DE102013007592A1

DE102013007592A1 - Bürstenloser Motor und Verfahren zum Herstellen eines bürstenlosen Motors

Info

Publication number: DE102013007592A1
Application number: DE102013007592A
Authority: DE
Inventors: Rintaro Horizumi; Takumi Suzuki
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2013-05-02
Publication date: 2013-11-14
Also published as: CN103390985B; US20130342065A1; CN103390985A

Abstract

Bürstenloser Motor, aufweisend einen Stator (6) und einen Rotor (42), wobei der Stator (6) eine Anzahl m von Schlitzen (S) enthält, die durch einen Schlitzwinkelintervall k in einer Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, wobei der Rotor (42) n Magnetpole (FP1 bis FP5, 49, 79) und wobei der Statorkern (7) mehrere Kernbleche (11 bis 16) enthält, die mit Umfangspositionen gestapelt sind, die um den ersten Winkel zueinander versetzt sind. Der erste Winkel ist ein Produkt von einem von mehreren Werten von j und dem Schlitzwinkelintervall k. Die mehreren Werte von j sind Werte, die (i × n) < (kleinstes gemeinsames Vielfaches von n und m) erfüllen, jedoch (i × n × j × (360/m)) = (360 × N) nicht erfüllen, wobei i, j und N natürliche Zahlen sind.

Description

STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft einen bürstenlosen Motor und ein Verfahren zum Herstellen eines bürstenlosen Motors.
Im Stand der Technik enthält ein bürstenloser Motor mit einer sogenannten Schräglagenstruktur mehrere Statorkerne, die entlang einer axialen Richtung des bürstenlosen Motors aufgeteilt sind und zueinander versetzt in einer Umfangsrichtung angeordnet sind. Der bürstenlose Motor mit der Schräglagenstruktur kann Rastmoment reduzieren (siehe beispielsweise die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2-254954 ).
Der oben beschriebene bürstenlose Motor reduziert zwar das Rastmoment, das durch Zähne (Schlitz) eines Stators und die Anzahl von Polen eines Rotors bewirkt ist, kann jedoch die Abwertung des Rastmomentkennzeichens nicht unterdrücken, die durch die Genauigkeit des Statorkerns, insbesondere die Genauigkeit jeden Zahns (Abweichungen in der Form jeden Zahn bei der Herstellung) bewirkt ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen bürstenlosen Motor und ein Verfahren zum Herstellen eines bürstenlosen Motors bereitzustellen, der imstande ist, die Abwertung des Rastmomentkennzeichens zu unterdrücken, die durch die Genauigkeit des Statorkerns bewirkt ist.
Zum Lösen dieser Aufgabe sieht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung einen bürstenlosen Motor mit einem Stator und einem Rotor vor. Der Stator weist einen Statorkern mit mehreren Zähnen, die in einer radialen Richtung verlaufen, und einer Wicklung auf. Ein Schlitz ist zwischen benachbarten Zähnen ausgebildet. Der Stator weists eine Anzahl m der Schlitze auf, die durch einen Schlitzwinkelintervall k in einer Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, wobei die Wicklung im Schlitz angeordnet und um die Zähne gewickelt ist. Der Rotor weist eine Anzahl n von Magnetpolen auf. Der Statorkern weist mehrere Kernbleche auf, die durch Stanzen eines Blechmaterials mit demselben Stanzwerkzeug ausgebildet sind. Der Statorkern weist die Kernbleche, die in einer Lage gestapelt sind, in der Umfangspositionen um einen ersten Winkel zueinander versetzt sind, oder mehrere Kernblechgruppen auf, die derart gestapelt sind, in der Umfangspositionen um den ersten Winkel zueinander versetzt sind, wobei jede Kernblechgruppe die Kernbleche aufweist, die Umfangspositionenhaben, die dieselben sind. Der erste Winkel ist das Produkt von einem von mehreren Werten von j und dem Schlitzwinkelintervall k. Die mehreren Werte von j sind Werte, die (i × n) < (kleinstes gemeinsames Vielfaches von n und m) erfüllen, jedoch (i × n × j × (360/m)) = (360 × N) nicht erfüllen, wobei i, j und N natürliche Zahlen sind.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines bürstenlosen Motors. Der bürstenlose Motor weist einen Stator und einen Rotor auf. Der Stator weist einen Statorkern mit mehreren Zähnen, die in einer radialen Richtung verlaufen, und einer Wicklung auf. Ein Schlitz ist zwischen benachbarten Zähnen ausgebildet. Der Stator weist eine Anzahl m der Schlitze auf, die durch einen Schlitzwinkelintervall k in einer Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, und die Wicklung ist im Schlitz angeordnet und um die Zähne gewickelt. Der Rotor enthält eine Anzahl n von Magnetpolen. Der Statorkern weist mehrere Kernbleche auf, die durch Stanzen eines Plattenmaterials mit demselben Stanzwerkzeug ausgebildet sind. Der Statorkern weist die Kernbleche, die in einer Lage gestapelt sind, in der Umfangspositionen um einen ersten Winkel zueinander versetzt sind, oder mehrere Kernblechgruppen auf, die in einer Situation gestapelt sind, in der Umfangspositionen um den ersten Winkel zueinander versetzt sind und wobei jede Kernblechgruppe, die die Kernbleche enthält, Umfangspositionen aufweist, die dieselben sind. Der erste Winkel ist das Produkt von einem von mehreren Werten von j und dem Schlitzwinkelintervall k. Die mehreren Werte von j sind Werte, die (i × n) < (kleinstes gemeinsames Vielfaches von n und m) erfüllen, jedoch (i × n × j × (360/m)) = (360 × N) nicht erfüllen, wobei i, j und N natürliche Zahlen sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung ist zusammen mit Aufgaben und Vorteilen davon am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen verständlich. Es zeigen:
1 eine Querschnittansicht eines Motors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A eine Teilquerschnittansicht eines Stators und eines Rotors im Motor von 1;
2B eine Querschnittansicht entlang Linie 2B-2B in 2A;
3A und 3B Obenansichten, die jede ein Herstellungsverfahren des bürstenlosen Motors (Statorkerns) von 1 darstellen;
4 eine Obenansicht des Rotors von 2A;
5 eine Perspektivansicht des Rotors von 4;
6 eine Perspektivansicht des Rotorkerns von 4;
7 eine Obenansicht des Rotorkerns von 4;
8A und 8B entwickelte Ansichten, die festgelegte Positionen von ersten bis fünften Permanentmagneten im Motor von 4 darstellen;
9 ein Kennzeichenschaubild, das die Beziehung des Winkels des Rotors und des Rastmoments im Motor von 1 zeigt;
10A und 10B Obenansichten, die jede ein Herstellungsverfahren des bürstenlosen Motors (Statorkerns) gemäß einem anderen Beispiel darstellen;
11 eine Querschnittansicht entlang einer axialen Richtung eines bürstenlosen Motors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12A eine Querschnittansicht in einer senkrecht zur axialen Richtung verlaufenden Richtung des bürstenlosen Motors von 11;
12B eine Querschnittansicht entlang Linie 12B-12B in 12A;
13 eine vergrößerte Quersichtansicht eines Stators von 12A;
14 eine Seitenansicht des Statorkerns von 12A;
15A und 15B Obenansichten, die jede ein Herstellungsverfahren des bürstenlosen Motors (Statorkerns) von 11 darstellen;
16A und 16B vergrößerte Querschnittansichten eines Stators in einem weiteren Beispiel; und
17A und 17B Obenansichten, die jede ein Herstellungsverfahren eines bürstenlosen Motors (Statorkerns) in einem anderen Beispiel darstellen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform eines bürstenlosen Innenrotor-Motors 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 9 beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, enthält eine Ummantelung 2, der als Befestigungsglied deines bürstenlosen Motors 1 dient, ein röhrenförmiges Gehäuse 3 mit einem Vorderende und eine Vorderendplatte 4, die das offene Vorderende (links in 2) des röhrenförmigen Gehäuses 3 schließt. Ein Schaltungsaufnahmekasten 5, der eine Stromversorgungsschaltung, wie etwa ein Schaltkreissubstrat und dergleichen, aufnimmt, ist am rückwärtigen Ende (rechts in 1) des röhrenförmigen Gehäuses 3 angebracht.
Ein Stator 6 ist an einer Innenumfangsfläche des röhrenförmigen Gehäuses 3 befestigt. Der Stator 6 enthält einen Statorkern 7.
Wie in 2A und 2B gezeigt, enthält der Statorkern 7 mehrere Kernbleche 11 bis 16, die in einer axialen Richtung gestapelt sind. Jedes der Kernbleche 11 bis 16 ist aus elektromagnetischem Stahlblech ausgebildet, das als Blechmaterial dient. Der Statorkern 7 enthält einen ringförmigen Abschnitt 21 und eine Anzahl m von Zähnen 22, die entlang einer Umfangsrichtung des ringförmigen Abschnitts 21 angeordnet sind. Jeder Zahn 22 verläuft vom ringförmigen Abschnitt 21 radial einwärts. In der ersten Ausführungsform ist m 60 (m = 60), d. h., es sind 60 Zähne 20 ausgebildet. Daher ist die Anzahl m von Schlitzen S, die zwischen den Zähnen 22 ausgebildet sind, ebenfalls sechzig. Die Zähne 22 der ersten Ausführungsform enthalten jeder einen Breitenreduzierungsabschnitt 22a, um den eine Segmentwicklung 31, die später beschrieben wird, gewickelt ist. Der Breitenreduzierungsabschnitt 22a weist eine Breite in der Umfangsrichtung auf, die zur radial inneren Seite hin schmaler wird. Ein Rotorgegenabschnitt 22b mit einer Form, die in der Umfangsrichtung geringfügig zu gegenüberliegenden Seiten hin vorsteht, ist auf der radial inneren Seite des Breitenreduzierungsabschnitts 22a jeden Zahns 22 ausgebildet. Wie in 1 gezeigt, ist der Statorkern 7 durch Pressen des ringförmigen Abschnitts 21, der die radial äußeren Enden des Zähne 22 verbindet, an die Innenumfangsfläche der Ummantelung 2 (spezifisch: des röhrenförmigen Gehäuses 3) durch die Ummantelung 2 gehalten.
Wie in 1 und 2A gezeigt, sind mehrere Segmentwicklungen 31, die als mehrere Wicklungen dienen, um die Zähne 22 des Statorkerns 7 gewickelt. Spezifisch sind die Segmentwicklungen 31 Wicklungen in einer dreiphasigen (U-Phase, V-Phase, W-Phase) Y-Verbindung. Jede der Segmentwicklungen 31 enthält mehrere Segmentleiter 32, die elektrisch miteinander verbunden sind. Jeder Segmentleiter 32 ist durch einen im Wesentlichen U-förmigen Draht mit einer einheitlichen Querschnittsform ausgebildet. Jeder Segmentleiter 32 enthält zwei lineare Abschnitte und einen Kupplungsabschnitt, der die linearen Abschnitte verbindet. Die zwei linearen Abschnitte verlaufen durch zwei Schlitze S, die sich an unterschiedlichen Umfangspositionen befinden und an unterschiedlichen radialen Positionen (Innenseite und Außenseite) in den zwei Schlitzen S angeordnet sind. In der ersten Ausführungsform sind die linearen Abschnitte von vier Segmentleitern 32 entlang der radialen Richtung in jedem Schlitz S angeordnet. Die Segmentwicklung 31 ist hauptsächlich aus dem U-förmigen Draht ausgebildet. Jedoch ist beispielsweise eine spezielle Art Segmentleiter (z. B. mit nur einem linearen Abschnitt) für Wicklungsenden benutzt (Stromversorgungsverbindungsanschluss, Neutralpunktverbindungsanschluss usw.).
Der Stator 6 erzeugt durch Steuern des Stroms, mit dem die Segmentwicklung 31 versorgt ist, ein drehendes Magnetfeld. Das drehende Magnetfeld dreht dadurch einen Rotor 42, der an einer Drehwelle 41 befestigt ist, welche auf der Innenseite des Stators 6 angeordnet ist, in einer Vorwärtsrichtung (im Uhrzeigersinn in 2A) und einer Umkehrrichtung (gegen den Uhrzeigersinn in 2.
Wie in 2A und 4 gezeigt, ist der Rotor 42 ein Rotor mit einer Folgepolstruktur. Der Rotor 42 ist extern montiert und an der Drehwelle 41 befestigt. Wie in 1 gezeigt, ist die Drehwelle 41 durch zwei Lager 43 und 44 drehbar gestützt, die in der Ummantelung 2 angeordnet sind.
Wie in 5 und 6 gezeigt, enthält der Rotor 42 einen Rotorkern 46 mit mehreren gestapelten Rotorkernblechen 45. Der Rotorkern 46 ist zylindrisch. Ein Durchgangsloch 47, in das die Drehwelle 41 eingepresst ist, verläuft in der axialen Richtung durch den Mittelabschnitt des Rotorkerns 46. Der Rotorkern 46 enthält fünf Aussparungen, die als Einstellungsabschnitte, welche in gleichen Winkelintervallen entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind, dienen. Im Folgenden werden die fünf Aussparungen in der Reihenfolge im Uhrzeigersinn (Vorwärtsdrehrichtung) von 2 und 4 als erste bis fünfte Aussparung CH1 bis CH5 bezeichnet. Jede der Aussparungen CH1 bis CH5 ist ausgespart über die gesamte axiale Richtung angeordnet.
Wie in 7 gezeigt, sind die Umfangsbreiten der ersten bis fünften Aussparung CH1 bis CH5, d. h. die Breiten D1 der Bodenfläche, alle gleich. Jede Bodenfläche der ersten bis fünften Aussparung CH1 bis CH5 ist eine flache Ebene, die in einer Richtung verläuft, welche senkrecht zu einer Linie steht, welche in der radialen Richtung von der Mittelachse der Drehwelle 41 und durch die Mitte in der Breitenrichtung der Bodenfläche verläuft.
Der Rotorkern 46 enthält fünf Pseudomagnetpole (im Folgenden erster bis fünfter Pseudomagnetpol FP1 bis FP5). Die Pseudomagnetpole FP1 bis FP5 befinden sich jeder zwischen benachbarten der ersten bis fünften Aussparungen CH1 bis CH5 in der Umfangsrichtung.
Der erste Pseudomagnetpol FP1 ist zwischen der ersten Aussparung CH1 und der zweiten Aussparung CH2 ausgebildet, und der zweite Pseudomagnetpol FP2 ist zwischen der zweiten Aussparung CH2 und der dritten Aussparung CH3 ausgebildet. Der dritte Pseudomagnetpol FP3 ist zwischen der dritten Aussparung CH3 und der vierten Aussparung CH4 ausgebildet, und der vierte Pseudomagnetpol FP4 ist zwischen der vierten Aussparung CH4 und der fünften Aussparung CH5 ausgebildet. Ferner ist der fünfte Pseudomagnetpol FP5 zwischen der fünften Aussparung CH5 und der ersten Aussparung CH1 ausgebildet.
Wie in 7 gezeigt, sind Umfangsbreiten D2 des ersten bis fünften Pseudomagnetpols FP1 bis FP5 alle gleich. Die Breite D2 ist kleiner als die Umfangsbreite D1 der ersten bis fünften Aussparung CH1 bis CH5.
Ein Positionierungsglied 48, das als Sperrabschnitt dient, ist an jedem von zwei Enden in der Breitenrichtung in jeder Bodenfläche der ersten bis fünften Aussparung CH1 bis CH5 befestigt. Jedes Positionierungsglied 48 verläuft entlang der axialen Richtung des Rotors 42. Jedes Positionierungsglied 48 ist ein quadratisches Material mit einer quadratischen Querschnittsform und enthält zwei Seitenflächen und eine Bodenfläche. Die Ecke, die durch eine Seitenfläche und die Bodenfläche ausgebildet ist, berührt die Ecke, die durch die Seitenfläche des ersten bis fünften Pseudomagnetpols FP1 bis FP5 und die Bodenfläche der ersten bis fünften Aussparung CH1 bis CH5 ausgebildet ist.
Umfangsbreiten D3 der Positionierungsglieder 48 sind alle gleich. Die Breite D3 jedes Positionierungsglieds 48 ist derart eingestellt, dass ein Intervall D4 zwischen den gegenüberliegenden Innenseitenflächen der zwei gegenüberliegenden Positionierungsglieder 48 größer als die Umfangsbreite D2 des ersten bis fünften Pseudomagnetpols FP1 bis FP5 ist.
Wie in 4 gezeigt, sind die ersten bis fünften Permanentmagneten MG1 bis MG5 an den Bodenflächen der ersten bis fünften Aussparung CH1 bis CH5 befestigt, wo die Positionierungsglieder 48 befestigt sind.
Spezifisch ist der erste Permanentmagnet MG1 an der ersten Aussparung CH1 befestigt, und der zweite Permanentmagnet MG2 ist an der zweiten Aussparung CH2 befestigt. Der dritte Permanentmagnet MG3 ist an der dritten Aussparung CH3 befestigt, und der vierte Permanentmagnet MG4 ist an der vierten Aussparung CH4 befestigt. Ferner ist der fünfte Permanentmagnet MG5 an der fünften Aussparung CH5 befestigt.
Die Bodenflächen des ersten bis fünften Permanentmagneten MG1 bis MG5 weisen eine plane Form auf, die mit den Bodenflächen der ersten bis fünften Aussparung CH1 bis CH5 konform ist. Die zwei Seitenflächen in der Breitenrichtung (Richtung entlang der Umfangsrichtung) von jedem der ersten bis fünften Permanentmagneten MG1 bis MG5 verlaufen derart, dass sie senkrecht zu den Bodenflächen des ersten bis fünften Permanentmagneten MG1 bis MG5 stehen. Die Länge zwischen den ersten bis fünften Permanentmagneten MG1 bis MG5 ist dieselbe wie die Umfangsbreite D2 der ersten bis fünften Pseudomagnetpole FP1 bis FP5.
Die ersten bis fünften Permanentmagneten MG1 bis MG5 sind derart an den ersten bis fünften Aussparungen CH1 bis CH5 befestigt, dass der Magnetpol der Oberfläche an der radial äußeren Seite von jedem der ersten bis fünften Permanentmagneten MG1 bis MG5 ein S-Pol ist und der Magnetpol der Oberfläche an der radial inneren Seite ein N-Pol ist. Dementsprechend fungieren die Außenseitenflächen (Oberfläche auf der Seite des Stators 6) der ersten bis fünften Pseudomagnetpole FP1 bis FP5 als die N-Pole. Infolgedessen weist der Rotor 42 den N-Pol und den S-Pol abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet auf, und die Anzahl n von Magnetpolen ist zehn (n = 10).
Es wird nun unter Bezugnahme auf 4, 8A und 8B das Befestigungsverfahren und die Befestigungsposition der ersten bis fünften Permanentmagneten MG1 bis MG5 entsprechend der ersten bis fünften Aussparung CH1 bis CH5 beschrieben.
Der erste Permanentmagnet MG1 wird an der Bodenfläche der ersten Aussparung CH1 in Berührung mit dem Positionierungsglied 48 befestigt, das am rechten Seitenende der ersten Aussparung CH1 in 8 befestigt ist. Somit wird der erste Permanentmagnet MG1 unter Benutzung des Positionierungsglieds 48 auf der rechten Seite der ersten Aussparung CH1 als Bezug befestigt, d. h. unter Benutzung des Positionsglieds 48 auf der vorderen Seite im Uhrzeigersinn (Vorwärtsdrehrichtung) der ersten Aussparung CH1 als Bezug.
Als Nächstes wird der zweite Permanentmagnet MG2 an der Bodenfläche der zweiten Aussparung CH2 in Berührung mit dem Positionierungsglied 48 befestigt, das am linken Seitenende der zweiten Aussparung CH2 in 8 befestigt ist. Somit wird der zweite Permanentmagnet MG2 unter Benutzung des Positionierungsglieds 48 auf der linken Seite der zweiten Aussparung CH2 als Bezug befestigt, d. h. unter Benutzung des Positionsglieds 48 auf der vorderen Seite gegen den Uhrzeigersinn (Umkehrdrehrichtung) der zweiten Aussparung CH2 in 4 als Bezug.
Der dritte Permanentmagnet MG3 wird dann an der Bodenfläche der dritten Aussparung CH3 in Berührung mit dem Positionierungsglied 48 befestigt, das am rechten Seitenende der dritten Aussparung CH3 in 8 befestigt ist. Somit wird der dritte Permanentmagnet MG3 unter Benutzung des Positionierungsglieds 48 auf der rechten Seite der dritten Aussparung CH3 als Bezug befestigt, d. h. unter Benutzung des Positionsglieds 48 auf der vorderen Seite im Uhrzeigersinn (Vorwärtsdrehrichtung) der dritten Aussparung CH3 in 4 als Bezug.
Der vierte Permanentmagnet MG4 wird dann an der Bodenfläche der vierten Aussparung CH4 in Berührung mit dem Positionierungsglied 48 befestigt, das am linken Seitenende der vierten Aussparung CH4 in 8 befestigt ist. Somit wird der vierte Permanentmagnet MG4 unter Benutzung des Positionierungsglieds 48 auf der linken Seite der vierten Aussparung CH4 als Bezug befestigt, d. h. unter Benutzung des Positionsglieds 48 auf der vorderen Seite gegen den Uhrzeigersinn (Umkehrdrehrichtung) der vierten Aussparung CH4 in 4 als Bezug.
Der fünfte Permanentmagnet MG5 wird dann an der Bodenfläche der fünften Aussparung CH5 in Berührung mit dem Positionierungsglied 48 befestigt, das am rechten Seitenende der fünften Aussparung CH5 in 8 befestigt ist. Somit wird der fünfte Permanentmagnet MG5 unter Benutzung des Positionierungsglieds 48 auf der rechten Seite der fünften Aussparung CH5 als Bezug befestigt, d. h. unter Benutzung des Positionsglieds 48 auf der vorderen Seite im Uhrzeigersinn (Vorwärtsdrehrichtung) der fünften Aussparung CH5 in 4 als Bezug.
Dementsprechend sind der erste, dritte und fünfte Permanentmagnet MG1, MG3 und MG5, die in einer ersten Gruppe enthalten sind, an den Bodenflächen unter Benutzung der Positionierungsglieder 48 auf der vorderen Seite (rechten Seite in 8) bezüglich der Vorwärtsdrehrichtung der ersten, dritten und fünften Aussparung CH1, CH3 und CH5 als Bezüge befestigt und befinden sich näher an diesen Positionierungsgliedern 48. Im Gegensatz dazu sind der zweite und vierte Permanentmagnet MG2 und MG4, die in einer zweiten Gruppe enthalten sind, an den Bodenflächen unter Benutzung der Positionierungsglieder 48 auf der vorderen Seite (linke Seite in 8) in der Umkehrdrehrichtung der zweiten und vierten Aussparung CH2 und CH4 als Bezüge befestigt und befinden sich näher an diesen Positionierungsgliedern 48.
Anders gesagt weicht die Richtung, in der der erste Permanentmagnet MG1, der dritte Permanentmagnet MG3 und der fünfte Permanentmagnet MG5 angeordnet sind, von der Richtung ab, in der der zweite Permanentmagnet MG2 und der vierte Permanentmagnet MG4 angerichtet sind.
Es wird nun die Struktur des Statorkerns 7 im bürstenlosen Motor 1 der ersten Ausführungsform und das Verfahren zum Herstellen des Statorkerns 7 beschrieben.
Die Kernbleche 11 bis 16 werden aus einem elektromagnetischen Stahlblech, das als Blechmaterial dient, mit demselben Stanzwerkzeug (nicht gezeigt) ausgestanzt. In einem Dreh-Stapel-Schritt wird jedes der ausgestanzten Kernbleche 11 bis 16 um einen ersten Winkel gedreht und um den ersten Winkel in Bezug zueinander versetzt gestapelt. Der erste Winkel ist ein Produkt von einem von mehreren Werten j und einem Winkelintervall k (d. h. 360°/m) der Schlitze S.
Die mehreren Werte j sind Werte, die (i × n) < (kleinstes gemeinsames Vielfaches von n und m) erfüllen, jedoch (i × n × j × (360/m)) = (360 × N) nicht erfüllen.
Die Bezugszeichen i, j und N sind natürliche Zahlen.
Spezifisch ist in der ersten Ausführungsform die Anzahl m der Schlitze S 60 (m = 60) und die Anzahl n von Magnetpolen 10 (n = 10). Daher ist (i × 10) < 60 erfüllt.
Dies erfüllt (i × n) < (kleinstes gemeinsame Vielfaches von n und m).
Daher ist i < 6 erfüllt, und die Lösungen von i sind 1, 2, 3, 4 und 5 (d. h. ganze Zahl von 1 bis 5).
Der Wert von j, der (i × 10 × j × (360/60)) = (360 × N) nicht erfüllt, ist unter der Bedingung erzielt, dass (i × n × j × (360/m)) = (360 × N) nicht erfüllt ist.
Das heißt, der Wert von j, der j = (6 × N)/i nicht erfüllt, ist erzielt. Dies erzielt, dass der Wert von j, der j = 6N nicht erfüllt, j = 3N nicht erfüllt, j = 2N nicht erfüllt, j = 1.5N nicht erfüllt und j = 1.2N nicht erfüllt, erzielt ist. Die Bezugszeichen i, j und N sind natürliche Zahlen.
Die Lösungen von j sind daher 1, 5, 7, 11, 13 und so weiter.
In der ersten Ausführungsform ist ”5” benutzt, das eine der Lösungen von j ist, und ”30°”, das der Winkel des Produkts von ”5” und k (360°/m = ”6°” in der ersten Ausführungsform) ist, welches der Winkelintervall der Schlitze S ist, ist als der erste Winkel benutzt. Anders gesagt werden die Kernbleche 11 bis 16 im Dreh-Stapel-Schritt zum Ausbilden des Statorkerns 7 in der Umfangsrichtung um 30° gedreht und gestapelt, während sie um 30° in Bezug zueinander versetzt werden.
Spezifisch wird, wie in 3A gezeigt, das Kernblech 11, das mit dem Stanzwerkzeug (nicht gezeigt) aus dem Blechmaterial ausgestanzt wird, zunächst auf einem Stapelgerät 51 angeordnet, das den Dreh-Stapel-Schritt durchführt. In diesem Falle wird von den sechzig Zähnen 22 ein Zahn 22z, der an einem spezifischen Abschnitt des Stanzwerkzeugs ausgestanzt wird, an einer spezifischen Position des Stapelgeräts 51 (in 3A, die Position unmittelbar darüber) angeordnet.
Wie in 3B gezeigt, wird das Kernblech 12, das mit demselben Stanzwerkzeug ausgestanzt wird wie jenes, das zum Ausstanzen des Kernblechs 11 benutzt wurde, dann auf dem Stapelgerät 51 angeordnet. Das Kernblech 12 wird auf dem Kernblech 11 angeordnet, das im vorhergehenden Vorgang angeordnet wurde. In diesem Falle wird von den sechzig Zähnen 22 der Zahn 22z, der an einem spezifischen Abschnitt des Stanzwerkzeugs ausgestanzt wurde, an einer Position angeordnet, die um 30° in der Umfangsrichtung (im Uhrzeigersinn bei Betrachtung der Zeichnung) von der spezifischen Position des Stapelgeräts 51 (in 3A, die Position unmittelbar darüber) gedreht ist.
Das Kernblech 13, das mit demselben Stanzwerkzeug ausgestanzt wird wie jenes, das zum Ausstanzen der Kernbleche 11 und 12 benutzt wurde, wird dann auf dem Stapelgerät 51 angeordnet (nicht gezeigt). Das Kernblech 13 wird auf dem Kernblech 12 angeordnet, das im vorhergehenden Vorgang angeordnet wurde. In diesem Falle wird von den sechzig Zähnen 22 der Zahn 22z, der an einem spezifischen Abschnitt des Stanzwerkzeugs ausgestanzt wurde, an einer Position angeordnet, die um 30° vom Kernblech 12, das im vorhergehenden Vorgang angeordnet wurde, gedreht ist, d. h. um 60° in der Umfangsrichtung (im Uhrzeigersinn bei Betrachtung der Zeichnung) von der spezifischen Position des Stapelgeräts 51 (in 3A, die Position unmittelbar darüber).
Das Kernblech 14, das mit demselben Stanzwerkzeug ausgestanzt wird wie jenes, das zum Ausstanzen der Kernbleche 11, 12 und 13 benutzt wurde, wird dann auf dem Stapelgerät 51 angeordnet (nicht gezeigt). Das Kernblech 14 wird auf dem Kernblech 13 angeordnet, das im vorhergehenden Vorgang angeordnet wurde. In diesem Falle wird von den sechzig Zähnen 22 der Zahn 22z, der an einem spezifischen Abschnitt des Stanzwerkzeugs ausgestanzt wurde, an einer Position angeordnet, die um 30° vom Kernblech 13, das im vorhergehenden Vorgang angeordnet wurde, gedreht ist, d. h. um 90° in der Umfangsrichtung (im Uhrzeigersinn bei Betrachtung der Zeichnung) von der spezifischen Position des Stapelgeräts 51 (in 3A, die Position unmittelbar darüber).
Dies wird auf dieselbe Art und Weise zum Ausbilden des Statorkerns 7 wiederholt, in dem die Kernbleche 11 bis 16 in der axialen Richtung gestapelt sind.
Der Statorkern 7 der ersten Ausführungsform enthält p Kernbleche 11 bis 16, wobei p eine Zahl ist, die ein Vielfaches des Werts ist, der durch Dividieren kleinsten gemeinsamen Vielfachen von (n × k) und 360 durch (n × k) erzielt ist.
Spezifisch ist in der ersten Ausführungsform die Anzahl n der Magnetpole 10 (n = 10), und k (d. h. 360°/n), der das Winkelintervall der Schlitze S ist, ist 6° (k = 6). Daher werden 24 Kernbleche 11 bis 16 zum Ausbilden des Rotorkerns 7 gestapelt, wobei 24 das Vielfache eines Werts (d. h. 6) ist, der durch Dividieren des kleinsten gemeinsamen Vielfachen (d. h. 360) von (10 × 6) und 360 durch (10 × 6) erzielt ist.
Wie in 2B gezeigt, enthalt der ringförmige Abschnitt 21 an den Kernblechen 11 bis 16 der ersten Ausführungsform Einpressaussparungen 61 und Einpressvorsprünge 62, die als Befestigungsabschnitte dienen, welche in gleichen Winkelintervallen entlang der Umfangsrichtung des Stators 6 angeordnet sind. Die Einpressaussparungen 61 und die Einpressvorsprünge 62 befestigen die gestapelten Kernbleche 11 bis 16 aneinander. Die Befestigungsabschnitte (Einpressaussparungen 61 und Einpressvorsprünge 62) der ersten Ausführungsform sind an einer Position angeordnet, die der Mittelposition eines Zahns 22 im ringförmigen Abschnitt 21 in der Umfangsrichtung entspricht. Die Einpressaussparungen 61 sind auf der oberen Oberfläche (obere Oberfläche in 2B) der Kernbleche 11 bis 16 ausgebildet, und die Einpressvorsprünge 62 sind auf der unteren Oberfläche (untere Oberfläche in 2B) der Kernbleche 11 bis 16 an denselben Positionen in der Umfangsrichtung wie die Einpressaussparungen 61 ausgebildet. Die Kernbleche 11 bis 16, die auf dem Stapelgerät 51 gestapelt sind, sind in der vertikalen Richtung durch Einpressen (Pressen) der Einpressvorsprünge 62 des oberen Kernblechs in die Einpressaussparungen 61 des unteren Kernblechs aneinander befestigt. Die Befestigungsabschnitte (Einpressaussparungen 61 und Einpressvorsprünge 62) sind in einem Winkelintervall eines gemeinsamen Faktors von 30°, der der Winkel ist, in dem die Kernbleche 11 bis 16 (bezüglich des unteren der Kernbleche 11 bis 16) im Dreh-Stapel-Schritt gedreht sind, und 360° angeordnet. Die Anzahl von Einpressaussparungen 61 und Einpressvorsprüngen 62 ist geringer als m (= 60), das die Anzahl der Zähne 22 und der Schlitze S ist. Spezifisch enthält der ringförmige Abschnitt 21 in den Kernblechen 11 bis 16 in der ersten Ausführungsform zwölf Befestigungsabschnitte (Einpressaussparungen 61 und Einpressvorsprünge 62), die in einem Winkel von 30° angeordnet sind, der der Winkelintervall des größten gemeinsamen Faktors von 30°, der der Winkel ist, in dem die Kernbleche 11 bis 16 gedreht sind, d. h. der Winkel, in dem das obere Kernblech bezüglich des unteren Kernblechs 11 bis 16 gedreht ist, und 360° ist.
Es wird nun die Betriebsweise des bürstenlosen Motors 1 beschrieben.
Wenn der Segmentwicklung 31 Antriebsstrom von der Stromversorgungsschaltung im Schaltungsaufnahmekasten 5 zugeführt ist, erzeugt der Stator 6 ein drehendes Magnetfeld zum Drehen des Rotors 42 in einer Vorwärtsrichtung oder einer Umkehrrichtung. Der Rotor 42 wird dann gedreht und angetrieben, während der Magnetfluss zwischen den Zähnen 22 und dem Rotor 42 ausgetauscht wird. Das Rastmoment mit dem Kennzeichen X, das in 9 gezeigt ist, wird somit durch die Änderung im Fluss des Magnetflusses erzeugt, die auftritt, wenn jeder der Magnetpole (erster bis fünfter Permanentmagnet MG1 bis MG5, die magnetische Magnetpole sind, und der erste bis fünfte Pseudomagnetpol FP1 bis FP5) die Nachbarschaft des distalen Endes (Rotorgegenabschnitt 22b) eines Zahns 22 durchquert.
Die erste Ausführungsform weist die unten beschriebenen Vorteile auf.

(1) Die Kernbleche 11 bis 16, die mit demselben Stanzwerkzeug ausgestanzt sind, sind in der Umfangsrichtung um den oben beschriebenen Winkel (30° in der vorliegenden Ausführungsform) gedreht, wenn sie gestapelt sind. Dies hebt die Abwertung des Rastmomentkennzeichens auf, das durch die Genauigkeit der Kernbleche 11 bis 16 des Statorkerns 7 (insbesondere die Genauigkeit für den Rotorgegenabschnitt 22 am distalen Ende jeden Zahns 22) bewirkt ist, und reduziert das Rastmoment zufriedenstellend. Wenn die Kernbleche 11 bis 16 gestapelt werden, ohne gedreht zu werden, kann sich das Rastmomentkennzeichen verschlechtern, insbesondere aufgrund der Veränderungen zwischen den Zähnen 22 der Kernbleche 11 bis 16. In der ersten Ausführungsform ist das Rastmomentkennzeichen Z für ein einzelnes Blech in der Umfangsrichtung versetzt, wie in 9 gezeigt, sodass Abschnitte mit großen Umfängen im Rastmoment einander aufheben und dadurch ein zufriedenstellendes Kennzeichen X für das gesamte Rastmoment erzielt ist.
(2) Der Statorkern 7 enthält eine Anzahl p der Kernbleche 11 bis 16. Der Wert von p ist das Vielfache (24 in der vorliegenden Ausführungsform) des Werts (6 in der vorliegenden Ausführungsform), der durch Dividieren des kleinsten gemeinsamen Vielfachen von (n × k) und 360 durch (n × k) erzielt ist. Dadurch ist eine Abwertung des Rastmomentkennzeichens, die durch die Genauigkeit der Kernbleche 11 bis 16 des Statorkerns 7 bewirkt ist, auf ausgeglichene Art und Weise aufgehoben. Dies vermindert das Rastmoment zufriedenstellen. Anders gesagt ist eine lokale Abwertung des Rastmomentkennzeichens verhindert.
(3) Der ringförmige Abschnitt 21 der Kernbleche 11 bis 16 enthält die Befestigungsabschnitte (Einpressaussparungen 61 und Einpressvorsprünge 62), deren Anzahl weniger als m (= 60) ist, welche die Anzahl der Zähne 66 und der Schlitze S ist. Die Befestigungsabschnitte sind in Winkelintervallen eines gemeinsamen Faktors von 30°, der ein Winkel ist, um den die Kernbleche 11 bis 16 gedreht sind, und 360°. Daher ist die Anzahl von Befestigungsabschnitten im Vergleich dem Statorkern, der mit m Befestigungsabschnitten ausgebildet ist, herabgesetzt. Daher ist beispielsweise eine zweckmäßige Haltekraft erzielt, während der Dreh-Stapel-Schritt ermöglicht ist, ohne die Anzahl von Befestigungsabschnitten (Einpressaussparungen 61 und Einpressvorsprünge 62) zum Befestigen der Kernbleche 11 bis 16 auf mehr als notwendig zu erhöhen. In der ersten Ausführungsform sind zwölf Befestigungsabschnitte (Einpressaussparungen 61 und Einpressvorsprünge 62) in Intervallen von 30° ausgebildet, das der größte gemeinsame Faktor von 30°, das der Winkel ist, in dem die Kernbleche 11 bis 16 (bezüglich der unteren Kernbleche 11 bis 16) gedreht sind, und 360° ist. Dies minimiert die Anzahl von Befestigungsabschnitten. Das Kennzeichen X des Rastmoments ist erzielt, selbst wenn der Drehwinkel der Kernbleche 11 bis 16 im Dreh-Stapel-Schritt 6°, 42°, 66°, 78° usw. beträgt. In derartigen Fällen müssen die Befestigungsabschnitte (Einpressaussparungen 61 und Einpressvorsprünge 62) alle 6° ausgebildet sein. Im Gegensatz dazu bildet die vorliegende Ausführungsform einen Befestigungsabschnitt für alle 30° aus. Dies vermindert die Anzahl von Befestigungsabschnitten.
(4) Die Befestigungsabschnitte (Einpressaussparungen 61 und Einpressvorsprünge 62) sind jeder an einer Position ausgebildet, die der Mittelposition eines Zahns 22 in der Umfangsrichtung entspricht, welche die Position ist, an der die Starrheit im ringförmigen Abschnitt 21 am stärksten ist. Dies unterdrückt beispielsweise das Biegen der Kernbleche 11 bis 16 beim Ausbilden der Befestigungsabschnitte und dergleichen.
(5) Der Statorkern 7 ist durch die Ummantelung 2 gehalten, wenn der ringförmige Abschnitt 21, der die radial äußeren Enden der Zähne 22 verbindet, an die Innenumfangsfläche der Ummantelung 2 (spezifisch das röhrenförmige Gehäuse 3) gepresst ist. Dies reduziert die Abwertung des Rastmomentkennzeichens, das durch die Genauigkeit des Außenumfangs (des ringförmigen Abschnitts 21) der Kernbleche 11 bis 16 des Stators 7 bewirkt ist, im Vergleich zu einer Struktur, bei der der ringförmige Abschnitt nicht gepresst ist.
(6) Die Wicklung ist die Segmentwicklung 31, und vier Segmentleiter 32 (lineare Abschnitte davon) sind entlang der radialen Richtung in jedem Schlitz S angeordnet. Daher weist der Zahn 22 eine radiale Länge auf, die erheblich länger als die Umfangsbreite ist. Obgleich die Abwertung des Rastmomentkennzeichens, das durch die Genauigkeit der Kernbleche 11 bis 16 des Statorkerns 7 (besonders Genauigkeit des Zahns 22) bewirkt ist, die Neigung aufweist, erheblicher zu werden, ist die Abwertung des Rastmomentkennzeichens zufriedenstellend reduziert.
(7) Der Breitenreduzierungsabschnitt 22a, der der Abschnitt ist, um den die Segmentwicklung 31 gewickelt ist, jedes Zahns 22 weist eine Umfangsbreite auf, die zum Rotor 42 hin schmaler wird. Eine derartige Struktur weist eine stärkere Neigung zur Abwertung des Rastmomentkennzeichens auf, die durch die Genauigkeit der Kernbleche 11 bis 16 des Statorkerns 7 (besonders Genauigkeit des Zahns 22) bewirkt ist. Eine derartige Abwertung ist jedoch zufriedenstellend reduziert.
(8) Mehrere Permanentmagneten sind in zwei Gruppen aufgeteilt, d. h. eine erste Gruppe, die erste, dritte und fünfte Permanentmagneten MG1, MG3 und MG5 enthält, und eine zweite Gruppe die zweite und vierte Permanentmagneten MG2 und MG4 enthält. Die ersten, dritten und fünften Permanentmagneten MG1, MG3 und MG5, die in der ersten Gruppe enthalten sind, sind an Positionen näher am distalen Ende in der Vorwärtsdrehrichtung bezüglich der ersten, dritten und fünften Aussparungen CH1, CH3 und CH5 befestigt, und die zweiten und vierten Permanentmagneten MG2 und MG4, die in der zweiten Gruppe enthalten sind, sind an Positionen näher am distalen Ende in der Umkehrdrehrichtung bezüglich der zweiten und vierten Aussparungen CH2 und CH4 befestigt. Dies reduziert Änderungen der Phase des Rastmoments, die durch die Permanentmagneten während der Drehung bewirkt sind.

Anders gesagt verschlechtert sich, wenn die Permanentmagneten alle an Positionen näher dem distalen Ende in der Vorwärtsdrehrichtung oder an den Positionen näher dem distalen Ende in der Umkehrdrehrichtung befestigt sind, das magnetische Gleichgewicht am Pseudomagnetpol, und das Rastmoment ist abgewertet. Insbesondere ändert sich beispielsweise die Phase des Rastmoments in jedem Permanentmagnet in hohem Maße zwischen dem Zeitraum, wenn der bürstenlose Motor in der Vorwärtsrichtung dreht und wenn der bürstenlose Motor in der Umkehrrichtung dreht.
Im Gegensatz dazu sind in der ersten Ausführungsform die Positionen, an denen die Permanentmagneten befestigt werden sollen, den Positionen näher dem distalen Ende in der Vorwärtsdrehrichtung und den Positionen näher am distalen Ende in der Umkehrdrehrichtung zugeordnet, so dass die Differenz zwischen der Anzahl von Permanentmagneten, die an den Positionen näher dem distalen Ende in der Vorwärtsdrehrichtung befestigt sind, und der Anzahl von Permanentmagneten, die an den Positionen näher am distalen Ende in der Umkehrdrehrichtung befestigt sind, Eins ist. Dies reduziert den Grad magnetischen Ungleichgewichts am Pseudomagnetpol und reduziert Abwertung des Rastmoments. Insbesondere ist die Änderung der Phase des Rastmoments, die von den Permanentmagneten auftritt, während Vorwärtsdrehung und Umkehrdrehung des bürstenlosen Motors 1 reduziert.
Es wird nun unter Bezugnahme auf 11 bis 15B ein bürstenloser Innenrotormotor gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Hauptstruktur des bürstenlosen Motors in der zweiten Ausführungsform ist dieselbe wie der bürstenlose Motor der ersten Ausführungsform. Daher werden in der zweiten Ausführungsform Bauteile, die von der ersten Ausführungsform abweichen, detailliert beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen jene Bauteile, die dieselben wie die entsprechenden Bauteile der ersten Ausführungsform sind. Derartige Bauteile werden nicht detailliert beschrieben.
In der zweiten Ausführungsform sind die ersten bis fünften Permanentmagneten MG1 bis MG5 der ersten Ausführungsform jeder als Permanentmagnet 49 bezeichnet. In der zweiten Ausführungsform sind die ersten bis fünften Aussparungen CH1 bis CH5, die als Einstellabschnitte in der ersten Ausführungsform dienen, jede als Aussparung 78 bezeichnet, und die ersten bis fünften Pseudomagnetpole FP1 bis FP5 in der ersten Ausführungsform sind jeder als Schenkelpol 79 bezeichnet, der als Pseudomagnetpol dient.
Wie in 12A gezeigt, ist der Permanentmagnet 49 in jeder Befestigungsaussparung 78 mit einem Spalt in der Umfangsrichtung zu den Schenkelpolen 79 befestigt. Jeder Permanentmagnet 49 ist derart bezüglich des Rotorkerns 46 angeordnet, dass der Magnetpol an der Oberfläche auf der radial inneren Seite des Permanentmagneten 49 der S-Pol ist und der Magnetpol an der Oberfläche auf der radial äußeren Seite (Seite des Stators 6) der N-Pol ist. Daher ist die äußere Seitenfläche (Oberfläche auf der Seite des Stators 6) des Schenkelpols 79, der in der Umfangsrichtung bezüglich des Permanentmagneten 49 benachbart ist, der S-Pol, der ein Magnetpol ist, welcher von der äußeren Seitenfläche des Permanentmagneten 49 abweicht. Infolgedessen weist der Rotor 42 N- und S-Pole auf, die abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Anzahl n der Magnetpole beträgt zehn (n = 10).
Gleicherweise wie die erste Ausführungsform enthält der Stator 7 des bürstenlosen Motors 1 der zweiten Ausführungsform die Kernbleche 11 bis 16, die in der Umfangsrichtung um einen ersten Winkel gedreht sind, wenn sie gestapelt sind, sodass sie um den ersten Winkel (30°) in Bezug zueinander versetzt sind. Anders gesagt wird der Statorkern 7 der zweiten Ausführungsform durch das Herstellungsverfahren, das den Dreh-Stapel-Schritt enthält, auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform ausgebildet. 15A bzw. 15B entsprechen 3A bzw. 3B der ersten Ausführungsform.
Ferner sind, wie in 12A gezeigt, in der zweiten Ausführungsform mehrere Formänderungsabschnitte 63 zum Reduzieren des Kontaktbereichs der Außenumfangsflächen der Kernbleche 11 bis 16 und der Innenumfangsfläche des röhrenförmigen Gehäuses 3 durch Intervalle in der Umfangsrichtung auf den Außenumfangsflächen der Kernbleche 11 bis 16 beabstandet.
Spezifisch sind die Formänderungsabschnitte 63, wie in 13 gezeigt, in einem Winkelintervall eines gemeinsamen Faktors von 30°, der ein Winkel (j × k) ist, in dem die Kernbleche 11 bis 16 gedreht sind, und 360° ausgebildet. In der zweiten Ausführungsform sind zwölf Formänderungsabschnitte 63 auf den Kernblechen 11 bis 16 in Intervallen von 30° ausgebildet, das ein Winkelintervall eines größten gemeinsamen Faktors von 30°, der ein Winkel ist, in dem die Kernbleche 11 bis 16 bezüglich der unteren Kernbleche 11 bis 16 gedreht sind, und 360° ist. Anders gesagt sind zwölf Formänderungsabschnitte 63 derart angeordnet, dass die Positionsbeziehung jedes Formänderungsabschnitts 63 und des entsprechenden Zahns 22 gleich wird. Wie in 14 gezeigt, sind die Formänderungsabschnitte 63 der Kernbleche 11 bis 16 entlang der axialen Richtung angeordnet. Ferner weist jeder Formänderungsabschnitt 63, wie in 13 gezeigt, eine wellenartige Form auf, die durch Kombinieren mehrerer (einem Paar in der zweiten Ausführungsform) bogenförmiger Aussparungen und Vorsprüngen ausgebildet ist. Ein distales Ende 63a eines Vorsprungs, der nach außen zur radial äußeren Seite der wellenartigen Form im Formänderungsabschnitt 63 vorsteht, ist der Mittelposition in der Umfangsrichtung eines Zahns 22 radial zugekehrt.
Der Statorkern 7 wird nach dem Wickeln der Segmentwicklung 31 um die Zähne 22 durch Einpressen oder Wärmepassung an der Innenumfangsfläche des röhrenförmigen Abschnitts 3 befestigt. Dann wird der Rotor 42 am Innenumfang des Stators 42 angeordnet, um den bürstenlosen Motor 1 herzustellen.
Es wird nun die Betriebsweise des bürstenlosen Motors 1 der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Wenn der Segmentwicklung 31 der Antriebsstrom von der Stromversorgungsschaltung im Schaltungsaufnahmekasten 5 zugeführt ist, erzeugt der Stator 6 ein drehendes Magnetfeld zum Drehen des Rotors 42 in einer Vorwärtsrichtung oder einer Umkehrrichtung. Der Rotor 42 wird dann gedreht und angetrieben, während der Magnetfluss zwischen den Zähnen 22 und dem Rotor 42 ausgetauscht wird. In der zweiten Ausführungsform wird das Rastmoment mit dem Kennzeichen X, das in 9 gezeigt ist, ebenfalls durch Änderungen im Fluss des Magnetflusses erzeugt, der auftritt, wenn jeder Magnetpol (Permanentmagnet 49, der der magnetische Magnetpol ist, und der Schenkelpol 79, der der Pseudomagnetpol ist) die Nachbarschaft des distalen Endes (Rotorgegenabschnitt 22b) eines Zahns 22 durchquert.
Die zweite Ausführungsform weist neben den Vorteilen (1) bis (8) der ersten Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.

(9) Der Statorkern wird im Allgemeinen an die Innenumfangsfläche des röhrenförmigen Gehäuses gepresst und durch Einpressen oder Wärmepassung daran befestigt. Wenn das elektromagnetische Stahlblech, das den Statorkern ausbildet, Last von der Außenseite aufnimmt und Beanspruchung erzeugt ist, können sich die magnetischen Eigenschaften des Statorkerns verschlechtern, und der Eisenverlust im Statorkern kann zunehmen. Die Zunahme des Eisenverlusts im Statorkern setzt die Motoreffizienz herab.

In der zweiten Ausführungsform enthalten die Kernbleche 11 bis 16 die mehreren Formänderungsabschnitte 63, die in gleichen Intervallen entlang der Umfangsrichtung der Kernbleche 11 bis 16 angeordnet sind. Jeder der mehreren Formänderungsabschnitte 63 ist zum Reduzieren des Kontaktbereichs der Kernbleche 11 bis 16 und der Innenumfangsfläche des röhrenförmigen Gehäuses 3 ausgebildet.
Daher wirkt beim Befestigen des Statorkerns 7 an der Innenumfangsfläche der Ummantelung 2 (des röhrenförmigen Gehäuses 3) die Last vom röhrenförmigen Gehäuse 3 nur auf einen Teil des Statorkerns 7 ein. Die Beanspruchung, die im Statorkern 7 erzeugt ist, ist daher in ihrer Gesamtheit reduziert. Dies unterdrückt die Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften der Kernbleche 11 bis 16, die aus einem elektromagnetischen Stahlblech hergestellt sind. Daher ist es beim bürstenlosen Innenrotormotor 1 weniger wahrscheinlich, dass Eisenverlust zunimmt, selbst wenn der Statorkern 7 an die Innenumfangsfläche der Ummantelung 2 gepresst und daran befestigt wird, und eine Abnahme der Motoreffizienz ist unterdrückt.

(10) Die Formänderungsabschnitte 63 sind in einem Winkelintervall eines gemeinsamen Faktors des Winkels (j × k), in dem die Kernbleche 11 bis 16 gedreht sind, und 360° ausgebildet, und die Formänderungsabschnitte 63 der verschiedenen Kernbleche 11 bis 16 sind in der axialen Richtung an den gestapelten Kernblechen 11 bis 16 angeordnet. Daher wird die Umfangsposition der Last von der Ummantelung 2, die auf die Kernbleche 11 bis 16 einwirkt, in jedem Kernblech 11 bis 16 gleich, sodass die Last gleichmäßig auf jedes Kernblech 11 bis 16 einwirkt. Änderungen an Luftspalten zwischen den distalen Enden der Zähne 22 und dem Rotor 42 sind unter den axial gestapelten Kernblechen 11 bis 16 unterdrückt, und beispielsweise ist eine Abwertung des Rastmoments reduziert. Ferner wird die relative Position in der Umfangsrichtung von jedem Formänderungsabschnitt 63 und dem entsprechenden Zahn 22 bei jedem der Formänderungsabschnitte 63 gleich. Daher werden die Kernbleche beim Stapeln der Kernbleche 11 bis 16 unter Benutzung der Formänderungsabschnitte 63 als Bezug leicht um einen vorgegebenen Winkel (30° in der vorliegenden Ausführungsform) in der Umfangsrichtung gedreht. Ein Positionierungsabschnitt zum Positionieren in der Umfangsrichtung muss nicht separat an den Kernblechen 11 bis 16 ausgebildet sein, und es ist unterbunden, dass die Form der Kernbleche 11 bis 16 komplex wird.
(11) Der Formänderungsabschnitt 63 weist eine wellenartige Form auf. Daher steht der Formänderungsabschnitt 63 in Punktkontakt mit der Innenumfangsfläche der Ummantelung 2. Dies reduziert die Beanspruchung weiter, die in ihrer Gesamtheit im Statorkern 7 erzeugt ist.
(12) Das distale Ende 63a des Vorsprungs, der zur radial äußeren Seite der wellenartigen Form im Formänderungsabschnitt 63 vorsteht, ist an einer Position ausgebildet, die der Mittelposition in der Umfangsrichtung des Zahns 22 radial zugekehrt ist, die die Position ist, an der die Starrheit verhältnismäßig hoch ist. Daher ist im Vergleich dazu, wenn das distale Ende 63a anderen Positionen des Statorkerns 7 zugekehrt ist, eine Verformung des Statorkerns 7 durch Pressen des Statorkerns 7 an die Innenumfangsfläche der Ummantelung 2 unterdrückt. Dies reduziert die Verformung des Statorkerns 7 und die Belastung, die im Statorkern 7 erzeugt ist, ist insgesamt weiter reduziert.

Die erste und zweite Ausführungsform können wie unten beschrieben modifiziert werden.
In der ersten und zweiten Ausführungsform ist ”5”, das eine der Lösungen von j ist, angewendet, ”6°” ist als k angewendet, das das Winkelintervall der Schlitze S ist. Die Kernbleche 11 bis 16, die mit demselben Stanzwerkzeug (nicht dargestellt) ausgestochen sind, werden gestapelt, während sie entlang der Umfangsrichtung um ”30°”, das der Winkel des Produkts von ”5” und ”6°” ist, gedreht werden, um den Statorkern 7 auszubilden. Stattdessen können andere Werte der Lösung von j angewendet werden. Anders gesagt kann, da die Lösungen von j in der ersten und zweiten Ausführungsform 1, 5, 7, 11, 13 usw. sind, beispielsweise ”1” angewendet werden, wie in 10A, 10B und 17A und 17B gezeigt. Die Kernbleche 11 bis 16 können gestapelt werden, während sie in der Umfangsrichtung um ”6°” gedreht werden, der der Winkel des Produkts von ”1” und k (”6°” in der ersten und zweiten Ausführungsform) ist, welches das Winkelintervall der Schlitze S ist, um den Statorkern 7 auszubilden.
Spezifisch wird, wie in 10A und 17A gezeigt, das Kernblech 11, das (aus dem Blechmaterial) mit dem Stanzwerkzeug (nicht gezeigt) ausgestanzt wurde, zum Durchführen des Dreh-Stapel-Schritts zunächst auf dem Stapelgerät 51 angeordnet. In diesem Falle wird von den sechzig Zähnen 22 der Zahn 22z, der an einem spezifischen Abschnitt des Stanzwerkzeugs ausgestanzt wurde, an einer spezifischen Position (Position unmittelbar obenauf in 10A und 17A) des Stapelgeräts 51 angeordnet.
Wie in 10B und 17B gezeigt, wird das Kernblech 12, das mit demselben Stanzwerkzeug wie jenem ausgestanzt wurde, das zum Ausstanzen des Kernblechs 11 benutzt wurde, dann auf dem Stapelgerät 51 angeordnet. Das Kernblech 12 wird auf dem Kernblech 11 angeordnet, dass im vorhergehenden Vorgang angeordnet wurde. In diesem Falle wird von den sechzig Zähnen 22 der Zahn 22z, der an einem spezifischen Abschnitt des Stanzwerkzeugs ausgestanzt wurde, an einer Position angeordnet, die um 6° in der Umfangsrichtung (im Uhrzeigersinn bei Betrachtung der Zeichnung) von der spezifischen Position des Stapelgeräts 51 (in 10A, die Position unmittelbar darüber) gedreht ist.
Das Kernblech 13, das mit demselben Stanzwerkzeug ausgestanzt wird wie jenes, das zum Ausstanzen der Kernbleche 11 und 12 benutzt wurde, wird dann auf dem Stapelgerät 51 angeordnet (nicht gezeigt). Das Kernblech 13 wird auf dem Kernblech 12 angeordnet, das im vorhergehenden Vorgang angeordnet wurde. In diesem Falle wird von den sechzig Zähnen 22 der Zahn 22z, der an einem spezifischen Abschnitt des Stanzwerkzeugs ausgestanzt wurde, an einer Position angeordnet, die um 6° vom Kernblech 12, das im vorhergehenden Vorgang angeordnet wurde, gedreht ist, d. h. um 12° in der Umfangsrichtung (im Uhrzeigersinn bei Betrachtung der Zeichnung) von der spezifischen Position des Stapelgeräts 51 (in 10A und 17A, die Position unmittelbar darüber).
Das Kernblech 14, das mit demselben Stanzwerkzeug ausgestanzt wird wie jenes, das zum Ausstanzen der Kernbleche 11, 12 und 13 benutzt wurde, wird dann auf dem Stapelgerät 51 angeordnet (nicht gezeigt). Das Kernblech 14 wird auf dem Kernblech 13 angeordnet, das im vorhergehenden Vorgang angeordnet wurde. In diesem Falle wird von den sechzig Zähnen 22 der Zahn 22z, der an einem spezifischen Abschnitt des Stanzwerkzeugs ausgestanzt wurde, an einer Position angeordnet, die um 6° vom Kernblech 13, das im vorhergehenden Vorgang angeordnet wurde, gedreht ist, d. h. um 18° in der Umfangsrichtung (im Uhrzeigersinn bei Betrachtung der Zeichnung) von der spezifischen Position des Stapelgeräts 51 (in 10A und 17A, die Position unmittelbar darüber).
Dies kann auf dieselbe Art und Weise zum Ausbilden des Statorkerns 7 wiederholt werden.
Ferner sind in diesem Fall eine Anzahl m von Befestigungsabschnitten (Einpressaussparungen 61 und Einpressvorsprünge 62) ausgebildet, d. h. für alle 6°.
In diese Struktur ist die Anzahl m von Befestigungsabschnitten (Einpressaussparung 61 und Einpressvorsprung 62), die dieselbe Anzahl wie die Schlitze S (Zähne 22) ist, im ringförmigen Abschnitt 21 der Kernbleche 11 bis 16 ausgebildet. Die Befestigungsabschnitte sind in gleichen Winkelintervallen entlang der Umfangsrichtung des Stators angeordnet. Daher sind die Positionen der Befestigungsabschnitte bezüglich der Zähne 22 alle dieselben, und die Abwertung des Rastmomentkennzeichens kann verhindert sein.
In der zweiten Ausführungsform kann ”1” als Lösung von j angewendet sein, und die Kernbleche 11 bis 16 können gestapelt werden, während sie in der Umfangsrichtung um ”6°” werden, um den Statorkern 7 auszubilden (siehe 17A und 17B), wie das andere Beispiel der ersten Ausführungsform.
In der ersten und zweiten Ausführungsform können ”7”, ”11”, ”13” usw. als Lösung von j angewendet sein, und die Kernbleche 11 bis 16 können gestapelt werden, während sie um ”42°”, ”66°” oder ”78°” in der Umfangsrichtung gedreht werden, um den Statorkern 7 auszubilden.
In der ersten und zweiten Ausführungsform ist der Wert 6 durch Dividieren des kleinsten gemeinsamen Vielfachen von (n × k) und 360 durch (n × k) erhalten, und 24 ist als der Wert von p angewendet, der das Mehrfache des Werts 6 ist. Anders gesagt werden nur vierundzwanzig Kernbleche 11 bis 16 gestapelt. Die Anzahl der gestapelten Bleche kann jedoch geändert werden. In diesem Falle ist die Anzahl von gestapelten Blechen vorzugsweise ein Vielfaches von 6, wie etwa 18, 30 usw. Wenn die Anzahl gestapelter Bleche das Vielfache von 6 ist, kann ein Vorteil erzielt sein, der Vorteil (2) der ersten Ausführungsform gleicht. Zudem kann die Anzahl gestapelter Bleche eine andere Zahl als ein Vielfaches von 6 sein, wie etwa 20, 40 usw.
In der ersten und zweiten Ausführungsform sind die Befestigungsabschnitte (Einpressaussparungen 61 und Einpressvorsprünge 62) in Intervallen von 30° ausgebildet, das der Winkelintervall des größten gemeinsamen Faktors von 30°, der der Winkel ist, in dem die Kernbleche 11 bis 16 im Dreh-Stapel-Schritt gedreht werden, und 360° ist. Der Intervall der Befestigungsabschnitte kann geändert werden, solange er der gemeinsame Faktor von 30°, der der Winkel ist, in dem die Kernbleche 11 bis 16 gedreht werden, und 360° ist. Beispielsweise können die Befestigungsabschnitte (Einpressaussparungen 61 und Einpressvorsprünge 62) in einem Intervall von 15° oder einem Intervall von 10° ausgebildet sein.
In der ersten und zweiten Ausführungsform sind die Befestigungsabschnitte (Einpressaussparungen 61 und Einpressvorsprünge 62) an Positionen ausgebildet, die den Mittelpositionen in der Umfangsrichtung der Zähne 22 entsprechen, wobei sie jedoch nicht derart beschränkt sind. Beispielsweise können die Befestigungsabschnitte an Positionen ausgebildet sein, die in der Umfangsrichtung zu Positionen versetzt sind, die den Mittelpositionen in der Umfangsrichtung der Zähne 22 entsprechen.
In der ersten und zweiten Ausführungsform ist der Statorkern 7 durch die Ummantelung 2 gehalten, wenn der ringförmige Abschnitt 21 an die Innenumfangsfläche der Ummantelung (spezifisch des röhrenförmigen Gehäuses 3) gepresst ist. Es besteht jedoch keine derartige Beschränkung. Beispielsweise muss der ringförmige Abschnitt 21 nicht an die Ummantelung 2 gepresst sein. Ferner ist die vorliegende Erfindung in der ersten und zweiten Ausführungsform als der bürstenlose Innenrotormotor 1 verkörpert. Es besteht jedoch keine derartige Beschränkung. Die vorliegende Erfindung kann als bürstenloser Motor verkörpert sein, der einen äußeren Rotor mit einem ringförmigen Abschnitt und Zähnen enthält, die radial vom ringförmigen Abschnitt nach außen verlaufen. Wenn die zweite Ausführungsform auf einen bürstenlosen Außenrotormotor angewendet ist, ist der Formänderungsabschnitt an der Innenumfangsfläche des Statorkerns ausgebildet, und der Statorkern ist an der Außenumfangsfläche des Befestigungsglieds befestigt.
Die Wicklung des Stators 6 ist in der ersten und zweiten Ausführungsform die Segmentwicklung 31. Es besteht jedoch keine derartige Beschränkung. Beispielsweise kann die Wicklung ein leitender Draht sein, der einfach um den Zahn gewickelt ist.
In der ersten und zweiten Ausführungsform enthält der Zahn 22 den Breitenreduzierungsabschnitt 22a, der der Abschnitt ist, der mit der Wicklung (Segmentwicklung 31) umwickelt ist. Der Breitenreduzierungsabschnitt 22a weist eine Umfangsbreite auf, die zum Rotor 42 hin schmaler wird. Es besteht jedoch keine derartige Beschränkung. Beispielsweise kann der Abschnitt des Zahns, um den die Wicklung gewickelt ist, eine konstante Breite ungeachtet des Abstands zum Rotor aufweisen.
In der ersten Ausführungsform weicht die Richtung, in der der erste Permanentmagnet MG1, der dritte Permanentmagnet 3 und der fünfte Permanentmagnet MG5 angeordnet sind, von der Richtung ab, in der der zweite Permanentmagnet MG2 und der vierte Permanentmagnet MG4 angeordnet sind. Es besteht jedoch keine derartige Beschränkung. Beispielsweise können die Permanentmagneten alle in derselben Richtung angeordnet sein. Ferner ist in der ersten Ausführungsform das Positionierungsglied 48 am Rotorkern 46 befestigt. Es besteht jedoch keine derartige Beschränkung. Beispielsweise kann eine Aufspannvorrichtung, die dem Befestigungsglied 48 entspricht, nur während der Herstellung zum Befestigen des ersten bis fünften Permanentmagneten MG1 bis MG5 im Rotor 46 angeordnet sein, und die Aufspannvorrichtung kann nach der Befestigung des ersten bis fünften Permanentmagneten MG1 bis MG5 entfernt werden.
In der ersten und zweiten Ausführungsform werden die Kernbleche 11 bis 16, während sie in der Umfangsrichtung gedreht werden, einer nach dem anderen gestapelt, um den Statorkern 7 auszubilden. Es besteht jedoch keine derartige Beschränkung. Es können beispielsweise mehrere Gruppen mit einer vorgegebenen Anzahl von (z. B. vier) gestapelten Kernblechen, die mit demselben Stanzwerkzeug ausgestanzt wurden, ausgebildet werden, und die Kernblechgruppen können gestapelt werden, während sie in der Umfangsrichtung gedreht werden, um den Statorkern auszubilden.
In der ersten und zweiten Ausführungsform ist der Rotor 42 ein Rotor mit einer Folgepolstruktur. Es besteht jedoch keine derartige Beschränkung. Beispielsweise kann ein Rotor, indem ein Permanentmagnet für jeden Magnetpol angeordnet ist, benutzt sein.
In der ersten und zweiten Ausführungsform ist der Statorkern 7 (ringförmige Abschnitt 21) an die Innenumfangsfläche der Ummantelung 2 (spezifisch des röhrenförmigen Gehäuses 3) gepresst. Es besteht jedoch keine derartige Beschränkung, und der Statorkern 7 kann thermisch in die Innenumfangsfläche der Ummantelung 2 gepasst sein.
In der ersten und zweiten Ausführungsform ist das röhrenförmige Gehäuse 3 röhrenförmig und weist ein geschlossenes Ende auf. Stattdessen kann beispielsweise eine scheibenförmige Rückendplatte, die diskret vom röhrenförmigen Gehäuse 3 ist, als der Abschnitt benutzt sein, der dem Bodenabschnitt entspricht.
In der zweiten Ausführungsform weist jeder Formänderungsabschnitt 63 eine wellenartige Form auf, die ein Paar einer Aussparung und eines Vorsprungs enthält. Es besteht jedoch keine derartige Beschränkung. Beispielsweise kann der Formänderungsabschnitt 63 derart ausgebildet sein, dass er die Form eines im Wesentlichen rechteckigen Vorsprungs, wie in 16A gezeigt, oder einer im Wesentlichen rechteckigen Aussparung, wie in 16B gezeigt. Die Form des Formänderungsabschnitts 63 kann geändert sein, solange der Kontaktbereich der Kernbleche 11 bis 16 (Statorkern 7) und die Innenumfangsfläche der Ummantelung 2 reduziert sein kann.
In der zweiten Ausführungsform kann der Formänderungsabschnitt 63 derart ausgebildet sein, dass das distale Ende 63a des Formänderungsabschnitts 63 radial einer Position zugekehrt ist, die nicht die Mittelposition in der Umfangsrichtung eines Zahns 22 ist.
In der zweiten Ausführungsform werden die Kernbleche 11 bis 16 gestapelt, während die Kernbleche 11 bis 16 in der Umfangsrichtung in Bezug zueinander um einen Winkel versetzt sind, der das Produkt von einer der Lösungen j und k ist, der der Winkelintervall der Schlitze S ist, um den Stator 7 auszubilden. Es besteht jedoch keine derartige Beschränkung. Es können mehrere Kernbleche gestapelt werden, während sie in der Umfangsrichtung gedreht werden, um den Statorkern 7 auszubilden, wie in der ersten und zweiten Ausführungsform bei dem Stator mit der sogenannten Schräglagenstruktur beschrieben, die das distale Ende des Zahns 22 enthält, das bei Betrachtung des Stators aus der radialen Richtung bezüglich der axialen Richtung des Stators geneigt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2-254954 [0002]

Claims

Bürstenloser Motor, aufweisend: einen Stator (6), der einen Statorkern (7) mit mehreren Zähnen (22), die in einer radialen Richtung verlaufen, und einer Wicklung (31) enthält, wobei ein Schlitz (S) zwischen benachbarten Zähnen (22) ausgebildet ist, wobei der Stator (6) eine Anzahl m der Schlitze (S) enthält, die durch einen Schlitzwinkelintervall k in einer Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, und wobei die Wicklung (31) im Schlitz (S) angeordnet und um die Zähne (22) gewickelt ist; und einen Rotor (42), der eine Anzahl n von Magnetpolen (FP1 bis FP5, MG1 bis MG5, 49, 79) enthält, wobei der Statorkern (7) mehrere Kernbleche (11 bis 16) enthält, die durch Ausstanzen eines Blechmaterials mit demselben Stanzwerkzeug ausgebildet sind, wobei der Statorkern (7) die Kernbleche (11 bis 16), die in einer Lage gestapelt sind, in der Umfangspositionen um einen ersten Winkel zueinander versetzt sind, oder mehrere Kernblechgruppen aufweist, die in einer Lage gestapelt sind, in der Umfangspositionen um den ersten Winkel zueinander versetzt sind, und wobei jede Kernblechgruppe, die die Kernbleche (11 bis 16) aufweist, Umfangspositionen aufweist, die gleich sind, wobei: der erste Winkel ein Produkt von einem von mehreren Werten von j und dem Schlitzwinkelintervall k ist, die mehreren Werte von j Werte sind, die (i × n) < (kleinstes gemeinsames Vielfaches von n und m) erfüllen, jedoch (i × n × j × (360/m)) = (360 × N) nicht erfüllen, wobei i, j und N natürliche Zahlen sind.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 1, wobei der Statorkern (7) eine Anzahl p der Kernbleche (11 bis 16) oder eine Anzahl p der Kernblechgruppen enthält, und wobei der Wert von p ein Vielfaches eines Werts ist, der durch Dividieren eines kleinsten gemeinsamen Vielfachen von (n × k) und 360 durch (n × k) erhalten ist.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei jedes der Kernbleche (11 bis 16) enthält einen ringförmigen Abschnitt (21), der radiale Enden der Zähne (22) verbindet, wobei der ringförmige Abschnitt (21) mehrere Befestigungsabschnitte (61, 62) enthält, die die gestapelten Kernbleche (11 bis 16) aneinander befestigen, wobei eine Anzahl der Befestigungsabschnitte (61, 62) kleiner als die Anzahl m ist, und wobei die Befestigungsabschnitte (61, 62) in einem vorgegebenen Winkelintervall entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind und der Wert des vorgegebenen Winkelintervalls ein gemeinsamer Faktor des ersten Winkels und 360° ist.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 3, wobei die mehreren Befestigungsabschnitte (61, 62) an Positionen angeordnet sind, die jeweils Mittelpositionen der Zähne (22) in der Umfangsrichtung entsprechen.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei jedes der Kernbleche (11 bis 16) einen ringförmigen Abschnitt (21) enthält, der radiale Enden der Zähne (22) verbindet, wobei der ringförmige Abschnitt (21) eine Anzahl von Befestigungsabschnitten (61, 62) enthält, die die Kernbleche (11 bis 16) aneinander befestigen, und wobei die Befestigungsabschnitte (61, 62) in gleichen Winkelintervallen entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Motor eine Ummantelung (2) aufweist, die den Stator (6) und den Rotor (42) aufnimmt, wobei jedes der Kernbleche (11 bis 16) einen ringförmigen Abschnitt (21) enthält, der radiale Enden der Zähne (22) verbindet; und wobei der Statorkern (7) durch Pressen des ringförmigen Abschnitts (21) an eine Innenumfangsfläche der Ummantelung (2) durch die Ummantelung (2) gehalten ist.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Wicklung (31) eine Segmentwicklung (31) ist, die mehrere Segmentleiter (32) enthält, welche elektrisch miteinander verbunden sind, und wobei die mehreren Segmentleiter (32) entlang der radialen Richtung in jedem der Schlitze (S) angeordnet sind.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jeder der Zähne (22) einen Breitenreduzierungsabschnitt (22a) enthält, um den die Wicklung (31) gewickelt ist, und der Breitenreduzierungsabschnitt (22a) eine Breite in der Umfangsrichtung aufweist, die zum Rotor (42) hin schmaler wird.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Rotor (42) einen Rotorkern (46), mehrere Permanentmagneten (MG1 bis MG5), die am Rotorkern (46) befestigt sind, und Pseudomagnetpole (FP1 bis FP5) enthält, die durch Abschnitte des Rotorkerns (46) ausgebildet sind, welche sich zwischen benachbarten der Permanentmagneten (MG1 bis MG5) befinden; wobei die Permanentmagneten (MG1 bis MG5) und die Pseudomagnetpole (FP1 bis FP5) abwechselnd entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind; wobei der Rotorkern (46) mehrere Einstellabschnitte (CH1 bis CH5) mit einer größeren Größe als die Permanentmagneten (MG1 bis MG5) zum Unterbringen der Permanentmagneten (MG1 bis MG5) enthält; und wobei die Permanentmagneten (MG1 bis MG5) in zwei Gruppen aufgeteilt sind, wobei jeder von mehreren Permanentmagneten (MG1, MG3, MG5), die in einer ersten Gruppe enthalten sind, im entsprechenden der Einstellabschnitte (CH1, CH3, CH5) an einer Position befestigt ist, die in einer Vorwärtsdrehrichtung zu den Pseudomagnetpolen (FP1, FP3, FP5) hin angeordnet ist, und jeder von mehreren Permanentmagneten (MG2, MG4), die in einer zweiten Gruppe enthalten sind, im entsprechenden der Einstellabschnitte (CH2, CH4) an einer Position befestigt ist, die in einer Umkehrdrehrichtung zu den Pseudomagnetpolen (FP1, FP3) hin angeordnet ist.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 9, wobei jeder der Einstellabschnitte (CH1 bis CH5) einen Sperrabschnitt (48) enthält, der die Permanentmagneten (MG1 bis MG5) in der Umfangsrichtung sperrt; und wobei jeder der Permanentmagneten (MG1, MG3, MG5), der in der ersten Gruppe enthalten ist, in den Einstellabschnitten (CH1, CH3, CH5) an einer Position, die in der Vorwärtsdrehrichtung zu den Pseudomagnetpolen (FP1, FP3, FP5) hin angeordnet ist, durch Kontaktnahme mit dem Sperrabschnitt (48) in der Vorwärtsrichtung befestigt ist, und jeder der Permanentmagneten (MG2, MG4), der in der zweiten Gruppe enthalten ist, in den Einstellabschnitten (CH2, CH4) an einer Position, die in der Umkehrdrehrichtung zu den Pseudomagnetpolen (FP1, FP3) hin angeordnet ist, durch Kontaktnahme mit dem Sperrabschnitt (48) in der Umkehrrichtung befestigt ist.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 1, wobei der Motor ein röhrenförmiges Befestigungsglied (2) aufweist, das den Stator befestigt, wobei: der Rotor (42) derart angeordnet ist, dass er dem Stator (6) radial zugekehrt ist, der Statorkern (7) an eine Umfangsfläche des Befestigungsglieds (2) gepresst ist und dadurch durch das Befestigungsglied (2) gehalten ist; jedes der mehreren Kernbleche (11 bis 16) mehrere Formänderungsabschnitte (63) enthält, die durch einen Intervall entlang der Umfangsrichtung der Kernbleche (11 bis 16) voneinander beabstandet sind; und die Formänderungsabschnitte (63) eine Form aufweisen, die einen Kontaktbereich von jedem der Kernbleche (11 bis 16) und der Umfangsfläche des Befestigungsglieds (2) reduziert.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 11, wobei die mehreren Formänderungsabschnitte (63) in einem Winkelintervall eines gemeinsamen Faktors des ersten Winkels und 360° angeordnet sind.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei der Statorkern (7) eine Anzahl p von Kernblechen (11 bis 16) oder eine Anzahl p von Kernblechgruppen enthält, und wobei der Wert von p ein Vielfaches eines Werts ist, der durch Dividieren eines kleinsten gemeinsamen Vielfachen von (n × k) und 360 durch (n × k) erhalten ist.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Formänderungsabschnitte (63) derart angeordnet sind, dass die Formänderungsabschnitte (63) und die entsprechenden Zähne (22) dieselbe Positionsbeziehung aufweisen.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei jeder der Formänderungsabschnitte (63) eine wellenartige Form aufweist.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Formänderungsabschnitte (63) Vorsprünge enthalten, die zu einer radial äußeren Seite hin von einer Außenumfangsfläche von jedem der Kernbleche (11 bis 16) vorstehen, und die Vorsprünge distale Enden (63a) enthalten, die Mittelpositionen der Zähne (22) in der Umfangsrichtung entsprechen.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei jedes der Kernbleche (11 bis 16) einen ringförmigen Abschnitt (21) enthält, der radiale Enden der Zähne (22) verbindet, wobei der ringförmige Abschnitt (21) mehrere Befestigungsabschnitte (61, 62) enthält, die die gestapelten Kernbleche (11 bis 16) befestigen, wobei die Anzahl der Befestigungsabschnitte (61, 62) kleiner als m ist, und wobei die Befestigungsabschnitte (61, 62) in einem vorgegebenen Winkelintervall entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind, und ein Wert des vorgegebenen Winkelintervalls ein gemeinsamer Faktor des ersten Winkels und 360° ist.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 17, wobei die Befestigungsabschnitte (61, 62) an Positionen angeordnet sind, die jeweils den Mittelpositionen der Zähne (22) in der Umfangsrichtung entsprechen.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei jedes der Kernbleche (11 bis 16) einen ringförmigen Abschnitt (21) enthält, der radiale Enden der Zähne (22) verbindet; wobei der ringförmige Abschnitt (21) eine Anzahl m von Befestigungsabschnitten (61, 62) enthält, die die gestapelten Kernbleche (11 bis 16) befestigen; und wobei die Befestigungsabschnitte (61, 62) in gleichen Winkelintervallen entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei das Befestigungsglied (2) eine röhrenförmige Ummantelung (2) mit einer Innenumfangsfläche ist, wobei jedes der Kernbleche (11 bis 16) einen ringförmigen Abschnitt (21) enthält, der radiale Enden der mehreren Zähne (22) verbindet, und wobei der Statorkern (7) durch Pressen des ringförmigen Abschnitts (21) an eine Innenumfangsfläche der Ummantelung (2) durch die Ummantelung (2) gehalten ist.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 11 bis 20, wobei die Wicklung (31) eine Segmentwicklung (31) ist, die mehrere elektrisch verbundene Segmentleiter (32) enthält, und wobei die Segmentleiter (32) entlang der radialen Richtung in jedem der Schlitze (S) angeordnet sind.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 11 bis 21, wobei jeder der Zähne (22) einen Breitenreduzierungsabschnitt (22a) enthält, um den die Wicklung (31) gewickelt ist, und der Breitenreduzierungsabschnitt (22a) eine Breite in der Umfangsrichtung aufweist, die zum Rotor (42) hin schmaler wird.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 11 bis 22, wobei der Rotor (42) einen Rotorkern (46), mehrere Permanentmagneten (49), die am Rotorkern (46) befestigt sind, und Pseudomagnetpole (79) enthält, die durch Abschnitte des Rotorkerns (46) ausgebildet sind, welche sich zwischen benachbarten der Permanentmagneten (49) befinden; wobei die Permanentmagneten (49) und die Pseudomagnetpole (79) abwechselnd entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind; wobei der Rotorkern (46) mehrere Einstellabschnitte (78) mit einer größeren Größe als die Permanentmagneten (49) zum Unterbringen der Permanentmagneten (49) enthält; und wobei die Permanentmagneten (49) in zwei Gruppen aufgeteilt sind, wobei jeder von mehreren Permanentmagneten (49), die in einer ersten Gruppe enthalten sind, im entsprechenden Einstellabschnitt (78) an einer Position befestigt ist, die in einer Vorwärtsdrehrichtung zum Pseudomagnetpol (79) hin angeordnet ist, und jeder von mehreren Permanentmagneten (49), die in einer zweiten Gruppe enthalten sind, im entsprechenden Einstellabschnitt (78) an einer Position befestigt ist, die in einer Umkehrdrehrichtung näher am Pseudomagnetpol (79) liegt.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 23, wobei jeder der Einstellabschnitte (78) einen Sperrabschnitt (48) enthält, der den Permanentmagneten (49) in der Umfangsrichtung sperrt; und wobei jeder der Permanentmagneten (49), der in der ersten Gruppe enthalten ist, im Einstellabschnitt (78) an einer Position, die in der Vorwärtsdrehrichtung zum Pseudomagnetpol hin angeordnet ist, durch Kontaktnahme mit dem Sperrabschnitt (48) in der Vorwärtsrichtung befestigt ist, und jeder der Permanentmagneten (49), der in der zweiten Gruppe enthalten ist, im Einstellabschnitt (78) an einer Position, die in der Umkehrdrehrichtung zu den Pseudomagnetpolen hin angeordnet ist, durch Kontaktnahme mit dem Sperrabschnitt (48) in der Umkehrrichtung befestigt ist.
Verfahren zum Herstellen eines bürstenlosen Motors, der aufweist: einen Stator (6), der einen Statorkern (7) mit mehreren Zähnen (22), die in einer radialen Richtung verlaufen, und einer Wicklung (31) enthält, wobei ein Schlitz (S) zwischen benachbarten Zähnen (22) ausgebildet ist, wobei der Stator (6) eine Anzahl m der Schlitze (S) enthält, die durch einen Schlitzwinkelintervall k in einer Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, und wobei die Wicklung (31) im Schlitz (S) angeordnet und um die Zähne (22) gewickelt ist; und einen Rotor (42), der eine Anzahl n von Magnetpolen (FP1 bis FP5, MG1 bis MG5, 49, 79) enthält, das Verfahren aufweisend: Ausstanzen eines Blechmaterials mit demselben Stanzwerkzeug zum Ausbilden von mehreren Kernblechen (11 bis 16); und Ausbilden des Statorkerns (7) durch Stapeln der Kernbleche (11 bis 16) in einer Lage, in der Umfangspositionen um einen ersten Winkel zueinander versetzt sind, oder Stapeln von mehreren Kernblechgruppen derart, in der Umfangspositionen um den ersten Winkel zueinander versetzt sind, und wobei jede Kernblechgruppe, die die Kernbleche (11 bis 16) enthält, Umfangspositionen aufweist, die gleich sind, wobei der erste Winkel ein Produkt von einem von mehreren Werten von j und dem Schlitzwinkelintervall k ist, wobei die mehreren Werte von j Werte sind, die (i × n) < (kleinstes gemeinsames Vielfaches von n und m) erfüllen, jedoch (i × n × j × (360/m)) = (360 × N) nicht erfüllen, wobei i, j und N natürliche Zahlen sind.
Verfahren zum Herstellen des bürstenlosen Motors nach Anspruch 25, das Verfahren ferner aufweisend das Durchführen von Einpressen oder Wärmepassen des Statorkerns (7) in eine Innenumfangsfläche eines röhrenförmigen Gehäuses (3).