JP2649172B2 - ディスク型モータのロータ - Google Patents
ディスク型モータのロータInfo
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- disk
- insulating material
- sheet
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- Windings For Motors And Generators (AREA)
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- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はディスク型モータのロータに係り、特に絶縁
材をシートコイルで挟んだディスクコイルを有するディ
スク型モータのロータに関する。
材をシートコイルで挟んだディスクコイルを有するディ
スク型モータのロータに関する。
［従来の技術］ 一般に、ディスク型モータのロータは、回転軸に固定
されたボス部により円盤状のディスクコイルが固定され
ており、この回転軸と一体でディスクコイルが回転す
る。このディスクコイルは、固定子側に配置されたリン
グ状の界磁マグネットに僅かな間隙を有して対向してい
る。そして、ディスクコイルと界磁マグネットとの間の
間隙が、モータを回転させるための磁気回路の磁気抵抗
に大きく作用するため、この間隙をより小さくすること
がディスク型モータの高率にとって極めて重要である。
されたボス部により円盤状のディスクコイルが固定され
ており、この回転軸と一体でディスクコイルが回転す
る。このディスクコイルは、固定子側に配置されたリン
グ状の界磁マグネットに僅かな間隙を有して対向してい
る。そして、ディスクコイルと界磁マグネットとの間の
間隙が、モータを回転させるための磁気回路の磁気抵抗
に大きく作用するため、この間隙をより小さくすること
がディスク型モータの高率にとって極めて重要である。
また、このディスクコイルは、２枚のシートコイル間
に絶縁材を挟んで接合されてなるコイル片のさらに外側
を絶縁材を介して２枚のシートコイルで挟み接合してい
る。このようにディスクコイルは、合計４枚のシートコ
イルをそれぞれ絶縁材を介して層をなして接合された構
成をしている。
に絶縁材を挟んで接合されてなるコイル片のさらに外側
を絶縁材を介して２枚のシートコイルで挟み接合してい
る。このようにディスクコイルは、合計４枚のシートコ
イルをそれぞれ絶縁材を介して層をなして接合された構
成をしている。
このとき使用される絶縁材として、マイカと称する天
然の雲母板に熱硬化性絶縁樹脂を塗布したものを用いて
いた。また、マイカが高価であることからグラスウール
等からなる布に熱硬化性絶縁樹脂を含浸させたものもを
知られている（例えば実開昭53−18501号公報）。
然の雲母板に熱硬化性絶縁樹脂を塗布したものを用いて
いた。また、マイカが高価であることからグラスウール
等からなる布に熱硬化性絶縁樹脂を含浸させたものもを
知られている（例えば実開昭53−18501号公報）。
しかしながら、これらの絶縁材をディスク型モータの
ロータにおけるディスクコイルの絶縁材として使用する
には次のような不都合がある。
ロータにおけるディスクコイルの絶縁材として使用する
には次のような不都合がある。
まず上記実開昭53−18501号公報で開示されているよ
うな、所謂プリプレグと称されるグラスウール編組布に
熱硬化性絶縁樹脂を含浸させた絶縁材は、グラスウール
をクロスさせて編んであり、このグラスウールは細線化
に限界がある。また、圧延銅の板を所定のコイルパター
ンに打ち抜いて形成されたシートコイルは、打ち抜く方
向にバリが生じる。このため、シートコイルで上記絶縁
材を挟み接合したときに、バリが上記グラスウールのク
ロスされた間隙より突出して、シートコイル間が短絡す
るという絶縁に対する問題があった。
うな、所謂プリプレグと称されるグラスウール編組布に
熱硬化性絶縁樹脂を含浸させた絶縁材は、グラスウール
をクロスさせて編んであり、このグラスウールは細線化
に限界がある。また、圧延銅の板を所定のコイルパター
ンに打ち抜いて形成されたシートコイルは、打ち抜く方
向にバリが生じる。このため、シートコイルで上記絶縁
材を挟み接合したときに、バリが上記グラスウールのク
ロスされた間隙より突出して、シートコイル間が短絡す
るという絶縁に対する問題があった。
一方、マイカと称する天然の雲母板に熱硬化性絶縁樹
脂を塗布したものの場合、マイカは割れ易く、取扱いが
不便であるとともに、天然の雲母は所謂赤斑と呼ばれる
不純物の混入が多く、絶縁性に劣るものがある。さら
に、雲母は層間剥離を生じ易いため、熱硬化性絶縁樹脂
による接着強度は雲母の剥離強度に依存されてしまい、
結果としてシートコイルと絶縁材との接着強度は低いも
のであった。
脂を塗布したものの場合、マイカは割れ易く、取扱いが
不便であるとともに、天然の雲母は所謂赤斑と呼ばれる
不純物の混入が多く、絶縁性に劣るものがある。さら
に、雲母は層間剥離を生じ易いため、熱硬化性絶縁樹脂
による接着強度は雲母の剥離強度に依存されてしまい、
結果としてシートコイルと絶縁材との接着強度は低いも
のであった。
［発明が解決しようとする課題］ このように従来は、ディスク型モータのロータにおけ
るディスクコイルの絶縁材について、絶縁性および強度
等に関して種々考えられてきた。
るディスクコイルの絶縁材について、絶縁性および強度
等に関して種々考えられてきた。
本発明者は、これら絶縁性等の問題は勿論、ディスク
型モータの構造上の問題、すなわち、ロータのディスク
コイルと界磁マグネットとの間隙が小さく、しかもコイ
ルが円盤状であることにより、このディスクコイルが長
期間のモータの使用により経時変化（ディスクコイルの
板厚増加，そり等）すると、ディスクコイルと界磁マグ
ネットとが干渉してしまい、モータを損傷する虞れがあ
るという問題にも着目した。
型モータの構造上の問題、すなわち、ロータのディスク
コイルと界磁マグネットとの間隙が小さく、しかもコイ
ルが円盤状であることにより、このディスクコイルが長
期間のモータの使用により経時変化（ディスクコイルの
板厚増加，そり等）すると、ディスクコイルと界磁マグ
ネットとが干渉してしまい、モータを損傷する虞れがあ
るという問題にも着目した。
本発明は上記問題点に着目してなされたものであり、
その目的は、モータの軽量化およびディスク型モータの
ロータの薄型化が好適にでき、シートコイル間の絶縁性
を向上させ、しかもディスクコイルの経時変化を小さく
したディスク型モータのロータを提供するものである。
その目的は、モータの軽量化およびディスク型モータの
ロータの薄型化が好適にでき、シートコイル間の絶縁性
を向上させ、しかもディスクコイルの経時変化を小さく
したディスク型モータのロータを提供するものである。
［課題を解決するための手段］ このために本発明は、回転軸と、該回転軸に固定され
て前記回転軸と一体に回転するボス部と、該ボス部に固
定されたディスクコイルと、を備え、前記ディスクコイ
ルは、中央部に孔を有し所定のコイルパターンで打ち抜
かれたシートコイルにより絶縁材を挟んで形成された円
盤状のコイル片と、該コイル片の外側を絶縁材を介して
シートコイルを接合して形成されたディスク型モータの
ロータにおいて、 前記絶縁材は、紙状の全芳香族ポリアミド繊維の両面
にエポキシ系熱硬化性絶縁樹脂を略30g/m2塗布した薄板
状からなり、前記シートコイルは厚さ略0.25mmの銅板か
らなり、前記コイル片及び前記ディスクコイルは、前記
絶縁材を前記銅板で形成されたシートコイルで挟み、前
記絶縁材と前記シールコイルとを加熱および加圧して接
合された構成としたものである。
て前記回転軸と一体に回転するボス部と、該ボス部に固
定されたディスクコイルと、を備え、前記ディスクコイ
ルは、中央部に孔を有し所定のコイルパターンで打ち抜
かれたシートコイルにより絶縁材を挟んで形成された円
盤状のコイル片と、該コイル片の外側を絶縁材を介して
シートコイルを接合して形成されたディスク型モータの
ロータにおいて、 前記絶縁材は、紙状の全芳香族ポリアミド繊維の両面
にエポキシ系熱硬化性絶縁樹脂を略30g/m2塗布した薄板
状からなり、前記シートコイルは厚さ略0.25mmの銅板か
らなり、前記コイル片及び前記ディスクコイルは、前記
絶縁材を前記銅板で形成されたシートコイルで挟み、前
記絶縁材と前記シールコイルとを加熱および加圧して接
合された構成としたものである。
［作用］ 上記構成において、紙状の全芳香族ポリアミド繊維の
両面にエポキシ系熱硬化性絶縁樹脂を略30g/m2塗布した
薄板状のものをシートコイル間の絶縁材としている。こ
のため、コイルパターンの間からエポキシ系熱硬化性絶
縁樹脂からなる接着剤が表面に出てくることなく、モー
タの軽量化およびディスク型モータのロータの薄型化に
好適で、グラスウール編組布のような編み目がなく、シ
ートコイルのバリによってシートコイル間の短絡を生じ
るといった問題はなく、電気絶縁性に優れている。さら
に、全芳香族ポリアミド繊維は繊維強度が高いので、絶
縁材を薄くしても割れたりせず、取扱いが容易である。
また、長期間のモータ使用による冷熱サイクルにおい
て、前記絶縁材をシートコイルで挟み、上記絶縁材と前
記シートコイルとを加熱および加圧して接合し、コイル
片およびディスクコイルを形成した場合、このディスク
コイルはある冷熱サイクルを越えても板厚の変化量が小
さいため、上記構成は、界磁マグネットとディスクコイ
ルとの間の間隙量を必要最小限に設定できる。
両面にエポキシ系熱硬化性絶縁樹脂を略30g/m2塗布した
薄板状のものをシートコイル間の絶縁材としている。こ
のため、コイルパターンの間からエポキシ系熱硬化性絶
縁樹脂からなる接着剤が表面に出てくることなく、モー
タの軽量化およびディスク型モータのロータの薄型化に
好適で、グラスウール編組布のような編み目がなく、シ
ートコイルのバリによってシートコイル間の短絡を生じ
るといった問題はなく、電気絶縁性に優れている。さら
に、全芳香族ポリアミド繊維は繊維強度が高いので、絶
縁材を薄くしても割れたりせず、取扱いが容易である。
また、長期間のモータ使用による冷熱サイクルにおい
て、前記絶縁材をシートコイルで挟み、上記絶縁材と前
記シートコイルとを加熱および加圧して接合し、コイル
片およびディスクコイルを形成した場合、このディスク
コイルはある冷熱サイクルを越えても板厚の変化量が小
さいため、上記構成は、界磁マグネットとディスクコイ
ルとの間の間隙量を必要最小限に設定できる。
［発明の効果］ 本発明は、ディスク型モータのロータにおいて、ディ
スクコイルの経時変化を小さくできるので、界磁マグネ
ットとディスクコイルとの間の間隙量を必要最小限に設
定でき、且つディスクコイルのシートコイル間の絶縁性
を向上させることができる。といった優れた効果を奏す
るものである。
スクコイルの経時変化を小さくできるので、界磁マグネ
ットとディスクコイルとの間の間隙量を必要最小限に設
定でき、且つディスクコイルのシートコイル間の絶縁性
を向上させることができる。といった優れた効果を奏す
るものである。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
本例のディスク型モータのロータ10は、第1A図で示す
ように、ディスクコイル11の中心部にボス部12及び回転
軸13を取付けて成るものである。本例のディスクコイル
11は、第1B図，第1C図で示すように２枚のシートコイル
16,16により１枚の絶縁材15を挟んでコイル片14を形成
し、このコイル片14のさらに外側をおのおの１枚の絶縁
材15を介して２枚のシートコイル16,16により挟み、熱
圧着（加熱・加圧）により接合されてなる。シートコイ
ル16は、圧延薄銅板を所定のコイルパターン16aおよび
中央部に孔16bが形成されるようにプレスなどで打ち抜
いたものである。
ように、ディスクコイル11の中心部にボス部12及び回転
軸13を取付けて成るものである。本例のディスクコイル
11は、第1B図，第1C図で示すように２枚のシートコイル
16,16により１枚の絶縁材15を挟んでコイル片14を形成
し、このコイル片14のさらに外側をおのおの１枚の絶縁
材15を介して２枚のシートコイル16,16により挟み、熱
圧着（加熱・加圧）により接合されてなる。シートコイ
ル16は、圧延薄銅板を所定のコイルパターン16aおよび
中央部に孔16bが形成されるようにプレスなどで打ち抜
いたものである。
上記シートコイル16及びコイル片14の間に介在される
絶縁材15としては、第1D図で示すような全芳香族ポリア
ミド繊維紙（以下アラミド繊維紙という）15bの両面に
熱硬化性絶縁樹脂15cを塗布したもので、中央に孔15aを
形成したドーナツ状のものを用いる。
絶縁材15としては、第1D図で示すような全芳香族ポリア
ミド繊維紙（以下アラミド繊維紙という）15bの両面に
熱硬化性絶縁樹脂15cを塗布したもので、中央に孔15aを
形成したドーナツ状のものを用いる。
上記全芳香族ポリアミド繊維紙は、全芳香族ポリアミ
ド繊維を紙にしたものであり、また上記熱硬化性絶縁樹
脂としては、例えばエポキシ系熱硬化型接着剤を用い
る。
ド繊維を紙にしたものであり、また上記熱硬化性絶縁樹
脂としては、例えばエポキシ系熱硬化型接着剤を用い
る。
次に本発明をより理解するために本発明品の具体的な
例および比較例の試験結果を対比して説明する。試験は
共にコイル片を用いて行った。
例および比較例の試験結果を対比して説明する。試験は
共にコイル片を用いて行った。
（具体例） 本発明品の具体例として、絶縁材をアラミド繊維紙
（デュポン社の商品名：ノーメックス410;厚さ３ミルス
＝約0.076mm）の両面にエポキシ系熱硬化型接着剤（新
興化学工業（株）製ビスフェノール型エポキシ樹脂）を
約30g/m2塗布し、樹脂を乾燥させて作成した。これを所
定のコイルパターンが形成された厚さ0.25mmの銅板より
なるシートコイルで挟み、次の条件で加熱・加圧した。
加熱温度は、150℃乃至190℃、好ましくは160℃乃至180
℃とし、加圧する圧力を20kgf/cm2、接着時間を30分で
圧着する。
（デュポン社の商品名：ノーメックス410;厚さ３ミルス
＝約0.076mm）の両面にエポキシ系熱硬化型接着剤（新
興化学工業（株）製ビスフェノール型エポキシ樹脂）を
約30g/m2塗布し、樹脂を乾燥させて作成した。これを所
定のコイルパターンが形成された厚さ0.25mmの銅板より
なるシートコイルで挟み、次の条件で加熱・加圧した。
加熱温度は、150℃乃至190℃、好ましくは160℃乃至180
℃とし、加圧する圧力を20kgf/cm2、接着時間を30分で
圧着する。
（比較例） 比較例として絶縁材にマイカを用いて上記具体例と同
じシートコイルを作成した。マイカとして、雲母製絶縁
材（例えば岡部マイカ製：マイカ板；厚さ0.07mm）を用
いた。
じシートコイルを作成した。マイカとして、雲母製絶縁
材（例えば岡部マイカ製：マイカ板；厚さ0.07mm）を用
いた。
上記具体例と比較例について、室温約25℃、湿度65％
の条件下で、接着力、そり、振れを測定した。その結
果、 （１）接着力について、テンションゲージを用いて測定
したところ、比較例が平均約197gで剥離したのに比し、
具体例では、比較例の2.3倍以上の剥離強度を有する平
均約462gまで耐えられた。また、室温80℃，湿度95％
で、96時間放置した場合に、比較例では剥離強度が124g
と35％以上も低下したのに比し、具体例では剥離強度が
低下しなかった。
の条件下で、接着力、そり、振れを測定した。その結
果、 （１）接着力について、テンションゲージを用いて測定
したところ、比較例が平均約197gで剥離したのに比し、
具体例では、比較例の2.3倍以上の剥離強度を有する平
均約462gまで耐えられた。また、室温80℃，湿度95％
で、96時間放置した場合に、比較例では剥離強度が124g
と35％以上も低下したのに比し、具体例では剥離強度が
低下しなかった。
（２）そり及び振れについて、ダイヤルゲージを用いて
測定したところ、（ａ）そりについて、比較例が平均約
0.061mmであったのに比し、具体例は比較例に比し略半
分の0.037mmであった。
測定したところ、（ａ）そりについて、比較例が平均約
0.061mmであったのに比し、具体例は比較例に比し略半
分の0.037mmであった。
（３）さらに冷熱サイクル試験を行なった。冷熱サイク
ルは、−30℃と100℃とを２時間毎に交互に変化させた
のを１サイクルとして、1000サイクル行った。この結
果、具体例と比較例とでは、200サイクル以上におい
て、比較例のコイル片の板厚が厚くなるという大きな相
違が生じた。
ルは、−30℃と100℃とを２時間毎に交互に変化させた
のを１サイクルとして、1000サイクル行った。この結
果、具体例と比較例とでは、200サイクル以上におい
て、比較例のコイル片の板厚が厚くなるという大きな相
違が生じた。
以上のように、冷熱サイクル試験によってコイル片の
板厚に変化が生じるということ、すなわち、モータを長
期間使用する（モータの使用，不使用を繰り返す）場合
に、ディスク型モータのロータにおいてディスクコイル
の板厚が変化するということである。このディスクコイ
ルの板厚が変化することによって界磁マグネットとディ
スクコイルとが干渉してモータの損傷を招くこととな
る。しかし具体例では、比較例に対し板厚の変化が著し
く小さいものであった。
板厚に変化が生じるということ、すなわち、モータを長
期間使用する（モータの使用，不使用を繰り返す）場合
に、ディスク型モータのロータにおいてディスクコイル
の板厚が変化するということである。このディスクコイ
ルの板厚が変化することによって界磁マグネットとディ
スクコイルとが干渉してモータの損傷を招くこととな
る。しかし具体例では、比較例に対し板厚の変化が著し
く小さいものであった。
図面は本発明を説明するためのものであり、第1A図はロ
ータの斜視図、第1B図は第1A図のＩ−Ｉ線による断面
図、第1C図はコイル片形成の構成を示す斜視図、第1D図
は第1C図のII−II線による拡大断面図を示すものであ
る。 10……ロータ、 11……ディスクコイル、 12……ボス部、13……回転軸、 14……コイル片、15……絶縁材、 15b……全芳香族ポリアミド繊維紙、 15c……熱硬化性絶縁樹脂、 16……シートコイル、 16a……コイルパターン、16b……孔。
ータの斜視図、第1B図は第1A図のＩ−Ｉ線による断面
図、第1C図はコイル片形成の構成を示す斜視図、第1D図
は第1C図のII−II線による拡大断面図を示すものであ
る。 10……ロータ、 11……ディスクコイル、 12……ボス部、13……回転軸、 14……コイル片、15……絶縁材、 15b……全芳香族ポリアミド繊維紙、 15c……熱硬化性絶縁樹脂、 16……シートコイル、 16a……コイルパターン、16b……孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦 隆春 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭53−39458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−40042（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】回転軸と、該回転軸に固定されて前記回転
軸と一体に回転するボス部と、該ボス部に固定されたデ
ィスクコイルと、を備え、前記ディスクコイルは、中央
部に孔を有し所定のコイルパターンで打ち抜かれたシー
トコイルにより絶縁材を挟んで形成された円盤状のコイ
ル片と、該コイル片の外側を絶縁材を介してシートコイ
ルを接合して形成されたディスク型モータのロータにお
いて、 前記絶縁材は、紙状の全芳香族ポリアミド繊維の両面に
エポキシ系熱硬化性絶縁樹脂を略30g/m2塗布した薄板状
からなり、前記シートコイルは厚さ略0.25mmの銅板から
なり、前記コイル片及び前記ディスクコイルは、前記絶
縁材を前記銅板で形成されたシートコイルで挟み、前記
絶縁材と前記シートコイルとを加熱および加圧して接合
された構成であることを特徴とするディスク型モータの
ロータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142784A JP2649172B2 (ja) | 1988-06-11 | 1988-06-11 | ディスク型モータのロータ |
| US07/363,923 US4949002A (en) | 1988-06-11 | 1989-06-09 | Rotor for printed-wiring motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142784A JP2649172B2 (ja) | 1988-06-11 | 1988-06-11 | ディスク型モータのロータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01315232A JPH01315232A (ja) | 1989-12-20 |
| JP2649172B2 true JP2649172B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=15323521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63142784A Expired - Fee Related JP2649172B2 (ja) | 1988-06-11 | 1988-06-11 | ディスク型モータのロータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4949002A (ja) |
| JP (1) | JP2649172B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5144183A (en) * | 1990-11-20 | 1992-09-01 | Kollmorgen Corporation | Flat motor of reduced length |
| JP3376496B2 (ja) * | 1992-09-29 | 2003-02-10 | ミネベア株式会社 | プリントモータのロータ |
| DK0619638T3 (da) * | 1993-04-03 | 1999-04-12 | Knoerzer Karl Heinz | Elektrisk skiverotormaskine |
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