JP2007104795A

JP2007104795A - Axial gap motor

Info

Publication number: JP2007104795A
Application number: JP2005290579A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Nakazawa; 悦雄中澤; Hironobu Yoshioka; 宏展吉岡
Original assignee: Nidec Shibaura Corp
Current assignee: Nidec Shibaura Corp
Priority date: 2005-10-03
Filing date: 2005-10-03
Publication date: 2007-04-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an axial gap motor wherein a steel plate to manufacture a stator efficiently used, and the stator is manufactured with simple facilities. <P>SOLUTION: The axial gap motor includes: small stator cores 14 obtained by spirally winding a tape-like electromagnetic steel plate 12; small stators 20 obtained by winding a stator winding 18 on the small stator cores 14; and a stator 22 manufactured by integrally molding the multiple small stators 20. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、アキシャルギャップモータに関するものである。 The present invention relates to an axial gap motor.

従来よりアキシャル方向に固定子と回転子のギャップを有するアキシャルギャップモータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, an axial gap motor having a gap between a stator and a rotor in the axial direction has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

このようなアキシャルギャップモータにおいては、固定子鉄心を電磁鋼板を積層して形成し、この固定子鉄心に固定子巻線を巻回している。
特開２０００−２５３６３５公報 In such an axial gap motor, a stator core is formed by laminating electromagnetic steel plates, and a stator winding is wound around the stator core.
JP 2000-253635 A

上記した従来のアキシャルギャップモータにおいては、電磁鋼板を積層して固定子鉄心を製造しているため、この電磁鋼板をプレスするプレス機器と、金型が必要で高価な設備投資が必要となり、また、電磁鋼板を打ち抜いて製造するため、不要な部分は廃棄されて有効に電磁鋼板を活用できないという問題点がある。 In the conventional axial gap motor described above, the stator iron core is manufactured by laminating electromagnetic steel sheets, and therefore, a pressing device for pressing the electromagnetic steel sheets and a mold are required, and expensive capital investment is required. Since the electromagnetic steel sheet is punched and manufactured, there is a problem that unnecessary parts are discarded and the electromagnetic steel sheet cannot be used effectively.

そこで、本発明は、アキシャルギャップモータの固定子を製造する場合に、鋼板を効率よく使用することができ、簡単な設備で製造することができるアキシャルギャップモータを提供する。 Therefore, the present invention provides an axial gap motor that can efficiently use a steel plate when manufacturing a stator of an axial gap motor, and that can be manufactured with simple equipment.

請求項１に係る発明は、テープ状の鋼板を渦巻き状に巻回して形成された小固定子鉄心と、前記小固定子鉄心に固定子巻線が巻回された小固定子と、前記複数の小固定子を等間隔に配置してモールド樹脂によって一体にモールド成型した固定子と、を有することを特徴とするアキシャルギャップモータである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a small stator core formed by winding a tape-shaped steel plate in a spiral shape, a small stator having a stator winding wound around the small stator core, and the plurality The small gap stators are arranged at equal intervals, and the stator is integrally molded with a mold resin.

請求項２に係る発明は、前記小固定子鉄心が絶縁性のインシュレータに収納され、前記インシュレータに前記固定子巻線が巻回されていることを特徴とする請求項１記載のアキシャルギャップモータである。 The invention according to claim 2 is the axial gap motor according to claim 1, wherein the small stator core is housed in an insulating insulator, and the stator winding is wound around the insulator. is there.

請求項３に係る発明は、前記小固定子鉄心の表面が絶縁性のある塗装剤によって塗装され、前記塗装された小固定子鉄心に前記固定子巻線が巻回されていることを特徴とする請求項１記載のアキシャルギャップモータである。 The invention according to claim 3 is characterized in that the surface of the small stator core is coated with an insulating coating agent, and the stator winding is wound around the painted small stator core. The axial gap motor according to claim 1.

請求項４に係る発明は、前記固定子の中心に回転自在に配された回転軸と、前記回転軸に固定された円盤型のヨークと、前記ヨークにおける前記固定子と相対向する面に設けられたマグネットと、を有することを特徴とする請求項１記載のアキシャルギャップモータである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rotating shaft rotatably disposed at the center of the stator, a disc-shaped yoke fixed to the rotating shaft, and a surface of the yoke facing the stator. The axial gap motor according to claim 1, further comprising a magnet.

請求項５に係る発明は、前記アキシャルギャップモータが、ブラシレスＤＣモータであることを特徴とする請求項１記載のアキシャルギャップモータである。 The invention according to claim 5 is the axial gap motor according to claim 1, wherein the axial gap motor is a brushless DC motor.

請求項６に係る発明は、テープ状の鋼板を渦巻き状に巻回して小固定子鉄心を製造する第１工程と、前記小固定子鉄心に絶縁部を介して固定子巻線を巻回して小固定子を複数製造する第２工程と、前記複数の小固定子を等間隔に配置してモールド樹脂によって一体にモールド成型して固定子を製造する第３工程と、を有することを特徴とするアキシャルギャップモータの製造方法である。 The invention according to claim 6 is a first step of manufacturing a small stator core by winding a tape-shaped steel plate in a spiral shape, and winding a stator winding around the small stator core via an insulating portion. A second step of manufacturing a plurality of small stators, and a third step of manufacturing the stator by arranging the plurality of small stators at equal intervals and integrally molding with a molding resin. This is a method for manufacturing an axial gap motor.

請求項７に係る発明は、前記第１工程において、前記テープ状の鋼板を渦巻き状に巻回してロール体を製造し、前記ロール体を扇状に成型して小固定子鉄心を製造することを特徴とする請求項６記載のアキシャルギャップモータの製造方法である。 The invention according to claim 7 is that in the first step, the tape-shaped steel sheet is wound in a spiral shape to manufacture a roll body, and the roll body is formed into a fan shape to manufacture a small stator core. 7. The method of manufacturing an axial gap motor according to claim 6, wherein the axial gap motor is manufactured.

本発明のアキシャルギャップモータであると、小固定子鉄心を製造する場合に、テープ状の鋼板を渦巻き状に巻回して形成するだけであるため、従来のようにプレス機器や金型が不要であり、また、打ち抜きによる不要な部分も発生しない。 In the axial gap motor of the present invention, when a small stator core is manufactured, a tape-shaped steel plate is simply wound in a spiral shape. There is no unnecessary part by punching.

以下、本発明の一実施形態のアキシャルギャップモータ（以下、単にモータという）１０について、図１〜図５に基づいて説明する。 Hereinafter, an axial gap motor (hereinafter simply referred to as a motor) 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

このモータ１０の構造について、その製造方法に基づいて説明する。 The structure of the motor 10 will be described based on its manufacturing method.

（１）第１工程
第１工程においては、図１に示すようにテープ状の電磁鋼板１２を渦巻き状に巻回して小固定子鉄心１４を形成する。この場合に、テープ状の電磁鋼板１２を巻回するだけであるため、従来のように打ち抜きによる不要な部分が発生しない。 (1) 1st process In a 1st process, as shown in FIG. 1, the tape-shaped electromagnetic steel plate 12 is wound in a spiral shape, and the small stator core 14 is formed. In this case, since only the tape-shaped electromagnetic steel sheet 12 is wound, unnecessary portions due to punching do not occur as in the prior art.

（２）第２工程
第２工程においては、図３に示すように、電磁鋼板１２をロール状に巻回した小固定子鉄心１４を扇型に成形しつつ、合成樹脂製のインシュレータ１６に挿入する。インシュレータ１６に小固定子鉄心１４を挿入する場合には、小固定子鉄心１４の巻回状態をきつく巻き、インシュレータ１６の内周側に挿入して、小固定子鉄心１４が外側に広がるようにしてインシュレータ１６内部に小固定子鉄心１４を固定させる。 (2) Second Step In the second step, as shown in FIG. 3, the small stator core 14 in which the electromagnetic steel sheet 12 is wound into a roll shape is formed into a fan shape and inserted into the insulator 16 made of synthetic resin. To do. When inserting the small stator core 14 into the insulator 16, the winding state of the small stator core 14 is tightly wound and inserted into the inner peripheral side of the insulator 16 so that the small stator core 14 spreads outward. Thus, the small stator core 14 is fixed inside the insulator 16.

（３）第３工程
第３工程においては、インシュレータ１６に、銅線よりなる固定子巻線１８を巻回する。これによって小固定子２０が完成する。 (3) Third Step In the third step, the stator winding 18 made of copper wire is wound around the insulator 16. Thereby, the small stator 20 is completed.

（４）第４工程
第４工程においては、上記のようにして小固定子を６個製造し、この６個の小固定子２０を図４（ｂ）に示すように、４５°毎に６個等間隔に金型内部に配置し、モールド樹脂によって一体にモールド成形して固定子２２を製造する。この場合に、固定子２２の中心部に回転軸２４が貫通可能なように貫通孔２６を設けておく。 (4) Fourth Step In the fourth step, six small stators are manufactured as described above, and the six small stators 20 are obtained every 45 ° as shown in FIG. The stator 22 is manufactured by arranging them inside the mold at equal intervals and molding them integrally with a mold resin. In this case, a through hole 26 is provided in the center portion of the stator 22 so that the rotary shaft 24 can pass therethrough.

（５）第５工程
第５工程においては、固定子２２に回転子２８を取り付ける。回転子２８は、回転軸３０と、円板状の第１ヨーク３２と円板状の第２ヨークとより形成されている。先ず、回転軸３０を一対のボールベアリング３６，３８を介して、固定子２２の貫通孔に取り付ける。そして、この回転軸３０の一方の側に第１ヨーク３２を取り付ける。この場合に、第１ヨーク３２の内側、即ち、固定子２２と相対向する面には、ドーナツ状のマグネット４０が設けられている。このマグネット４０は、Ｓ極とＮ極とが交互に２個ずつ９０°毎に配されている。 (5) Fifth Step In the fifth step, the rotor 28 is attached to the stator 22. The rotor 28 is formed of a rotating shaft 30, a disk-shaped first yoke 32, and a disk-shaped second yoke. First, the rotary shaft 30 is attached to the through hole of the stator 22 via a pair of ball bearings 36 and 38. Then, the first yoke 32 is attached to one side of the rotating shaft 30. In this case, a donut-shaped magnet 40 is provided on the inner side of the first yoke 32, that is, on the surface facing the stator 22. In this magnet 40, two S poles and two N poles are alternately arranged every 90 °.

回転軸３０の他方側にも、同様に第２ヨーク３４を取り付ける。第２ヨーク３４の内側にも、ドーナツ状のマグネット４２が取り付けられている。 Similarly, the second yoke 34 is attached to the other side of the rotating shaft 30. A donut-shaped magnet 42 is also attached to the inside of the second yoke 34.

以上により、モータ１０の製造が終了する。 Thus, the manufacture of the motor 10 is completed.

（６）モータ１０の効果
上記製造方法により製造されたモータ１０であると、小固定子鉄心１４を製造する場合にテープ状の電磁鋼板１２をロール状に巻回するだけであるため、従来のようなプレス機器、金型が不要で高価な設備投資が不要であり、また不要な打抜き部分が発生せず電磁鋼板１２を有効に活用することができる。 (6) Effect of motor 10 When the motor 10 is manufactured by the above manufacturing method, when the small stator core 14 is manufactured, the tape-shaped electromagnetic steel sheet 12 is only wound in a roll shape. Such press equipment and molds are unnecessary, and expensive capital investment is unnecessary, and unnecessary punching portions are not generated, and the electromagnetic steel sheet 12 can be used effectively.

また、テープ状の電磁鋼板１２を渦巻き状に巻回するため、電磁鋼板１２の両端部が短絡することがない。そのため、鉄損（渦電流損）が小さいという効果もある。 Moreover, since the tape-shaped electromagnetic steel sheet 12 is wound in a spiral shape, both ends of the electromagnetic steel sheet 12 are not short-circuited. Therefore, there is also an effect that iron loss (eddy current loss) is small.

（７）変更例
本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。 (7) Modifications The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

上記実施形態では、第１ヨーク３２及び第２ヨーク３４共にマグネット４０，４２を設けたが、一方のヨークは、ドーナツ状の鉄板に代えても、同様にモータ１０が回転する。 In the above embodiment, both the first yoke 32 and the second yoke 34 are provided with the magnets 40 and 42. However, even if one yoke is replaced with a donut-shaped iron plate, the motor 10 similarly rotates.

また、小固定子鉄心１４をインシュレータ１６に挿入したが、これに代えて小固定子鉄心１４の表面に絶縁性の塗装材をパウダー塗装により塗装することにより絶縁部を形成することもできる。 Moreover, although the small stator core 14 was inserted in the insulator 16, it can replace with this and an insulating part can also be formed by coating the surface of the small stator core 14 with an insulating coating material by powder coating.

本発明のアキシャルギャップモータであると、薄型に形成できるため、ハードディスク装置の駆動源、エアコンなどの家庭機器の駆動源に用いることができ、また、自動車の窓を上下するパワーウインドウの駆動源としても好適である。 Since the axial gap motor of the present invention can be formed thin, it can be used as a drive source for a hard disk device, a household appliance such as an air conditioner, and as a drive source for a power window that moves up and down an automobile window. Is also suitable.

本発明の一実施形態を示すモータにおける小固定子鉄心の斜視図である。It is a perspective view of the small stator core in the motor which shows one Embodiment of this invention. 小固定子の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a small stator. 小固定子の平面図である。It is a top view of a small stator. （ａ）は、固定子の縦断面図であり、（ｂ）は固定子の平面図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view of a stator, (b) is a top view of a stator. （ａ）は、モータの縦断面図であり、（ｂ）はモータの平面図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view of a motor, (b) is a top view of a motor.

Explanation of symbols

１０モータ
１２電磁鋼板
１４小固定子鉄心
１６インシュレータ
１８固定子巻線
２０小固定子
２２固定子
２４回転軸
２６貫通孔
２８回転子
３０回転軸
３２第１ヨーク
３４第２ヨーク
４０マグネット
４２マグネット DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Motor 12 Magnetic steel plate 14 Small stator core 16 Insulator 18 Stator winding 20 Small stator 22 Stator 24 Rotating shaft 26 Through hole 28 Rotor 30 Rotating shaft 32 1st yoke 34 2nd yoke 40 Magnet 42 Magnet

Claims

A small stator core formed by spirally winding a tape-shaped steel plate;
A small stator having a stator winding wound around the small stator core;
A stator in which the plurality of small stators are arranged at equal intervals and molded integrally with a mold resin;
An axial gap motor characterized by comprising:

The axial gap motor according to claim 1, wherein the small stator iron core is housed in an insulating insulator, and the stator winding is wound around the insulator.

2. The axial gap according to claim 1, wherein the surface of the small stator core is coated with an insulating coating agent, and the stator winding is wound around the painted small stator core. motor.

A rotating shaft rotatably disposed at the center of the stator;
A disk-shaped yoke fixed to the rotating shaft;
A magnet provided on a surface of the yoke opposite to the stator;
The axial gap motor according to claim 1, comprising:

The axial gap motor according to claim 1, wherein the axial gap motor is a brushless DC motor.

A first step of producing a small stator core by winding a tape-shaped steel plate in a spiral shape;
A second step of manufacturing a plurality of small stators by winding a stator winding around the small stator core via an insulating portion;
A third step in which the plurality of small stators are arranged at equal intervals and integrally molded with a mold resin to produce a stator;
A method for manufacturing an axial gap motor, comprising:

In the first step,
The axial gap motor manufacturing method according to claim 6, wherein the tape-shaped steel sheet is wound in a spiral shape to manufacture a roll body, and the roll body is formed into a fan shape to manufacture a small stator core. .