特許 6209060 インダクタ型モータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6209060

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】インダクタ型モータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/14 20060101AFI20170925BHJP

   H02K 21/16 20060101ALI20170925BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/14 C

   H02K21/16 M

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-233946(P2013-233946)

(22)【出願日】2013年11月12日

(65)【公開番号】特開2015-95956(P2015-95956A)

(43)【公開日】2015年5月18日

【審査請求日】2016年10月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】591110300

【氏名又は名称】株式会社三龍社

(74)【代理人】

【識別番号】100129654

【弁理士】

【氏名又は名称】大池 達也

(72)【発明者】

【氏名】白井 幸児

(72)【発明者】

【氏名】市村 明

【審査官】 津久井 道夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−３３６６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−１３６８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１３８９０１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １／００− １／３４

Ｈ０２Ｋ２１／００−２１／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

径方向外周側に向けて突出する突出片を周方向に複数形成した磁性材料よりなる略平板状の中間加工部材を元にして前記各突出片を曲げ起こすことにより、略円環状の保持板部の外周から複数のステータ歯を立設させたステータと、
前記ステータ歯が周方向に交互に噛み合うように対向配置された２つ１組のステータの外周側に外挿配置される励磁コイルと、
Ｎ極及びＳ極を周方向に交互に配列した着磁面を外周に設けた略円柱状のマグネットロータが２つ同軸に配列された回転子と、
前記回転子の回転中心をなす回転軸を支持する軸受部と、を備え、前記２つ１組のステータに前記励磁コイルを外挿配置したステータブロックが各マグネットロータに外挿されたインダクタ型モータであって、
略環状を呈すると共に前記ステータ歯を支持するガイド部が内周側に設けられた支持部材を備えているインダクタ型モータ。

【請求項2】

請求項１において、前記ステータブロックを構成する２つのステータのうちの一方のステータのステータ歯を支持する支持部材は、他方のステータに外挿配置された状態で保持されており、
前記他方のステータのステータ歯を支持する支持部材は、前記一方のステータに外挿配置された状態で保持されているインダクタ型モータ。

【請求項3】

請求項２において、前記ステータの保持板部は、径方向外周側に向けて突出する突出部を有しており、
前記支持部材は、前記ステータ歯の先端側からステータに対して外挿可能であると共に、前記突出部により抜け止めされているインダクタ型モータ。

【請求項4】

請求項３において、前記ガイド部は、前記支持部材の内周側に設けられて周方向において隣り合うステータ歯の間隙に突出しており、
前記支持部材は、周方向において隣り合うステータ歯の間隙に配置された前記ガイド部によって周方向に位置決めされているインダクタ型モータ。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項において、前記支持部材の内周側に前記軸受部が貫通配置されているインダクタ型モータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転子に永久磁石を採用したインダクタ型モータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、回転子に永久磁石を採用したインダクタ型モータが知られている。インダクタ型モータとしては、例えば、図１４に示すごとく、周方向に交互にＮ極及びＳ極が現れる略円柱状のロータ（回転子）８３に対してステータブロック８１・８２を外挿配置したインダクタ型モータが知られている（例えば特許文献１参照。）。このインダクタ型モータ８では、ステータ８１１・８１２により励磁コイル８１０を挟持したステータブロック８１と、ステータ８２１・８２２により励磁コイル８２０を挟持したステータブロック８２と、が２段にスタックされている。

【0003】

各ステータ８１１、８１２、８２１、８２２は、ロータ８３の軸方向に沿って突出するステータ歯を略同一円周上に複数有している。ステータブロック８１（８２）では、互いに向けて突出するステータ歯同士が噛み合うように、ステータ８１１（８２１）とステータ８１２（８２２）とが対向配置されている。このインダクタ型モータ８では、ステータ歯の並びを平面上に展開した図１５のごとく、ステータブロック８１に対してステータブロック８２の位相、すなわち回転方向（周方向）の位置がずれている。ステータブロック８１とステータブロック８２との位相差Ｇは、例えば、ステータ歯の形成ピッチＰの４分の１に当たる回転角に設定される。

【0004】

このインダクタ型モータ８が備える励磁コイル８１０（８２０）に通電すると、対向するステータ８１１（８２１）及びステータ８１２（８２２）が異なる極性に磁化される。通電中のステータブロック８１（８２）では、同一円周上に配列されたステータ歯が周方向に交互にＮ極あるいはＳ極を呈することになる。

【0005】

所定シーケンスに沿って正負が入れ替わる駆動電流を励磁コイル８１０、８２０に通電すると、各ステータ歯の極性が時間的に交互に切り替わる。このように各ステータ歯の極性が交互に切り替わると、ロータ８３のＮ極あるいはＳ極と各ステータ歯との間で吸引力あるいは反発力が交互に発生する。インダクタ型モータ８では、上記のごとくステータブロック８１、８２の位相が回転方向にずれているため、各ステータ歯から作用する吸引力及び反発力によってロータ８３に所定方向の回転トルクが生じ、ロータ８３が回転する。

【0006】

インダクタ型モータ８の構成部品であるステータ８１１、８１２、８２１、８２２は、例えば、内周側に向かって突出する突出片が複数残るように打ち抜き加工を施した板状の中間加工部材を元にして作製される。中間加工部材の各突出片をその根本から曲げ起こせばステータ歯を形成でき、効率良くステータを作製できる。

【0007】

このインダクタ型モータ８では、中間加工部材の内周側に向けて突出する突出片を曲げ起こしてステータ歯を形成しているため、ステータの内径によりステータ歯の長さが律則される。ステータ歯を長くしようとするとステータの内径を拡大する必要が生じ、モータの大径化が不可避となる。インダクタ型モータを小径化しようとした場合、ステータ歯の長さを十分に確保できずに高出力特性を実現できないおそれがある。

【0008】

そこで、小径であっても大きな回転トルクを確保することを目的として、図１６に示すようなインダクタ型モータ９が提案されている（特許文献２参照。）。このインダクタ型モータ９の特徴は、外周側に向かう突出片を設けた略平板状の中間加工部材を元にし、各突出片を曲げ起こしてステータ歯９２１を形成したステータ９２にある。このステータ９２では、略円環状の保持板部９２２の外周側にステータ歯９２１が立設されている。なお、同図では、同軸配置された２つのステータブロック９２０のうちの一方のみ組付け構造が図示され、位相が異なる他方のステータブロックについてはケース９５に収容されて図示されていない。

【0009】

このステータ９２の中間加工部材では、保持板部９２２となる部分を中心として各突出片が径方向外周側に向けて突出している。各突出片の突出長さは、保持板部９２２の直径等の寸法仕様に何ら依存せず、自由に設定可能である。このステータ９２では、インダクタ型モータに対して要求される外径寸法仕様等に関わらず、ステータ歯９２１の突出長さを自由に設定可能である。

【0010】

外径寸法に関係なくステータ歯９２１の突出長さを設定可能な図１６のインダクタ型モータ９では、ステータ歯９２１の突出長さを長くすることで高出力特性を実現可能である。例えば、インダクタ型モータ９の小径化が必要となった場合には、ステータ歯９２１を長くすることで所望の出力特性を実現できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開平１０−８４６６３号公報

【特許文献2】特許４２５２０７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

上記の特許文献２のインダクタ型モータの構成を採用すれば、小径であっても高出力を実現できる一方、細く長いステータ歯の剛性を確保する必要がある。剛性が不十分であると、ロータ側から作用する吸着力によってステータ歯が内周側に撓むおそれがある。このようにステータ歯が撓むと、その内周側で回転するロータの外周面に干渉して、異音が発生したり、摩耗等に起因する機械的なトラブルが招来されるおそれがある。

【0013】

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、小径であっても高出力特性を実現可能な優れた特性のインダクタ型モータを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明は、径方向外周側に向けて突出する突出片を周方向に複数形成した磁性材料よりなる略平板状の中間加工部材を元にして前記各突出片を曲げ起こすことにより、略円環状の保持板部の外周から複数のステータ歯を立設させたステータと、
前記ステータ歯が周方向に交互に噛み合うように対向配置された２つ１組のステータの外周側に外挿配置される励磁コイルと、
Ｎ極及びＳ極を周方向に交互に配列した着磁面を外周に設けた略円柱状のマグネットロータが２つ同軸に配列された回転子と、
前記回転子の回転中心をなす回転軸を支持する軸受部と、を備え、前記２つ１組のステータに前記励磁コイルを外挿配置したステータブロックが各マグネットロータに外挿されたインダクタ型モータであって、
略環状を呈すると共に前記ステータ歯を支持するガイド部が内周側に設けられた支持部材を備えているインダクタ型モータにある（請求項１）。

【0015】

本発明のインダクタ型モータの各ステータは、径方向外周側に向けて突出する突出片を形成した中間加工部材を元に、ステータ歯となる突出片を曲げ起こして形成される。中間加工部材の突出片を長くすれば、細長いステータ歯を備えたステータを作製できる。細長いステータ歯を有するインダクタ型モータであれば、小径であっても高出力特性を実現可能である。

【0016】

さらに、本発明のインダクタ型モータは、ステータ歯を支持する支持部材を備えている。この支持部材は、略環状を呈すると共に、その内周側に設けられたガイド部によってステータ歯を支持する。本発明のインダクタ型モータでは、支持部材によってステータ歯が支持されているため、マグネットロータ側から作用する吸着力によってステータ歯が内周側に撓むおそれが少ない。内周側へのステータ歯の撓みを抑制できれば、マグネットロータとの干渉を回避でき、異音の発生や機械的なトラブルの発生を抑制できる。さらに、外周側からステータ歯を支持するこの支持部材は、マグネットロータや軸受部など、内周側に配置される部材との干渉を回避しながら効率良く組み込み可能である。

【0017】

以上のように、本発明のインダクタ型モータは、小径であっても高出力特性を実現可能な優れた特性のモータである。

【0018】

本発明における支持部材の環状の形状としては、開口箇所が全くない完全な環状のほか、周方向に開口箇所を設けた不完全な環状が包含されている。
本発明における支持部材は、非磁性材料により形成することが良い。非磁性材料よりなる支持部材であれば、ステータを流れる磁束に影響を与えることなくステータ歯を支持できる。

【0019】

本発明における好適な一態様のインダクタ型モータでは、前記ステータブロックを構成する２つのステータのうちの一方のステータのステータ歯を支持する支持部材は、他方のステータに外挿配置された状態で保持されており、
前記他方のステータのステータ歯を支持する支持部材は、前記一方のステータに外挿配置された状態で保持されている（請求項２）。

【0020】

この場合には、前記２つ１組のステータにおいて、前記支持部材を介して互いのステータ歯を支え合う構造を実現できる。一方のステータに保持された支持部材により他方のステータ歯を支持する構造を採用すれば、前記２つ１組のステータについて位置精度を高くできる。

【0021】

本発明における好適な一態様のインダクタ型モータが備えるステータの保持板部は、径方向外周側に向けて突出する突出部を有しており、
前記支持部材は、前記ステータ歯の先端側からステータに対して外挿可能であると共に、前記突出部により抜け止めされている（請求項３）。
この場合には、ステータ歯の立設方向の反対側、すなわち保持板部側に支持部材が抜け落ちることがない。一方、インダクタ型モータの組立状態では、ステータ歯の立設する側には、他方のステータのステータ歯が存在しているので、こちら側に支持部材が抜け落ちることもない。前記支持部材は確実性高くステータに保持され、脱落するおそれなく組み付けられる。

【0022】

本発明における好適な一態様のインダクタ型モータが備えるガイド部は、前記支持部材の内周側に設けられて周方向において隣り合うステータ歯の間隙に突出しており、
前記支持部材は、周方向において隣り合うステータ歯の間隙に配置された前記ガイド部によって周方向に位置決めされている（請求項４）。
この場合には、前記ステータにより保持された支持部材について、周方向の位置精度を高く確保できる。周方向に位置精度高くステータに保持された支持部材であれば、前記２つ１組のステータに対して、周方向の位置精度を損なわせるような影響を与えることがない。

【0023】

本発明における好適な一態様のインダクタ型モータが備える支持部材の内周側に前記軸受部が貫通配置されている（請求項５）。
この場合には、環状を呈する前記支持部材の形状を活用して前記軸受部をスペース効率良く配置できる。このように径方向に重ねて部品を配置できれば、軸方向の寸法の拡大を回避できコンパクトなインダクタ型モータを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】実施例１における、インダクタ型モータの組み付け構造を示す組立図。

【図2】実施例１における、インダクタ型モータを示す斜視図。

【図3】実施例１における、インダクタ型モータの断面構造を示す断面図。

【図4】実施例１における、ステータを保持板部側から見込む斜視図。

【図5】実施例１における、中間加工部材を示す図。

【図6】実施例１における、ステータブロックの組み付け構造を示す組立図。

【図7】実施例１における、支持部材を示す斜視図。

【図8】実施例１における、ステータによる支持部材の保持構造を説明する図。

【図9】実施例１における、支持部材によるステータ歯の支持構造を説明する図。

【図10】実施例１における、中間プレートを示す正面図。

【図11】実施例１における、マグネットロータを１個のみ外挿した第１の回転シャフトを示す斜視図。

【図12】実施例１における、マグネットロータを２個、外挿した第１の回転シャフトを示す斜視図。

【図13】実施例１における、第２のロータ外挿工程により作製した回転子を示す斜視図。

【図14】従来のインダクタ型モータの組み付け構造を示す組立図。

【図15】従来のインダクタ型モータにおけるステータ歯の噛み合い構造を平面上に展開した展開図。

【図16】従来のインダクタ型モータの組み付け構造を示す組立図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本発明の実施の形態につき、以下の実施例を用いて具体的に説明する。
（実施例１）
本例は、インダクタ型モータ１に関する例である。この内容について、図１〜図１３を用いて説明する。

【0026】

本例のインダクタ型モータ１は、図１〜図４に示すごとく、略円環状の保持板部２２の外周から複数のステータ歯２１を立設させたステータ２と、ステータ歯２１が周方向に交互に噛み合うように対向配置された２つ１組のステータ２の外周側に外挿配置される励磁コイル２５と、Ｎ極及びＳ極を周方向に交互に配列した着磁面４０１を外周に設けた略円柱状のマグネットロータ４０が２つ同軸に配列された回転子４と、回転子４の回転シャフト（回転軸）４１を軸支する軸受メタル（軸受部）５４と、を備えている。このインダクタ型モータ１では、２つ１組のステータ２に励磁コイル２５を外挿配置したステータブロック２０が各マグネットロータ４０にそれぞれ外挿されている。
このインダクタ型モータ１は、略環状を呈すると共にステータ歯２１を支持するガイド部２７１（図７）が内周側に設けられた支持部材２７を備えている。
以下、この内容について詳しく説明する。

【0027】

本例のインダクタ型モータ１は、図１〜図３に示すごとく、いわゆるパーマネントマグネット型（永久磁石型）のブラシレス６極モータである。このインダクタ型モータ１は、所定のシーケンスで励磁コイル２５に通電したとき、その通電シーケンスに同期して回転子４が回転するモータである。このインダクタ型モータ１は、ステータブロック２０等を収容するモータケース５の軸方向長さが１３６ｍｍであり、その直径が４８ｍｍの細長い形状を呈している。なお、インダクタ型モータ１の極数としては、本例の６極のほか、１２極、２４極等、様々な極数を設定することができる。

【0028】

モータケース５は、図１〜図３に示すごとく、ＳＰＣＥ（冷間圧延鋼板）により形成された円筒状のケース５０と、ケース５０の両端の開口部に取り付けられる側端プレート５２と、回転子４の回転軸を軸支する軸受メタル５４と、を含んで構成されている。なお、図１では、ケース５０の図示を省略している。
図２のごとく、ケース５０の両端は、面一ではなく、軸方向に後退した凹み部５０１が形成されている（図２参照。）。凹み部５０１は、周方向において対向する２箇所に配置されている。

【0029】

側端プレート５２は、略円環状の板部材である。側端プレート５２には、ステータ２の係合凸部２３１（図４を参照して後述する。）を収容するための位置決め孔５２１が穿孔されている。本例のインダクタ型モータ１では、ステータ２側の係合凸部２３１と位置決め孔５２１との収容構造によって、側端プレート５２に対するステータ２の周方向（回転方向）の位置が規制されている。

【0030】

側端プレート５２の外周には、径方向に突出する凸部５２２が形成されている。ケース５０の凹み部５０１に係合する凸部５２２は、周方向において対向する２箇所に設けられている。モータケース５では、ケース５０の凹み部５０１と側端プレート５２の凸部５２２との係合構造により、側端プレート５２の周方向の位置が規制されている。

【0031】

側端プレート５２の内周側には、貫通孔が形成され、この貫通孔には、回転子４の回転シャフト（回転軸）４１を軸支するための軸受メタル５４が貫通配置されている。軸受メタル５４は、鉄系金属材料よりなるすべり軸受である。軸受メタル５４は、円柱形状の一方の端部にフランジ状のつば５４０を設けて形成されている。軸受メタル５４は、このフランジ状のつば５４０が軸方向内側に位置するように取り付けられ、このつば５４０によって抜け止めされている。

【0032】

このインダクタ型モータ１のステータ２は、図４に示すごとく、中心に貫通孔２２０を設けた略円環状の保持板部２２と、該保持板部２２の外周から立設する６本のステータ歯２１と、組み付け時のステータ２の取り付け姿勢を安定化させるためのスタビライザ（突出部）２３と、を有している。スタビライザ２３は、保持板部２２から径方向外周側に突出するように形成されている。

【0033】

なお、本例のステータ２は、磁性材料である鋼板ＳＰＣＥよりなる。ステータ２としては、その他、ＳＰＣＤ、ＳＧＣＤ、ＳＵＹＢ等の磁性材料よりなるものを採用することもできる。さらに、本例では、２個のステータブロック２０を構成する４個のステータ２として、同じ仕様のものを採用し、これにより、構成部品の種類数を削減している。

【0034】

ステータ２における６本のステータ歯２１は、図４に示すごとく、略同一円周上の等間隔に配列するように保持板部２２の外周から立設している。６本のスタビライザ２３は、ステータ歯２１の立設位置から周方向に３０度ずつずらして等間隔に形成されている。６本のスタビライザ２３のうちの１本おきの３本には、その先端に係合凸部２３１が形成されている。この係合凸部２３１は、ステータ歯２１とは反対側に突出し、相手部材（本例では、図１に示す中間プレート２６、あるいは側端プレート５２。）に係合するように形成してある。

【0035】

ここで、本例のステータ２を作製する方法について説明する。本例のステータ２は、磁性材料よりなる平板状の原材料（図示略）にプレス加工を施して作製したものである。ステータ２を作製するに当たっては、平板状の原材料に打ち抜き加工を施し、図５に示すごとく中間加工部材２９を得る。この中間加工部材２９は、中心に貫通孔２９０を設けた略円環状のリング部２９２と、該リング部２９２の外周における周方向等間隔の６カ所から径方向外側に向けて突出する突出片２９１と、該突出片２９１の形成位置から３０度ずらした各位置から径方向外側に向けて突出する凸状片２９３と、を有している。

【0036】

ステータ２は、図４及び図５に示すごとく、中間加工部材２９を元にして、突出片２９１の折り曲げ加工を施して作成される。具体的には、リング部２９２に対して垂直をなすように各突出片２９１を折り曲げてステータ歯２１を形成している。完成品であるステータ２における保持板部２２は、リング部２９２よりなる。ステータ歯２１は、突出片２９１よりなり、スタビライザ２３は、凸状片２９３よりなる。

【0037】

ステータブロック２０は、図６のごとく、ステータ歯２１が周方向に交互に噛み合うように２つ１組のステータ２を対向配置すると共に、ステータ歯２１の外周側に励磁コイル２５を外挿配置した中間部品である。本例のインダクタ型モータ１では、中間プレート２６（図１）を介在して軸方向に２つのステータブロック２０が同軸配置されている。

【0038】

励磁コイル２５は、図３及び図６に示すごとく、非磁性材料よりなる薄肉略円筒状のボビン２５０（図３）の外周に電線２５１を巻き付けたものである。ボビン２５０は、ステータブロック２０に対して隙間なく外挿できるように構成してある。ボビン２５０は、軸方向の両端に、電線２５１の巻き付けを容易にするための大径の側板２５２を有している。なお、本例では、非磁性材料である樹脂（ＰＢＴ）よりなるボビン２５０を採用した。電線２５１としては、材質ポリウレタン銅線よりなるものを採用した。

【0039】

ボビン２５０の側板２５２の外形状は完全な円形ではなく、内周側に窪む凹み部２５５が外周に形成されている。この凹み部２５５は、励磁コイル２５の給電リード線（図示略）等を収容するための形状である。

【0040】

ステータブロック２０では、ステータ歯２１の先端を支持する支持部材２７を介在して２つのステータ２が組み合わされている。支持部材２７は、ステータブロック２０を構成する２つのステータ２にそれぞれ装着されている。支持部材２７は、ステータ歯２１の先端側から挿入されてステータ歯２１の根本側に外挿配置される。このように装着された支持部材２７は、装着された側のステータ２ではなく、対向配置された他方のステータ２のステータ歯２１の先端を支持する。なお、図１及び図６の組立図では、支持部材２７を図示するに当たって、挿入する側に当たるステータ歯２１の先端側ではなく、装着される側である保持板部２２側に図示してある。

【0041】

支持部材２７は、図７のごとく、ステータ歯２１の配列円の外周側に位置する環状部２７３と、ステータ歯２１を支持するように環状部２７３の内周側に設けられたガイド部２７１と、を有している。支持部材２７は、ステータ２に外挿配置されて保持された状態で組み付けられる。支持部材２７は、ステータ歯２１の先端側から外挿され、ステータ２の保持板部２２（図４、図６参照。）にガイド部２７１が当接する状態でステータ２に装着される。

【0042】

ガイド部２７１は、ステータ２に装着されたとき、周方向に隣り合うステータ歯２１の間隙から内周側に突出するように形成されている。ガイド部２７１の周方向の位置は、ステータ２に設けられたスタビライザ２３に一致している。ガイド部２７１には、ステータ歯２１の先端を挿入する挿入孔２７０が穿設されている。この挿入孔２７０には、装着された側のステータ２ではなく、このステータ２に対して対向配置された他方のステータ２のステータ歯２１の先端が収容される。

【0043】

支持部材２７では、その厚さ方向においてガイド部２７１と環状部２７３とが段違いに形成されている。環状部２７３に対して段違いに形成されたガイド部２７１によれば、スタビライザ２３の厚さ方向の寸法を回避でき、保持板部２２に対して環状部２７３を面一に近く配置できる。このように保持板部２２に対して面一に近く環状部２７３を配置できれば、支持部材２７の厚さ分だけ励磁コイル２５の軸方向の寸法を短縮等することにより、支持部材２７を組み込むスペースを確保する必要が生じない。このように本例の支持部材２７は、磁気的な特性を左右する寸法等を変更することなく、ステータブロック２０へ組み込み可能である。

【0044】

なお、環状部２７３の外周形状は、完全な円形ではなく、周方向の１箇所に凹み部２７５が形成されている。この凹み部２７５は、励磁コイル２５の給電リード線（図示略）等を収容するための形状である。

【0045】

回転子４は、図１〜図３に示すごとく、インダクタ型モータ１の回転出力を取り出すための回転シャフト（回転軸）４１を有し、回転シャフト４１に対して２個のマグネットロータ４０を外挿固定したものである。マグネットロータ４０は、ステータ２のステータ歯２１がなす配設円の内周側に、回転可能な状態で内挿される。

【0046】

マグネットロータ４０は、略円柱形状の外周面に、周方向に交互にＮ極及びＳ極が現れる着磁面４０１を有している。なお、本例では、材質ネオジウムよりなるマグネットロータ４０を採用した。マグネットロータ４０の材質としては、上記のほか、フェライト、サマリウムコバルト等を採用することができる。

【0047】

各マグネットロータ４０は、他方のマグネットロータ４０に隣接する端部に、断面半円形の係合部４０３（図１１）を有している。回転子４では、各マグネットロータ４０の断面半円形の係合部４０３が円形状をなすように組み合わさって中間凹部４２が形成されている（図３）。インダクタ型モータ１の組立状態では、ステータ２の保持板部２２及び中間プレート２６がこの中間凹部４２に外挿配置される。

【0048】

中間プレート２６は、図１０に示すごとく、モータケース５（図２）の内径に略一致する外径と、中間凹部４２（図３）よりも大きい内径と、を呈する略円環板状の板状部材である。この中間プレート２６は、磁性材料よりなり、ステータブロック２０を構成する２つ１組のステータ２を磁気的に接続する経路を構成している。なお、本例では、磁性材料であるＳＰＣＥよりなる中間プレート２６を採用した。

【0049】

中間プレート２６は、２つのステータ２を背中合わせの状態で保持可能なように構成されている。中間プレート２６には、各ステータ２の係合凸部２３１（図４参照。）を収容するための位置決め孔２６１が周方向に３カ所ずつ設けられている。一方のステータ２に対応する位置決め孔２６１と、他方のステータ２に対応する位置決め孔２６１とは、周方向に１５度ずつずれた位置に設けられている。

【0050】

中間プレート２６の位置決め孔２６１の周方向位置は、対応する側端プレート５２の位置決め孔５２１の周方向位置に対して回転方向（周方向）に３０度ずつずれている。このような構成により、この側端プレート５２の位置決め孔５２１に係合凸部２３１を係合したステータ２と、中間プレート２６の位置決め孔２６１に係合凸部２３１を係合したステータ２とを、回転方向に３０度ずらして対向配置できる。

【0051】

なお、中間プレート２６の外周形状は完全な円形ではなく、内周側に窪む凹み部２６２が周方向の１箇所に形成されている。この凹み部２６２は、励磁コイル２５の給電リード線（図示略）等を収容するための形状である。

【0052】

次に、本例のインダクタ型モータ１の構成がさらに明確となるよう、図１１〜図１３を用いて各部品の組み付け手順を説明する。まず、本例のインダクタ型モータ１は、図１に示すごとく、ステータ歯２１が噛み合うようにステータ２を対向配置すると共に励磁コイル２５を外挿したステータブロック２０と、外周面にＮ極及びＳ極を交互に設けたマグネットロータ４０を含む回転子４を、モータケース５に組み付けたものである。インダクタ型モータ１では、同軸上に２組配列されたステータブロック２０の内周側に、マグネットロータ４０がそれぞれ配置されている（図１）。

【0053】

このインダクタ型モータ１を作製するに当たっては、中間プレート２６を介して背中合わせの２つのステータ２が中間凹部４２に外挿配置された状態で、２つのマグネットロータ４０が同軸配置された回転子４（図１１参照。）を作製する。
この回転子４を作製するに当たって、本例では、中間プレート２６及びステータ２を除いてマグネットロータ４０のみを第１の回転シャフト４１１に外挿固定する第１のロータ外挿工程、第１の回転シャフト４１１に外挿固定した各マグネットロータ４０の外周面を着磁するロータ着磁工程、第１の回転シャフト４１１から各マグネットロータ４０を抜き取るロータ抜き取り工程、及び中間プレート２６等と共にマグネットロータ４０を第２の回転シャフト４１に外挿固定する第２のロータ外挿工程を、この順番で実施した。

【0054】

上記第１のマグネットロータ外挿工程では、図１１及び図１２に示すごとく、生産治具としての第１の回転シャフト４１１に対して、着磁前の２個のマグネットロータ４０を外挿、固定する。ここで、２個のマグネットロータ４０を外挿固定するに当たっては、それぞれの断面半円形状の係合部４０３が組み合わさるよう、各マグネットロータ４０の回転方向の相対位置を調整する。

【0055】

その後、上記ロータ着磁工程を実施し、各マグネットロータ４０に多極着磁を施し、その外周面に着磁面４０１を設けた。このロータ着磁工程では、６カ所のＮ極及びＳ極が周方向に交互に現れる着磁面４０１を、各マグネットロータ４０の外周面に形成した。本例のロータ着磁工程では、同軸上に配列した２個のマグネットロータ４０について、各磁極の回転方向（周方向）の形成位置が同一となるように着磁した（図１２）。

【0056】

その後、上記ロータ抜き取り工程を実施し、生産治具としての上記第１の回転シャフト４１１から着磁済みの２個のマグネットロータ４０を抜き取りし、上記第２のロータ外挿工程を実施する。この第２のロータ外挿工程は、２個のステータ２を保持した中間プレート２６を軸方向の中間に位置させた状態で、着磁済の２個のマグネットロータ４０を第２の回転シャフト４１に外挿する工程である。

【0057】

第２のロータ外挿工程を実施するに当たっては、ステータ２及び支持部材２７が中間プレート２６の両面側に保持された中間部品（図示略）を準備する必要がある。中間プレート２６の両面側にステータ２を保持させた後、ステータ歯２１の先端側から支持部材２７を装着すれば、この中間部品を準備できる。

【0058】

ここで、中間プレート２６に各ステータ２を保持させるに当たっては、上記のごとく、中間プレート２６の一方の３カ所の位置決め孔２６１（図１０参照。）に一方のステータ２の係合凸部２３１（図４参照。）を係合させると共に、他方の３カ所の位置決め孔２６１に他方のステータ２の係合凸部２３１を係合させる。ここで、位置決め孔２６１と位置決め孔２６１とは、その穿孔位置を周方向に１５度ずつずらしてある。それ故、上記のように２個のステータ２を中間プレート２６に保持させれば、各ステータ２を周方向に１５度ずらすことができる。

【0059】

中間プレート２の両面側に保持されたステータ２を元に上記の中間部品を完成させるに当たっては、各ステータ２のステータ歯２１の先端側から支持部材２７を外挿していく。ステータ歯２１の根本に当たる保持板部２２に対して環状部２７３がほぼ面一になるように支持部材２７を装着する（図８の状態）。

【0060】

第２のロータ外挿工程では、まず、ステータ２及び支持部材２７を中間プレート２６の両面側に保持した上記の中間部品を、回転子４の回転シャフト４１となる第２の回転シャフト４１に外挿する。

【0061】

その後、上記中間部品を外挿した回転シャフト４１の両端側から、着磁済のマグネットロータ４０を外挿する。回転シャフト４１に対してマグネットロータ４０を外挿するに当たっては、マグネットロータ４０の一方の端部に設けた係合部４０３を挿入方向の先端とした。一方の端部からマグネットロータ４０を外挿、固定した後、他方の端部からもう一方のマグネットロータ４０を外挿する。

【0062】

ここで、マグネットロータ４０を回転シャフト４１に組み付けるに当たっては、上記第１のロータ外挿工程と同様、各マグネットロータ４０の係合部４０３を組み合わせている。それ故、上記第２のロータ外挿工程によれば、各マグネットロータ４０の回転方向の相対位置を、上記ロータ着磁工程を実施した際と同様に設定できる。

【0063】

さらに、図１に示すごとく、軸方向両端側に位置するステータ２や励磁コイル２５等を組み付けし、モータケース５に収容する最終の組み立て工程を実施する。この最終の組み立て工程を実施するに当たっては、組み付けるステータ２に対して支持部材２７を装着しておく。上記と同様、支持部材２７は、ステータ歯２１の根本側に装着する（図８）。

【0064】

最終の組み立て工程では、図１及び図２に示すごとく、ステータブロック２０を組み付けた回転子４をケース５０に挿入していく。ステータ２、中間プレート２６、励磁コイル２５、支持部材２７が正しく組み付けられた回転子４であれば、各部品の外周に設けられた凹み部が略一直線上に配置され、励磁コイル２５の給電リード線（図示略）等を収容可能な状態となる。

【0065】

ケース５０に回転子４を収容した後、予め軸受メタル５４を取り付けた側端プレート５２を両端に取り付ける。このとき、側端プレート５２の位置決め孔５２１にステータ２の係合凸部２３１が収容されるように周方向位置を調整しながら組み付けを行う。

【0066】

本例のインダクタ型モータ１は、長いステータ歯２１を備えたことで、小径でありながら高出力特性のモータである。長いステータ歯２１の場合にはステータ歯２１の剛性の確保が重要となり、剛性が十分でないとステータ歯２１がマグネットロータ４０側に吸着されて内周側に撓み、マグネットロータ４０の外周面に接触するおそれが生じる。

【0067】

これに対して、本例のインダクタ型モータ１では、ステータ歯２１の先端を支持する支持部材２７を備えているので、ステータ歯２１が撓んでしまうおそれが少ない。さらに、この支持部材２７は、外周側から吊り上げるようにステータ歯２１の先端を支持する構造となっており、内周側は中空の構造となっている。内周側が中空の構造となっていれば、回転シャフト４１を軸支する軸受メタル５４等との干渉を未然に回避でき、軸受メタル５４等を回避するための特別な構造を新たに設計等する必要が生じない。

【0068】

さらに、本例の支持部材２７は、ステータ歯２１の先端を支持するガイド部２７１と、ガイド部２７１が設けられた環状部２７３とが、支持部材２７の厚さ方向に段違いに形成されている。この段違いの構造を採用した支持部材２７では、環状部２７３とステータ２の保持板部２２を面一に近づけることができ、励磁コイル２５の軸方向の寸法を短縮させることなく支持部材２７の組み込みが可能となっている。支持部材２７の組み込みによってインダクタ型モータ１の磁気的特性が左右されるおそれが極めて少なく、インダクタ型モータ１の出力特性が損なわれることもない。

【0069】

以上のように構成されたインダクタ型モータ１を構成するステータ２は、径方向外周側に向けて突出する突出片を形成した中間加工部材２９を元に、ステータ歯２１となる突出片を曲げ起こして形成される。中間加工部材２９の突出片を長くすれば、細長いステータ歯２１を備えたステータ２を作製できる。細長いステータ歯２１を有するインダクタ型モータ１であれば、小径であっても高出力特性を実現可能である。

【0070】

このインダクタ型モータ１は、ステータ歯２１を支持する支持部材２７を備えている。この支持部材２７は、略環状を呈すると共に、その内周側に設けられたガイド部２７１によってステータ歯２１を支持する。支持部材２７によってステータ歯２１が支持されているため、マグネットロータ４０側から作用する吸着力によってステータ歯２１が内周側に撓むおそれが少ない。内周側へのステータ歯２１の撓みを抑制できれば、マグネットロータ４０との干渉を回避でき、異音の発生や機械的なトラブルの発生を抑制できる。

【0071】

以上のように、本発明のインダクタ型モータ１は、小径であっても高出力特性を実現可能な優れた特性のモータである。

【0072】

本例のインダクタ型モータ１では、ステータ歯２１の先端を支持する支持部材２７を採用している。これに代えて、ステータ歯２１の立設方向の中間的な位置を支持する支持部材を採用することも良い。さらに、ステータ歯２１の立設方向の略中央に当たる位置を支持する支持部材についてガイド部を周方向に１２箇所設ければ、２つ１組のステータ２の間で１つの支持部材を共用する構造を実現できる。

【0073】

以上、実施例のごとく本発明の具体例を詳細に説明したが、これらの具体例は、特許請求の範囲に包含される技術の一例を開示しているにすぎない。言うまでもなく、具体例の構成や数値等によって、特許請求の範囲が限定的に解釈されるべきではない。特許請求の範囲は、公知技術や当業者の知識等を利用して前記具体例を多様に変形、変更、あるいは適宜組み合わせた技術を包含している。

【符号の説明】

【0074】

１ インダクタ型モータ
２ ステータ
２０ ステータブロック
２１ ステータ歯
２２ 保持板部
２５ 励磁コイル
２６ 中間プレート
２７ 支持部材
２７０ 挿入孔
２７３ 環状部
２７１ ガイド部
４ 回転子
４０ マグネットロータ
４０１ 着磁面
４１ 回転シャフト（第２の回転シャフト、回転軸）
４１１ 第１の回転シャフト
４２ 中間凹部
５ モータケース
５０ ケース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】