JP2006320051A

JP2006320051A - Brushless electric motor

Info

Publication number: JP2006320051A
Application number: JP2005137569A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Tanaka; 裕人田中; Sannashi Minegishi; 三奈子峯岸
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2006-11-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a winding arrangement for a brushless motor which can achieve higher torque while providing a bolt hole in a magnetic circuit. <P>SOLUTION: The stator 1 is equipped with an annular yoke part 13 where a set bolt hole 17 is made, teeth 14 which are projected inward of the yoke part 13, and three-phase coils 12 which are wound on the teeth 14. A rotor 2, where a plurality of magnets 16 are attached, is arranged rotatably inside the stator 1. The teeth 14a, where set bolt holes 17 are made at the bases, are arranged in the positions other than the center among each phase of teeth groups 14U, 14V and 14W. The coils 12 wound on the teeth 14a are smaller in the number of turns than the coils 12 wound on the teeth 14b without set bolt holes 17 at their bases. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ブラシレスモータの巻線に関し、特に、セットボルト孔や積層リベット孔のため、同相ティースの巻線ターン数を異なって設定する必要があるブラシレスモータの巻線配置に関する。 The present invention relates to a winding of a brushless motor, and more particularly to a winding arrangement of a brushless motor in which the number of winding turns of an in-phase tooth needs to be set differently due to a set bolt hole and a laminated rivet hole.

従来より、通常の集中巻のブラシレスモータでは、ロータ磁極数Ｐとステータスロット数Ｓの比が２：３のものが多く使用されている。例えば、電動パワーステアリング装置用のモータでは、８極１２スロット（以下、磁極数とスロット数については８Ｐ１２Ｓのように略記する）のものが比較的多く使用されている。ブラシレスモータではＰとＳとの関係がコギングトルクに大きな影響を与えることが知られており、一般に、ＰとＳの最小公倍数が大きい程コギングトルクが小さくなる傾向がある。 Conventionally, ordinary concentrated winding brushless motors with a ratio of the rotor magnetic pole number P to the status lot number S of 2: 3 are often used. For example, a motor for an electric power steering apparatus uses a relatively large number of 8 poles and 12 slots (hereinafter, the number of magnetic poles and the number of slots are abbreviated as 8P12S). In a brushless motor, it is known that the relationship between P and S has a great influence on the cogging torque. Generally, as the least common multiple of P and S increases, the cogging torque tends to decrease.

一方、近年、ブラシレスモータには更なる高トルク化が求められており、その観点から、８Ｐ１２Ｓのモータに比して最小公倍数が大きく、しかも、巻線係数が大きく高トルク化に適したブラシレスモータが検討されている。例えば、特開2000-253602号公報（特許文献１）には、高出力トルクを目指した８Ｐ９Ｓのブラシレスモータが示されており、電動パワーステアリング装置などにも、８Ｐ９Ｓやその倍数のモータの使用が検討されている。 On the other hand, in recent years, brushless motors are required to have higher torque. From this point of view, brushless motors that have a larger least common multiple than 8P12S motors and have a large winding coefficient and are suitable for higher torques. Is being considered. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-253602 (Patent Document 1) shows an 8P9S brushless motor aiming at high output torque, and the use of 8P9S and its multiple motors is also used for electric power steering devices and the like. It is being considered.

また、ブラシレスモータに対しては、更なる高トルク化や小型化が求められる一方、モータ外形を円形とする要求も多く見られる。このため、モータ外径を小さくしたり、多極化を図るべくロータ外径を大きくしたりすると、特開平11-275781号公報（特許文献２）に示されているように、ステータ固定用のセットボルト孔を磁気回路内に設ける必要が生じる場合がある。図５は、ステータ固定用のセットボルト孔を磁気回路内に設けたブラシレスモータのステータ構成を示す説明図である。図５のステータ５１ではセットボルト孔５２が３箇所形成されており、各孔５２はステータ５１の磁気回路内に配置される。セットボルト孔５２に隣接するティース５３ａは、ボルト孔形成のため、他のティース５３ｂとは異なる形状となっている。
特開2000-253602号公報特開平11-275781号公報 In addition, a brushless motor is required to have a higher torque and a smaller size, while there are many requests for a circular motor outer shape. For this reason, when the motor outer diameter is reduced or the rotor outer diameter is increased in order to increase the number of poles, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 11-275781 (Patent Document 2), a set bolt for fixing the stator is used. It may be necessary to provide holes in the magnetic circuit. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a stator configuration of a brushless motor in which a set bolt hole for fixing the stator is provided in the magnetic circuit. In the stator 51 of FIG. 5, three set bolt holes 52 are formed, and each hole 52 is arranged in the magnetic circuit of the stator 51. The teeth 53a adjacent to the set bolt hole 52 have a different shape from the other teeth 53b in order to form bolt holes.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-253602 Japanese Patent Laid-Open No. 11-275781

ところが、ティース５３ａのように、その基部にセットボルト孔５２が設けられたティースでは、磁気回路の断面積がセットボルト孔の分だけ減少する。このため、セットボルト孔のある部分は磁束が通りにくくなり、その分、起磁力が低下し出力トルクが減少する。また、ティース５３ａでは、隣接するスロット５４ａの断面積が、ティース５３ｂ間のスロット５４ｂに比して小さくなる。このため、スロット５４ａのコイルターン数がスロット５４ｂのコイルターン数よりも少なくなり、ターン数の少ないティースが同相内に形成される。ターン数の少ないティースでは起磁力の低下は免れず、その分、出力トルクも減少する。 However, in a tooth having a set bolt hole 52 provided at its base, such as the tooth 53a, the cross-sectional area of the magnetic circuit is reduced by the amount of the set bolt hole. For this reason, it is difficult for the magnetic flux to pass through the portion having the set bolt hole, and accordingly, the magnetomotive force is lowered and the output torque is reduced. Further, in the teeth 53a, the cross-sectional area of the adjacent slots 54a is smaller than that of the slots 54b between the teeth 53b. For this reason, the number of coil turns in the slot 54a is smaller than the number of coil turns in the slot 54b, and a tooth with a small number of turns is formed in the same phase. Teeth with a small number of turns are inevitable to lower the magnetomotive force, and the output torque is also reduced accordingly.

一方、８Ｐ９Ｓのモータは、前述のように高トルク化に適しているものの、図５からも分かるように、同相の巻線と磁極との間にズレが生じる。このため、各相の起磁力ベクトルは、図６に示すように、各巻線分の合成ベクトルとなる。図６は合成起磁力ベクトルを示す説明図であり、(a)はセットボルト孔のないステータ構成の場合、(b)は図５のようにステータ５１にセットボルト孔５２を形成した場合をそれぞれ示している。ここで、図６の(a)と(b)を比較すると、セットボルト孔５２を設けたものは、孔のないものに比して合成起磁力ベクトルが小さくなる。従って、その分、出力トルクも小さくなり、装置の小型化や外径の円形化を図ると、トルクの低下は避けられない。しかしながら、かかる条件下においても可能な限り高トルク化の要請を満たす必要があり、このような相反する要求を満足し得る対策が求められていた。 On the other hand, the 8P9S motor is suitable for increasing the torque as described above, but as can be seen from FIG. 5, there is a deviation between the in-phase winding and the magnetic pole. Therefore, the magnetomotive force vector of each phase is a combined vector for each winding as shown in FIG. 6A and 6B are explanatory diagrams showing the resultant magnetomotive force vector. FIG. 6A shows the case where the stator structure has no set bolt hole, and FIG. 6B shows the case where the set bolt hole 52 is formed in the stator 51 as shown in FIG. Show. Here, comparing (a) and (b) of FIG. 6, the resultant magnetomotive force vector is smaller in the case where the set bolt hole 52 is provided than in the case where the set bolt hole 52 is not provided. Accordingly, the output torque is reduced accordingly, and if the device is downsized or the outer diameter is made circular, a reduction in torque is inevitable. However, even under such conditions, it is necessary to satisfy the demand for higher torque as much as possible, and a countermeasure that can satisfy such conflicting demands has been demanded.

本発明の目的は、磁気回路内にボルト孔を設けつつも、高トルク化を達成し得るブラシレスモータの巻線配置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a winding arrangement of a brushless motor that can achieve high torque while providing a bolt hole in a magnetic circuit.

本発明のブラシレスモータは、環状に形成されたヨーク部と、前記ヨーク部に周方向に沿って所定間隔で形成されたティースと、前記ティースに巻装された複数相のコイルとを備えてなるステータと、前記ステータの外周又は内周に回転自在に配設され、複数個の永久磁石が周方向に沿って取り付けられたロータとを有してなるブラシレスモータであって、前記ヨーク部は前記ティースの基部に前記ステータ固定用の孔を有し、前記孔がその基部に形成された前記ティースは、隣接して配置された同相に属する複数個の前記ティースによって形成されるティース群中の中央以外の位置に配置されることを特徴とする。 A brushless motor of the present invention includes a yoke portion formed in an annular shape, teeth formed at predetermined intervals along the circumferential direction in the yoke portion, and a plurality of coils wound around the teeth. A brushless motor comprising a stator and a rotor rotatably disposed on an outer periphery or an inner periphery of the stator and having a plurality of permanent magnets attached along a circumferential direction, wherein the yoke portion is The teeth for fixing the stator at the base of the teeth, and the teeth formed at the base are centered in a group of teeth formed by a plurality of the teeth belonging to the same phase arranged adjacent to each other. It is arrange | positioned in positions other than.

本発明にあっては、基部にステータ固定用の孔を有するティースを同相ティース群中の中央以外の位置に配置したので、ステータ固定用孔によってスロット断面積が小さくなりターン数が少なくなるコイルが同相ティース群中の中央以外の位置に配される。このため、起磁力ベクトルの小さいコイルを中央から外し、ターン数を所定数確保でき起磁力ベクトルの大きいコイルを中央に配置できる。従って、基部に孔を有するティースを同相ティース群中の中央に配置した場合に比して、各相の合成起磁力ベクトルが大きくなり、より大きなトルクを得ることが可能となる。 In the present invention, since the teeth having a stator fixing hole at the base are arranged at positions other than the center in the group of in-phase teeth, the stator fixing hole reduces the slot cross-sectional area and reduces the number of turns. It is arranged at a position other than the center in the group of in-phase teeth. For this reason, a coil with a small magnetomotive force vector can be removed from the center, a predetermined number of turns can be secured, and a coil with a large magnetomotive force vector can be arranged in the center. Accordingly, the resultant magnetomotive force vector of each phase is increased and a larger torque can be obtained as compared with the case where a tooth having a hole in the base is disposed at the center of the group of in-phase teeth.

前記ブラシレスモータにおいて、その基部に前記孔を有さない前記ティースにおける前記コイルのターン数を、前記孔がその基部に形成された前記ティースにおける前記コイルのターン数よりも多くしても良い。 In the brushless motor, the number of turns of the coil in the teeth that do not have the hole in the base may be larger than the number of turns of the coil in the teeth in which the hole is formed in the base.

前記ブラシレスモータにおいて、前記永久磁石の極数と前記ティース間に形成されるスロットの数との関係を、８極９スロットの整数倍や１０極９スロットの整数倍に設定しても良い。 In the brushless motor, the relationship between the number of poles of the permanent magnet and the number of slots formed between the teeth may be set to an integer multiple of 8 poles and 9 slots or an integer multiple of 10 poles and 9 slots.

本発明のブラシレスモータによれば、ステータのティースの基部にステータ固定用の孔を有するブラシレスモータにて、ステータ固定用孔がその基部に形成されたティースを、隣接して配置された同相に属する複数個のティースによって形成されるティース群中の中央以外の位置に配置したので、ステータ固定用孔によってスロット断面積が小さくなりターン数が少なくなるコイルが同相ティース群中の中央以外の位置に配することができる。このため、起磁力ベクトルが小さいコイルが中央から外され、ターン数を所定数確保でき起磁力ベクトルの大きいベクトルが中央に配置されるので、基部に孔を有するティースを同相ティース群中の中央に配置した場合に比して、各相の合成起磁力ベクトルを大きくすることができ、ステータに孔が形成されたブラシレスモータであっても、より大きなトルクを得ることが可能となる。 According to the brushless motor of the present invention, in a brushless motor having a stator fixing hole at the base of the stator teeth, the teeth having the stator fixing holes formed at the base belong to the same phase arranged adjacent to each other. Since it is arranged at a position other than the center in the teeth group formed by a plurality of teeth, the coil whose slot cross-sectional area is reduced by the stator fixing hole and the number of turns is reduced is arranged at a position other than the center in the in-phase teeth group. can do. For this reason, a coil having a small magnetomotive force vector is removed from the center, and a predetermined number of turns can be secured, and a vector having a large magnetomotive force vector is arranged in the center. Therefore, a tooth having a hole in the base is placed in the center of the in-phase teeth group. Compared to the arrangement, the combined magnetomotive force vector of each phase can be increased, and even a brushless motor having holes formed in the stator can obtain a larger torque.

また、基部に孔のないティースのコイルターン数を、基部に孔のあるティースのコイルターン数よりも多くすることにより、起磁力に制限を受けるティースを同相の中央でない位置に配置すると共にそのターン数を減らし、その他のティースにその分多く巻線が施され、基部に孔を有するティースを同相ティース群中の中央に配置した場合に比して、各相の合成起磁力ベクトルを大きくすることができ、ステータに孔が形成されたブラシレスモータであっても、より大きなトルクを得ることが可能となる。 In addition, by setting the number of coil turns of the teeth without holes in the base to be larger than the number of coil turns of teeth having holes in the base, the teeth that are restricted by the magnetomotive force are arranged at positions that are not in the center of the same phase. Reduce the number and increase the resultant magnetomotive force vector of each phase compared to the case where the other teeth are wound with as many windings and the teeth with holes in the base are placed in the center of the in-phase teeth group. Thus, even a brushless motor having a hole formed in the stator can obtain a larger torque.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施例１である８Ｐ９Ｓのブラシレスモータの構成を示す断面図である。図１のブラシレスモータは、いわゆるインナーロータ型の構成となっており、ステータ１の内側にロータ２が回転自在に配置されている。ステータ１はハウジング３内に固定されており、ロータ２はロータコア４を介してシャフト５に固定されている。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an 8P9S brushless motor that is Embodiment 1 of the present invention. The brushless motor of FIG. 1 has a so-called inner rotor type configuration, and a rotor 2 is rotatably disposed inside a stator 1. The stator 1 is fixed in the housing 3, and the rotor 2 is fixed to the shaft 5 via the rotor core 4.

ステータ１は、環状の鋼板を積層して形成したステータコア１１と、ステータコア１１に巻装されたコイル１２とから構成されている。ステータコア１１には、環状に形成されたヨーク部１３と、ヨーク部１３から径方向内側に突設されたティース１４とが設けられている。ティース１４は、ヨーク部１３に周方向に沿って一定間隔（４０°ピッチ）で９個形成されている。ティース１４には、図示しない駆動回路と接続されたコイル１２が巻装されている。各ティース１４に巻回されたコイル１２は、隣接するティース１４間に形成されたスロット１５内に収容される。コイル１２は隣接する３個ずつが１組となってＵ,Ｖ,Ｗの３相（複数相）の巻線を形成している（U1〜U3,V1〜V3,W1〜W3）。ティース１４もこれに対応して隣接する３個ずつが１組となって各相のティース群１４Ｕ,１４Ｖ,１４Ｗを形成している。 The stator 1 includes a stator core 11 formed by stacking annular steel plates, and a coil 12 wound around the stator core 11. The stator core 11 is provided with an annular yoke portion 13 and teeth 14 projecting radially inward from the yoke portion 13. Nine teeth 14 are formed in the yoke portion 13 at regular intervals (40 ° pitch) along the circumferential direction. A coil 12 connected to a drive circuit (not shown) is wound around the tooth 14. The coil 12 wound around each tooth 14 is accommodated in a slot 15 formed between adjacent teeth 14. Three adjacent coils 12 form a set of three, U, V, and W windings (U1 to U3, V1 to V3, and W1 to W3). Correspondingly, the teeth 14 corresponding to each of the teeth 14 form a group of teeth 14U, 14V, 14W for each phase.

ロータ２には８個（複数個）のマグネット（永久磁石）１６が周方向に沿って取り付けられ、８極構成となっている。マグネット１６の外周はティース１４の内周面と若干の間隙を空けて対向している。ロータ２の回転位置は、ハウジング３内に配設された図示しないホールセンサによって検出される。ホールセンサはマグネット１６の磁極の変化に伴って信号を出力し、この検出信号に基づいてコイル１２への電流が適宜切り替えられる。これにより、各相のコイル１２が順に励磁されロータ２が回転駆動される。 Eight (plural) magnets (permanent magnets) 16 are attached to the rotor 2 along the circumferential direction, and have an 8-pole configuration. The outer periphery of the magnet 16 is opposed to the inner peripheral surface of the tooth 14 with a slight gap. The rotational position of the rotor 2 is detected by a hall sensor (not shown) disposed in the housing 3. The Hall sensor outputs a signal in accordance with the change in the magnetic pole of the magnet 16, and the current to the coil 12 is appropriately switched based on this detection signal. As a result, the coils 12 of the respective phases are sequentially excited and the rotor 2 is rotationally driven.

ステータコア１１のヨーク部１３には、セットボルト孔１７が３個形成されている。セットボルト孔１７には図示しないセットボルトが挿通される。これにより、ステータコア１１の鋼板が積層固定されると共に、ハウジング３内にステータコア１１が固定される。ここで、ティース１４のうち、セットボルト孔１７がその基部に形成されたもの（１４ａ）は、孔周囲の肉厚を確保するため基部がテーパ状になっている。このため、ティース１４ａの両側のスロット１５ａは、他のスロット１５ｂよりも断面積が小さい。従って、ティース１４ａに巻装されるコイル１２ａは、セットボルト孔１７がその基部に形成されていないティース１４ｂに巻装されるコイル１２ｂに比して、そのターン数が少なくなる。この場合、コイル１２ｂのターン数はコイル１２ａのそれよりも多くなるが、コイル１２ａのターン数を断面積減少分よりも多く減らし、その分、コイル１２ｂのターン数をより多くしても良い。 Three set bolt holes 17 are formed in the yoke portion 13 of the stator core 11. A set bolt (not shown) is inserted into the set bolt hole 17. Thereby, the steel plate of the stator core 11 is laminated and fixed, and the stator core 11 is fixed in the housing 3. Here, among the teeth 14, the set bolt hole 17 formed at the base portion (14 a) has a tapered base portion to ensure the thickness around the hole. For this reason, the slot 15a on both sides of the tooth 14a has a smaller cross-sectional area than the other slots 15b. Therefore, the number of turns of the coil 12a wound around the tooth 14a is smaller than that of the coil 12b wound around the tooth 14b where the set bolt hole 17 is not formed at the base. In this case, the number of turns of the coil 12b is larger than that of the coil 12a. However, the number of turns of the coil 12a may be reduced more than the decrease in the cross-sectional area, and the number of turns of the coil 12b may be increased accordingly.

前述のように、コイルのターン数が少なくなると、その分、起磁力が低下しトルクも低下し、図５のようなステータ構成の場合、セットボルト孔がない場合に比して、図６に示すような起磁力低下が生じる。そこで、本発明者らは、セットボルト孔１７を設けざるを得ない状況下においても起磁力の低下を可能な限り抑えるべく検討を重ね、図１のようなステータ構成に至った。すなわち、従来のステータ構成（図５）では、基部にセットボルト孔が形成されたティースが各相のティース群の中心に配されているのに対し、本発明によるブラシレスモータでは、図１に示すように、ティース１４ａは同相のティース群１４Ｕ,１４Ｖ,１４Ｗ中の中央以外の位置に配置されている。 As described above, when the number of turns of the coil is reduced, the magnetomotive force is reduced and the torque is also reduced. In the case of the stator configuration as shown in FIG. 5, the case shown in FIG. A magnetomotive force decrease as shown occurs. Therefore, the present inventors have repeatedly studied to suppress the decrease in magnetomotive force as much as possible even under the circumstances where the set bolt hole 17 has to be provided, and have reached the stator configuration as shown in FIG. That is, in the conventional stator configuration (FIG. 5), the teeth with the set bolt holes formed in the base are arranged at the center of the teeth group of each phase, whereas in the brushless motor according to the present invention, as shown in FIG. Thus, the teeth 14a are arranged at positions other than the center in the in-phase tooth groups 14U, 14V, 14W.

図２(a)は図１のステータ構成の場合の合成起磁力ベクトルを示す説明図、図２(b)は図５のステータ構成の場合の合成起磁力ベクトルを示す説明図である（図６(b)と同一）。なお、図２では起磁力ベクトルとしてＵ相を例にとって説明するが、他の相（Ｖ相,Ｗ相）もこれと同様である。図１に示すように、当該ブラシレスモータでは、ティース１４ａ(U1)がティース群１４Ｕの端部に配置されており、ターン数の少ないコイル１２ａが各相の端部に、ターン数を所定数確保できるコイル１２ｂが各相の中央に配される。このため、図２(a)に示すように、起磁力ベクトルU1〜U3は、中央及び図中左側のベクトルU2,U3が大きくなり、図中右側のベクトルU1が小さくなる。なお、コイル１２ａのターン数を断面積減少分よりも多く減らし、その分、コイル１２ｂのターン数をより多くすると、ベクトルU1がより小さくなるものの、ベクトルU2,U3がその分大きくなり、合成起磁力ベクトルをより大きくすることができる。 2A is an explanatory diagram showing a combined magnetomotive force vector in the case of the stator configuration of FIG. 1, and FIG. 2B is an explanatory diagram showing a composite magnetomotive force vector in the case of the stator configuration of FIG. 5 (FIG. 6). (same as (b)). In FIG. 2, the U phase is described as an example of the magnetomotive force vector, but the other phases (V phase, W phase) are the same. As shown in FIG. 1, in the brushless motor, the teeth 14a (U1) are arranged at the end of the teeth group 14U, and the coil 12a with a small number of turns secures a predetermined number of turns at the end of each phase. A possible coil 12b is arranged at the center of each phase. Therefore, as shown in FIG. 2 (a), in the magnetomotive force vectors U1 to U3, the vectors U2 and U3 on the left side in the center and the figure become larger and the vector U1 on the right side in the figure becomes smaller. If the number of turns of the coil 12a is reduced more than the reduction of the cross-sectional area, and the number of turns of the coil 12b is increased accordingly, the vector U1 becomes smaller, but the vectors U2 and U3 become larger and the resultant The magnetic force vector can be made larger.

３個の起磁力ベクトルを合成するに際し、合成ベクトルの最終的な大きさに対しては、両側のベクトルよりも中央のベクトルの方が影響度が大きい。図１のブラシレスモータでは、ターン数の減少により小さくなったベクトルを中央から外し、合成ベクトルへの影響度の大きい中央位置に大きなベクトルを配置している。このため、図２(a)(b)を比較すれば明らかなように、図２(a)の合成起磁力ベクトルＵの大きさ（Ｌ_１）は図２(b)の場合（Ｌ_２）よりも大きくなる。従って、本発明のブラシレスモータによれば、図５のようなステータ構成のモータよりも大きなトルクを得ることが可能となる。 When combining the three magnetomotive force vectors, the central vector has a greater influence on the final size of the combined vector than the vectors on both sides. In the brushless motor of FIG. 1, the vector that has become smaller due to the decrease in the number of turns is removed from the center, and a large vector is arranged at the center position where the influence on the combined vector is large. For this reason, as apparent from comparison between FIGS. 2A and 2B, the magnitude (L ₁ ) of the resultant magnetomotive force vector U in FIG. 2A is the same as that in FIG. 2B (L ₂ ). Bigger than. Therefore, according to the brushless motor of the present invention, it is possible to obtain a larger torque than a motor having a stator configuration as shown in FIG.

図２(a)(b)の差を明確にするため、ターン数の比が、U1:U2:U3=0:1:1のもの（図２(a)に相当）と、U1:U2:U3=1:0:1（図２(b)に相当）のものを形成して行った発明者らの実験では、前者の方が4.3％トルクが大きくなった。なお、実際のモータでは巻線を行わないターン数０のティースは形成しない。また、図２(a)の合成起磁力ベクトルＵは図中左方に傾いた形となっているが、ベクトル方向のズレは転流タイミングの制御により調整される。 To clarify the difference between Fig. 2 (a) and Fig. 2 (b), the turn ratio is U1: U2: U3 = 0: 1: 1 (corresponding to Fig. 2 (a)) and U1: U2: In the experiments conducted by the inventors by forming U3 = 1: 0: 1 (corresponding to FIG. 2 (b)), the former showed 4.3% higher torque. In an actual motor, teeth with zero turns that do not perform winding are not formed. Further, although the resultant magnetomotive force vector U in FIG. 2A is inclined to the left in the figure, the deviation in the vector direction is adjusted by controlling the commutation timing.

次に、本発明の実施例２として、１６Ｐ１８Ｓのブラシレスモータに本発明を適用した場合について説明する。図３は本発明の実施例２であるブラシレスモータの構成を示す断面図である。なお、実施例１と同様の部材、部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。 Next, a case where the present invention is applied to a 16P18S brushless motor will be described as a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a brushless motor that is Embodiment 2 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the member similar to Example 1, and the description is abbreviate | omitted.

ここでは、図３に示すように、ティース群１４Ｕ₁,１４Ｖ₁,１４Ｗ₁中のティース１４ａが中央以外の位置に配置されている。ティース群１４Ｕ₂,１４Ｖ₂,１４Ｗ₂にはティース１４ａは含まれないため、全て同じティース１４ｂが配置される。この場合も、ターン数の比が、U1:U2:U3:U4:U5:U6=2:5:5:5:5:5のものと、U1:U2:U3:U4:U5:U6=5:2:5:5:5:5のものを形成して行った発明者らの実験では、前者の方が1.4％トルクが大きくなった。 Here, as shown in FIG. 3, the teeth 14a in the tooth groups 14U ₁ , 14V ₁ , 14W ₁ are arranged at positions other than the center. Since the teeth 14a are not included in the teeth groups 14U ₂ , 14V ₂ , 14W ₂ , the same teeth 14b are all arranged. Again, the turn ratio is U1: U2: U3: U4: U5: U6 = 2: 5: 5: 5: 5: 5 and U1: U2: U3: U4: U5: U6 = 5 In the experiments conducted by the inventors of the present invention, the torque of the former was increased by 1.4%.

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、本発明を８Ｐ９Ｓ及び１６Ｐ１８Ｓのブラシレスモータに適用した例を示したが、他の８Ｐ９Ｓの倍数構造を有するブラシレスモータにも適用可能である。また、８Ｐ９Ｓの倍数構造のみならず、１０Ｐ９Ｓの倍数構造を有するブラシレスモータにも適用可能である。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiments, the present invention is applied to the 8P9S and 16P18S brushless motors. However, the present invention can be applied to other brushless motors having a multiple structure of 8P9S. Further, the present invention can be applied not only to a multiple structure of 8P9S but also to a brushless motor having a multiple structure of 10P9S.

なお、各相の巻線は、狭いスロット１５ａと広いスロット１５ｂの面積に応じて、適宜コイルの線径や線の種類（平角線や丸線）を変えても良い。また、例えば、１６Ｐ１８Ｓのブラシレスモータでは、各相の結線を、図４のように並列と直列を組み合わせて形成しても良い。 The windings of the respective phases may be appropriately changed in coil wire diameter and wire type (flat wire or round wire) according to the areas of the narrow slot 15a and the wide slot 15b. For example, in a 16P18S brushless motor, the connection of each phase may be formed by combining parallel and series as shown in FIG.

本発明の実施例１である８Ｐ９Ｓのブラシレスモータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the 8P9S brushless motor which is Example 1 of this invention. (a)は図１のステータ構成の場合の合成起磁力ベクトルを示す説明図、(b)は図５のステータ構成の場合の合成起磁力ベクトルを示す説明図である。(a) is explanatory drawing which shows the synthetic magnetomotive force vector in the case of the stator structure of FIG. 1, (b) is explanatory drawing which shows the synthetic magnetomotive force vector in the case of the stator structure of FIG. 本発明の実施例２である１６Ｐ１８Ｓのブラシレスモータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the brushless motor of 16P18S which is Example 2 of this invention. 本発明を適用した１６Ｐ１８Ｓのブラシレスモータにおける１相の結線例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a 1 phase connection in the 16P18S brushless motor to which this invention is applied. ステータ固定用のセットボルト孔を磁気回路内に設けたブラシレスモータのステータ構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the stator structure of the brushless motor which provided the set bolt hole for stator fixation in the magnetic circuit. (a)はセットボルト孔のないステータ構成の場合の合成起磁力ベクトルを示す説明図、(b)は図５のようにステータにセットボルト孔を形成した場合の合成起磁力ベクトルを示す説明図である。(a) is explanatory drawing which shows the synthetic magnetomotive force vector in the case of a stator structure without a set bolt hole, (b) is explanatory drawing which shows the synthetic magnetomotive force vector when a set bolt hole is formed in the stator as shown in FIG. It is.

Explanation of symbols

１ステータ
２ロータ
３ハウジング
４ロータコア
５シャフト
１１ステータコア
１２コイル
１２ａ,１２ｂコイル
１３ヨーク部
１４ティース
１４ａ,１４ｂティース
１４Ｕ,１４Ｖ,１４Ｗティース群
１４Ｕ₁,１４Ｖ₁,１４Ｗ₁ ティース群
１４Ｕ₂,１４Ｖ₂,１４Ｗ₂ ティース群
１５スロット
１５ａ,１５ｂスロット
１６マグネット
１７セットボルト孔
５１ステータ
５２セットボルト孔
５３ａ,５３ｂティース
５４ａ,５４ｂスロット
Ｐロータ磁極数
Ｓステータスロット数
U1〜U3 起磁力ベクトル
Ｕ合成起磁力ベクトル 1 stator 2 rotor 3 housing 4 rotor core 5 shaft 11 stator core 12 coil 12a, 12b coil 13 yoke portion 14 teeth 14a, 14b teeth 14U, 14V, 14W teeth group 14U _1, 14 V _1, 14W ₁ teeth group 14U _2, 14 V _2, 14W ₂ teeth group 15 slot 15a, 15b slot 16 magnet 17 set bolt hole 51 stator 52 set bolt hole 53a, 53b teeth 54a, 54b slot P number of rotor magnetic poles S number of status lots
U1 ~ U3 Magnetomotive force vector U Composite magnetomotive force vector

Claims

A stator including an annular yoke portion, teeth formed at predetermined intervals along the circumferential direction of the yoke portion, and a plurality of coils wound around the teeth; and an outer periphery of the stator Alternatively, a brushless motor having a rotor that is rotatably arranged on the inner periphery and has a plurality of permanent magnets attached along the circumferential direction,
The yoke portion has a hole for fixing the stator at a base portion of the tooth,
The brush with the hole formed in the base thereof is arranged at a position other than the center in a group of teeth formed by a plurality of teeth belonging to the same phase arranged adjacent to each other. .

2. The brushless motor according to claim 1, wherein the number of turns of the coil in the teeth that do not have the hole in the base thereof is greater than the number of turns of the coil in the teeth in which the hole is formed in the base. Features a brushless motor.

3. The brushless motor according to claim 1, wherein a relationship between the number of poles of the permanent magnet and the number of slots formed between the teeth is an integral multiple of 8 poles and 9 slots.

3. The brushless motor according to claim 1, wherein the relationship between the number of poles of the permanent magnet and the number of slots formed between the teeth is an integral multiple of 10 poles and 9 slots.