部より延伸された延伸部を更に含む。

上述の構想に基づいて、本体部、延伸部と、複数のガイド部は、一体成型の方式で形成される。

本発明の固定子構造によれば、モーターに駆動時のバイアス機能を備えさせるだけでなく、モーターの回転効率を損なわない効果を同時に提供し、且つ、ガイド部を有し、回転子の回転が突然停止を起こす現象を減少させることができる。また、容易に実装、製造でき、製造コストを減少できる。

本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。

図６を参照する。本発明の実施例のモーターに用いる固定子構造３の立体概略図である。固定子構造３は、固定子部３０、ベース３１と、少なくとも一つのコイルより構成される。ベース３１は、本体部３１０と複数のガイド部３１２より構成される。

図７を参照する。前記複数のガイド部３１２は、本体部３１０の外周縁３１００より上向きに延伸している。好ましくは、複数のガイド部３１２と本体部３１０の延伸方向は、互いに垂直するが、これに限定するものではない。また、固定子部３０は、複数の形状が同じ金属板３００の積層より構成される。

図８を参照する。金属板３００の上面図を表している。金属板３００は、固定部３０００と複数の磁極部３００１より形成される。固定部３０００は、固定孔３００３を含み、軸（未表示）を受け、固定子構造３を固定するように用いられる。磁極部３００１は、固定部３０００より外向きに延伸する。磁極部３００１の外周縁３００２は、半径固定の円弧より構成され、好ましくは、金属板３００は、ケイ素鋼板からなる。コイル３４は、固定子部３０の上に巻かれる。上述の固定子部３０がベースの上に設置される時、各二つの磁極部３００１の間にガイド部３１２が穿通される。

上述の固定子構造１に基づくと、ベース３１の本体部３１０の外周縁３１００が複数の異なる半径の円弧周縁より構成されることから、図７に示すように、仮に、従来技術で述べた金属板１００の磁極部１００１の外周縁１００２と同じ場合、この固定子部３０に巻かれたコイル３４に電流が流れた時、固定子部３０が励磁されて磁力を発生させる以外に、ベース３１の材料も金属であることから、同じように励磁されて磁力を発生させる。また、ベース３１が異なる半径の円弧周縁より生じた磁力方向が固定子部３０と異なることから、ベース３１の外周縁３１００の磁力方向は、モーターを駆動する時に接線方向の磁力分量を発生することができ、モーターをスムーズに駆動させることができる。

よって、本発明の実施例の金属板３００の磁極部３００１の外周縁３００２は、半径（ｅ.ｇ．半径Ｒ５）固定の円弧により形成されることができ、モーターが回転する時により高い回転効率を保持することができ、モーターの回転効率を下げない。また、このような簡単な円弧形状の金属板３００はまた、製造し易く、全体的な製造コストを低減させる。

また、本発明の実施例のベース３１は、複数のガイド部３１２を有し、各ガイド部３１２は、本体部３１０の外周縁３１００より上向きに延伸し、各二つの磁極部３００１の間隙に位置される。ガイド部３１２は、従来技術で述べたガイド部１２と同じ機能を有し、各二つの磁極部３００１の間隙を流れる磁力線を分散させず、回転子に磁力を持続的に提供し、回転子の回転が突然停止を起こす現象を減少する。

ガイド部３１２はまた、図９に示すように、本体部３１０の内周縁３１０１より上向きに延伸することができる。または、本発明のベース３２はまた、円環形の本体部３２０からなることができる。金属板３００の固定子部３０００の上に全ての固定子構造３を固定することができる固定孔３００３を有することから、本実施例のベース３２は、図１０に示すように、簡単に金属板３００と接合するだけでよい。各ガイド部３２２は、本体部３１０の外周縁３１００より上向きに延伸し、回転子の回転が突然停止を起こす現象を減少するもできる。これだけでなく、本発明の上述のベース３１の本体部３１０とベース部３１２は、一体成型の方式で形成されることができ、製造コストを削減することができる。

図１１を参照する。本発明は、もう一つのベース３３の実施形態を提供する。ベース３３の本体部３３０は、延伸部３３３を更に含む。前記延伸部３３３は、本体部３３０より延伸され、且つ、自由端は、回転子（未表示）の磁石リング（未表示）の一端に隣接して位置され、磁石リングを引き付け、回転子の回転を安定させることができる。もちろん上述の方式に基づいて、延伸部３３３と本体部３３０も一体成型の方式で形成され、製造コストを削減することができる。

以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

従来技術のモーターに用いる固定子構造の立体概略図である。 従来技術のモーターに用いる固定子構造の金属板の上面図である。 従来技術のモーターに用いる固定子構造のもう一つの金属板の上面図である。 従来技術のモーターに用いる固定子構造のもう一つの固定子部の立体概略図である。 図４に示した固定部の金属板の上面図である。 本発明の実施例のモーターに用いる固定子構造の立体概略図である。 本発明の実施例のモーターに用いる固定子構造のベースの立体概略図である。 本発明の実施例のモーターに用いる固定子構造の金属板の上面図である。 本発明の実施例のモーターに用いる固定子構造のもう一つのベースの立体概略図である。 本発明の実施例のモーターに用いる固定子構造のまたもう一つのベースの立体概略図である。 本発明の実施例のモーターに用いる固定子構造のまたもう一つのベースの立体概略図である。

符号の説明

１、２、３ 固定子構造
１０、１１、３０ 固定子部
１２、１１２、３１２、３２２、３３２ ガイド部
１４，３４ コイル
３１、３２、３３ ベース
３１０、３２０、３３０ 本体部
１００、１１０ 金属板
３３３ 延伸部
１０００、１１００、３０００ 固定部
１００１、３００１ 磁極部
１００２、１００４、３００２、３１００、３２００ 外周縁
１００３、１１０３、３００３ 固定孔
１１０４ ガイドフィン
３１０１ 内周縁

Claims (13)

1. 本体部と、前記本体部より延伸した複数のガイド部とより構成され、前記本体部の外周縁が複数の異なる半径の円弧周縁より構成されるベースと、
   複数の磁極部を含み、それがベースの上に設置された時、各二つの磁極部の間に前記複数のガイド部が穿通される固定子部と、
   前記固定子部に巻かれたコイルと、
   を含むモーターに用いる固定子構造。
2. 前記複数のガイド部は、前記本体より上向きに延伸され、前記ベースの前記複数のガイド部の延伸方向と前記本体部の延伸方向は、互いに垂直する請求項１に記載の固定子構造。
3. 前記ベースの材料は金属である請求項１に記載の固定子構造。
4. 前記ベースの前記複数のガイド部は、前記本体部の外周縁上、または内周縁上に位置される請求項１に記載の固定子構造。
5. 前記ベースの前記本体部の形状は、中空の円環である請求項１に記載の固定子構造。
6. 前記固定子部は、複数の金属板が積層されて構成される請求項１に記載の固定子構造。
7. 前記複数の金属板は、ケイ素鋼板である請求項６に記載の固定子構造。
8. 前記複数の金属板の形状は、全く同じである請求項６に記載の固定子構造。
9. 前記固定子部は、固定部を含み、前記複数の磁極部は、前記固定部より外向きに延伸する請求項１に記載の固定子構造。
10. 前記複数の磁極部の外周縁は、それぞれ半径固定の円弧周縁からなる請求項９に記載の固定子構造。
11. 前記本体部と前記複数のガイド部は、一体成型の方式で形成される請求項１に記載の固定子構造。
12. 前記ベースは、前記本体部より延伸された延伸部を更に含む請求項１に記載の固定子構造。
13. 前記本体部、前記延伸部と、前記複数のガイド部は、一体成型の方式で形成される請求項１２に記載の固定子構造。
    

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