JP2002058228A - ブラシレスdcモータ - Google Patents
ブラシレスdcモータInfo
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Abstract
タインナとステータアウタとの固着の信頼性を高め、激
しい振動により両者が剥がれるのを防ぎ、またモータを
オイル浸漬構造としても両者の接着強度が経時的に低下
することがないブラシレスDCモータを提供する。 【解決手段】 ステータコイルを巻いたボビンを磁極に
装着したステータを有するブラシレスDCモータにおい
て、ステータコアを互いに嵌合可能な環状のステータイ
ンナおよびステータアウタで形成する一方、ステータイ
ンナおよびステータアウタのいずれか一方に形成した磁
極とボビンとの間に爪板状のストッパを径方向に嵌入固
定し、このストッパの一端部をステータインナとステー
タアウタとの嵌合部上に延出させることによってこれら
の軸方向の相対移動を規制した。
Description
コアを有するブラシレスDCモータに関するものであ
る。
ステータコイルを巻付けたステータを用いる場合に、ス
テータの組立性を良くするために、ステータコアを分割
式としたものが考えられている。
ータインナと環状のステータアウタとを互いに嵌合させ
て一体化するものである。すなわちステータの内側でロ
ータが回転するインナーロータ型の場合には、多数の磁
極(ポール)の内径側を環状に連結したステータインナ
に、磁極の外側の端面に嵌合する環状のステータアウタ
を焼きばめなどによって圧入し嵌合する。ここにステー
タインナおよびステータアウタは、電磁鋼板(けい素鋼
板など)の薄板を積層することにより作られる。
め巻かれ、このボビンをステータインナの磁極に組付け
た後にステータアウタをステータインナの外周に嵌合す
る。従来はこのように組立てたステータアウタとステー
タインナとの固着を一層確実にするため、さらに樹脂な
どで接着していた。
ンナとステータアウタとを嵌合し接着した従来のステー
タでは、ステータインナとステータアウタの固着が不十
分で両者が分離することが考えられる。
車や二輪車などの車両のホイールに組付けてホイールモ
ータ構造にする場合には、路面からの振動がモータに加
わることになり、激しい振動によってステータインナと
ステータアウタとが剥がれることがあり得る。また積層
電磁鋼板の積み厚のばらつきや、ボビンと磁極との嵌合
のばらつきなどによって、これらの固着の信頼性が低下
することも考えられる。
タの冷却性を向上させるなどの目的でモータをオイル漬
けにすることが考えられる。例えばロータに永久磁石を
用いたブラシレスDCモータとして、モータケース内に
オイルを充填することが考えられる。ここに用いるオイ
ルは特殊なものであるため接着剤が侵蝕され、ステータ
インナとステータアウタとの接着強度が経時的に低下す
ることが生じ得る。
ものであり、ステータコアを分割式とした場合に、ステ
ータインナとステータアウタとの固着の信頼性を高め、
激しい振動により両者が剥がれるのを防ぎ、またモータ
をオイル浸漬構造としても両者の接着強度が経時的に低
下することがないブラシレスDCモータを提供すること
を目的とする。
コイルを巻いたボビンを磁極に装着したステータを有す
るブラシレスDCモータにおいて、ステータコアを互い
に嵌合可能な環状のステータインナおよびステータアウ
タで形成する一方、前記ステータインナおよびステータ
アウタのいずれか一方に形成した磁極と前記ボビンとの
間に爪板状のストッパを径方向に嵌入固定し、このスト
ッパの一端部をステータインナとステータアウタとの嵌
合部上に延出させることによってこれらの軸方向の相対
移動を規制したことを特徴とするブラシレスDCモータ
により達成される。
るインナーロータ型のものだけでなく、ステータの外側
でロータが回転するアウターロータ型のものであっても
よい。モータはブラシ付きであってもよいが、ブラシレ
スモータとしてもよく、本発明はこれらを包含する。
ビンと磁極との間に嵌入固定した一対のストッパで挟持
することができる。また一方のストッパに代えてボビン
に一体に形成した係止爪を用い、この係止爪とストッパ
との間にステータインナとステータアウタの嵌合部を挟
持してもよい。
基板を保持してもよい。この場合には、ステータの一側
(軸方向の一側)に取付けた複数のストッパを略L字状
に形成し、その先端側をボビンと磁極との間に嵌入固定
し、L字状に折曲された他端側をステータコアからステ
ータコアの軸方向に起立させ、この起立端に配線基板を
固定すればよい。配線基板は環状に形成し、ストッパの
起立端をこの配線基板に形成した係合孔に挿入しはんだ
付けにより固定することができる。
内側で回転させるインナーロータ型永久磁石式ブラシレ
スDCモータとすれば、オイル浸漬構造とするのに都合
が良く、車両用のホイールにモータを組込んだ構造のホ
イールインモータに好適なものとなる。
インモータの縦断面図、図2はモータ単体のステータの
正面図、図3は同じく背面図、図4は図2におけるIV−
IV線断面図、図5ステータの組立手順を説明するための
分解斜視図、図6はボビンとストッパの構造を示す分解
斜視図である。
ブラシレスDCモータであり、左右割りのモータケース
12の中に収容されている。このモータケース12の中
には特殊なオイルが入れられ、モータ10はこのオイル
に浸漬されて作動する。モータケース12は車体(図示
せず)側に固定される右ケース半体12aと、この右ケ
ース半体12aに液密に固定される左ケース半体12b
とを持つ。
受16、18によって回転自在に保持される。この車軸
14の左端は左ケース半体12bから突出し、ここにホ
イール20が取付けられる。ホイール20は、ディスク
20aとリム20bとで形成される。車軸14にはハブ
22がスプライン結合され、このハブ22にはホイール
20のディスク20aがボルト結合される。リム20b
にはタイヤ(図示せず)が装着される。
の間には、オイルシール24が装着され、モータケース
12内のオイルが漏れ出るのを防いでいる。またハブ2
2にはブレーキドラム部26が一体に形成され、左ケー
ス半体12bに植設されたピン28にはブレーキシュー
30が保持されている。この結果ブレーキシュー30を
ドラム部26に内側から押圧して制動力を発生する公知
の内拡式のドラムブレーキが形成される。
ケース半体12aに固定されたステータ32と、このス
テータ32の内側で回転するロータ34とを有する。ロ
ータ34はドラム状であってその内側には遊星歯車式の
減速機36が収容されている。ロータ34と一体の軸
(ロータ軸)38の両端は、右ケース半体12aの内面
と車軸14とにそれぞれ軸受40、42によって軸支さ
れる。
に固定されたリングギヤ36aと、ロータ軸38に形成
されたサンギヤ36bと、これらのリングギヤ36aお
よびサンギヤ36bに噛合する複数の遊星ギヤ36cと
を持つ。遊星ギヤ36cを保持する遊星ギヤ軸36dは
車軸14に一体形成したディスク14aに固定されてい
る。この結果ロータ34の回転はサンギヤ36bから遊
星ギヤ36cに伝えられ、この遊星ギヤ36cはリング
ギヤ36aの内側でサンギヤ36bの回りに回転する。
このためロータ34の回転は減速されて車軸14に伝え
られる。
に、電磁鋼坂の薄板を積層した環状のマグネットブッシ
ュ34bを圧入固定し、このマグネットブッシュ34b
に板状の永久磁石34cを所定の間隔ごとに複数枚(例
えば12枚)固定したものである。これらの永久磁石3
4cは周方向に交互に極性が変化するように着磁されて
いる。永久磁石34cは磁束密度が大きい磁石、例えば
ネオジム・鉄・ホウ素磁石が好適である。
2のステータコア44は分割式であり、環状のステータ
インナ46と環状のステータアウタ48とを嵌合したも
のである。ここにステータインナ46およびステータア
ウタ48は電磁鋼板の薄板を積層したものである。ステ
ータインナ46は図5に示すように放射状に外側へ突出
する多数(例えば18個)の磁極50を内径側で環状に
連結した構造を持つ。ステータアウタ48は図5に示す
ように環状であり、ステータインナ46の磁極50の外
周端に嵌合可能である。
46に嵌合する前に、図5にで示すように、ボビン5
2を各磁極50に装着する。このようにボビン52を装
着した後で図5にで示すようにステータアウタ48を
焼ばめ圧入し嵌合するものである。ここでボビン52を
説明する。
に角形の糸巻き状に作られている。すなわち磁極50の
嵌合する角筒部54の両端にフランジ56、58を形成
したものである。一方のフランジ58、すなわち磁極5
0の外周端側に配置されるフランジ58には、ステータ
コア46の上面または下面に沿って磁極50より外径方
向に突出する係止爪60が一体に形成されている。
筒部56の内側に沿ってガイド溝62(図6)が形成さ
れている。このガイド溝62には金属製のストッパ64
が挿入可能である。ストッパ64は図6に示すようにL
字状に折曲された金属板で作られ、その先端側64aが
ガイド溝62に挿入可能である。なおこの先端側64a
の左右両縁には、爪状の突起64bが形成されている。
これらの突起64bは、先端側64aをガイド溝62に
挿入した時にガイド溝62の内側に喰い込んで、ストッ
パ64が抜けて脱落するのを防止する。
宜数の凸部66(図6)が形成されている。これらの凸
部66は、ボビン52を磁極50に装着した時に磁極5
0に当接し、ボビン52を磁極50にしっかりと固定す
る機能を持つ。
まずボビン52にステータコイル68を巻き付けてお
く。ステータコイル68を巻いたボビン52を、係止爪
60がステータインナ46の一方の面(図5で下面)側
に位置するように位置合せして磁極50に装着する。こ
の時係止爪60は磁極50の外周端よりも外周側へ突出
している(図5の工程)。
わち磁極50に装着したボビン52の係止爪60が位置
するステータインナ46の平面と反対側の平面(図5で
上面)側から、ステータアウタ48を軸方向に(下方
へ)移動させ、ステータアウタ48の内周面を各磁極5
0の外周端に圧入し嵌合させる(図5の工程)。この
時焼ばめとしてもよい。ステータアウタ48をステータ
インナ46に正しく嵌合すれば、両者の嵌合部70はボ
ビン52の係止爪60に当接して位置決めされる。
程)。ストッパ64はその先端側64をステータアウ
タ48の係止爪60と反対側の面(図5で上面)に沿わ
せてボビン52のガイド溝62に嵌入させる。ストッパ
64の突起64bはガイド溝62の内面に噛み込んで、
ストッパ64の脱着を防止する。この時ストッパ64は
ステータインナ46とステータアウタ48の嵌合部70
の上を横断する位置で固定される。この結果嵌合部70
は係止爪60とストッパ64とで挟持され、ステータア
ウタ48がステータインナ46から軸方向に抜け落ちる
のが防止される。
は、さらに配線基板72が組付けられる(図5の工程
)。この配線基板72は図2、5に示すように環状で
あり、その外周寄りには周方向に幅が広い7つの係止孔
74が形成されている(図2)。前記ストッパ64は、
これらの係止孔74に対応する位置のボビン52に装着
され、他の11個のボビン52にはストッパ64は装着
されていない。
の起立部64c(図6参照)を進入させるようにしてス
トッパ64に装着される。そしてストッパ64の起立部
64cは配線基板72の係止孔74を貫通して突出し、
この突出端にはんだを盛り付けることにより、配線基板
72をストッパ64に固定することができる。
相交流により励磁され、周方向に隣接する3つのステー
タコイル68には、互いに電気角で120°の位相差を
持つU、V、W相の電流が順に供給される。このため配
線基板72には図2に示すように、U、V、W相に対応
する環状のバスバー76(76U、76V、76W)が
貼着およびリベット止めされ、これらのバスバー76
は、配線基板72の内層回路を介して配線基板72の外
周に設けた切欠き溝78(78U、78V、78W)に
臨む配線パッドに接続されている。図2ではバスバー7
6と切欠き溝78とを接続する内層回路を単純化して破
線で示した。
1組とされ、これら3つのコイル68の一端はそれぞれ
のコイル68に近い切欠き溝78(78U、78V、7
8W)に係止され、はんだ付けされる。またこれら1組
の3つのコイル68の他端は、図3に示すように集合さ
れて、互いにはんだ付け結合される。このはんだ付け部
は絶縁材80で被覆しておく(図3)。
コイル68の端末は、図3ではボビン52から直接集合
部(絶縁材80の内部)に導入されている。この場合に
は、コイル68の端末がボビン52からほどけてコイル
68巻が緩み易いという問題がある。この問題を解決す
るためには、図6に示すようにフランジ58に一対の切
欠き82、84と、両切欠き82、84の間に位置する
ひさし部86とを設けるのがよい。この場合には、コイ
ル68の端末を一方の切欠き82からひさし部86の下
を通して他の切欠き84に導く。このようにすればひさ
し部86と切欠き82、84によってコイル68の端末
が確実に保持される。この結果激しい振動が加わっても
コイル68が緩むことがない。
ず)の配線用ターミナル88、90が一体に形成されて
いる。この実施態様ではステータ32の温度を検出する
サーミスタなどの温度センサが取付けられ、この温度セ
ンサのリード線がこれらのターミナル88、90に接続
される。
図1に示すようにモータケース12の右ケース半体12
aの内側に固定される。すなわちステータアウタ48に
設けた3つのボルト孔48a(図2、3、5)にボルト
92を通し、このボルト92を右ケース半体12aに螺
入することによってステータ32は固定される。図1に
おいて94は右ケース半体12aに液密に装着される配
線プラグである。この配線プラグ94を通る配線は、前
記配線基板72のバスバー76(76U、76V、76
W)のターミナルと、温度センサのターミナル88、9
0に接続される。
センサである。ロータ34のドラム34aの背面(減速
機36と反対の面)には、永久磁石34cの1つおきの
角度位置に対応して凸部98が突設され、前記角度セン
サ96はこの凸部98を検出することによってロータ3
4の回転角度および回転方向を判定する。
ば、コントローラ(図示せず)は角度センサ96の出力
に基づいてロータ34の回転角度を判定し、この回転角
度に対応してU、V、W相の電流を通電させる。この結
果ロータ34は回転する。またU、V、W相の電流を例
えば移相制御することにより駆動トルクを変化させる。
図8はここに用いるステータの断面図、図9は同じくス
テータの分解斜視図、図10は同じくボビンの斜視図で
ある。この実施態様は、図1〜6に示した前記実施態様
におけるボビン52の形状に工夫を加えたものである。
Aには、フランジ58Aに突起59を一体に形成し、こ
の突起59をモータケース12の右ケース半体12aの
内壁に当接させるようにしたものである。この結果ステ
ータ32を右ケース半体12a内に正確に位置決めし、
特にステータインナ46が移動するのを防ぐことができ
る。この結果ステータインナ46とステータアウタ48
の嵌合部に、使用中や組立時の振動や衝撃による位置ず
れが発生せずモータ性能が低下するというような不都合
がなくなる。
6の磁極50とボビン52Aとの間にくさび65を圧入
し、このくさび65でステータインナ46とステータア
ウタ48との相対移動を規制できるようにした。すなわ
ちボビン52Aを取付けたステータインナ46にステー
タアウタ48を嵌合し、その後ストッパ64を差込むと
共に、略コ字状のくさび65を磁極50とボビン52A
との間隙に圧入する。この時このくさび65がステータ
インナ46とアウタ48の嵌合部70を横断するように
固定される。この結果ステータインナ46とアウタ48
の嵌合部70は、ボビン52Aの係止爪60とくさび6
5とで挟まれることになる。
コイルの結線図である。この実施態様ではステータコイ
ル68は、隣接する3つのコイルで1組とされ、それぞ
れのコイル組のステータコイルの一端を互いに接続して
中性点とし、他端をそれぞれ異なる相電極に接続して各
コイル組の中性点を互いに分離したものである。
の構造を示す側断面図、図13はステータコイルの配線
図である。図12において符号1はモータケース、2は
このモータケース1に固定されたステータである。この
ステータ2は環状のステータコア3に形成した磁極に、
ステータコイル4を巻付けたボビン5を装着したもので
ある。6はロータであり、その外周面には周方向に極性
が変化する永久磁石が固着されている。すなわちこのモ
ータはインナーロータ型永久磁石式ブラシレスDCモー
タである。
は例えば図13の(A)のように結線される。すなわち
隣接するコイル4が異なる相になるようにして同相の6
個のコイル4の一端を中性点Nに接続し、他端をそれぞ
れ異なる相電極U、V、Wに接続したものである。図1
3の(A)は同相のコイル4を並列接続したものである
が、各相のコイルを図13の(B)に示すように直列接
続するものも従来よりある。さらに図13(A)におい
て、同相の複数の各コイル4を直列接続した複数のコイ
ルで構成したものもある(直並列複合接続)。
きる用途には図13の(B)に示す直列接続が用いられ
る。例えば家電製品などでは商用電源が使用できるので
この図13(B)の直列接続とすることが多い。これに
対して電源電圧が低い場合には図13の(A)のような
並列接続を採用する。例えば電動車両などで電池を電源
とするものでは電源電圧を高くするのが困難であるた
め、この並列接続を用いる。
合には、並列接続した全てのコイルの電流が中性点Nに
流れることになる。このため中性点Nの配線を太径にす
る必要が生じる。そこでステータ2の軸方向の一側に環
状の大電流基板7を固定し、全てのコイル4の一端(中
性点N側)をこの大電流基板7に接続している。ここに
大電流基板7は絶縁樹脂基板の両面に数100μmの厚
さの銅箔を張付けたものである。
流配線基板8が固定され、この配線基板8に設けた各相
の電極に各コイル4の他端を接続する。すなわちU、
V、W相の各コイル4が対応する電極(U、V、W)に
接続される。
流を流す場合には、図13(A)のように中性点N側を
環状の大電流基板7で接続すると、並列接続により分流
していた電流が再び中性点Nに集中することになり、こ
の基板7を大電流に対応するものにしなければならな
い。このため表裏に張付ける銅箔を厚くする必要が生じ
る。
が大きくなり、コイル4の端末をはんだ付けする際に熱
が銅箔に逃げてはんだ付け性が悪くなる。また他の大電
流基板8はモータケース1の内面に接近することにな
り、両者の間隙G(図12)が小さくなる。特にコイル
端末は通常大電流基板8の厚さ方向に突出することにな
るから、このコイルの端末とモータケース内面との間隙
は一層小さくなる。この間隙Gすなわち沿面距離が小さ
くなると、基板8とモータケース1との間に火花放電が
発生し易くなるから、モータケース内面を大電流基板8
やコイル端末から十分に離さなければならない。このた
めモータケースの寸法が大きくなり、モータの小型化の
障害になる。
ー結線した場合に、各コイルの中性点を接続するための
大電流基板を不用としてモータの小型化を可能にする。
すなわちこの実施態様では、周方向に並ぶ多数のステー
タコイルをスター結線した3相ブラシレスDCモータに
おいて、隣接する3つのステータコイルで1組のコイル
組を形成し、それぞれのコイル組を形成するステータコ
イルの一端を互いに接続して中性点とする一方他端をそ
れぞれ異なる相電極に接続し、各コイル組の中性点を互
いに分離した。
れらの中性点側の端末を集合させて結束し、隣接するス
テータコイルの間に押し込んでおけばよい。このように
すれば、中性点の接続部分を極めて小さくまとめてステ
ータからの突出量を小さくできる。またコイル端末の配
線処理が容易である。
ルに沿って環状の配線基板を取付けておき、各コイルの
反中性点側の端末をこの配線基板に接続することができ
る。この場合はコイルの配線処理を容易にすることがで
き、この配線処理部分を小さくまとめることができる。
るものである。図14はロータのマグネットブッシュの
正面図(A)および側断面図(B)、図15はマグネッ
トブッシュの一部拡大図、図16は永久磁石の装填方法
を示す図、図17はパイプのカシメ方法を説明する図で
ある。
ータに永久磁石を周方向に等間隔に埋め込み、この永久
磁石をステータの磁極に対向させてロータを回転させ
る。この種のモータではロータの永久磁石がステータの
内周面に対向して回転するインナーロータ型のものと、
ロータの永久磁石がステータの外周面に対向して回転す
るアウターロータ型のものがある。
常鉄などの磁性材料製のドラムに、電磁鋼板(けい素鋼
板など)の薄板を積層したマグネットブッシュを圧入固
定すると共に、このマグネットブッシュに設けた長孔内
に永久磁石を装填し固定している。ここに長孔はロータ
の周方向に幅が広く、かつマグネットブッシュをロータ
の回転軸と平行に貫通する。
向に等間隔に固定する構造のものは、通常磁石打込み型
(Interior Parmanent Magnet型、略してIPM型とも
いう)と呼ばれる。この場合には永久磁石が形成する磁
束の不適当な回り込み(すなわち漏洩磁束)の増大を防
ぎ磁束の有効利用を図るために、永久磁石の周方向の両
側に空隙を形成している。すなわち長孔の周方向の幅を
永久磁石の周方向の幅よりも大きく設定し、永久磁石の
両側に設けた空隙により永久磁石の磁束が周方向に拡大
するのを防いでいる。このように長孔内にこの長孔より
も周方向に幅が狭い永久磁石を固定する場合、従来は接
着剤を用いたり、永久磁石を長孔内に圧入嵌合してい
た。
熱硬化性の接着剤を用いるから、長孔内に永久磁石を装
填してから加熱する必要があり、高温乾燥炉が必要にな
る。また長孔からあふれ出た余分な接着剤は、硬化後に
除去しなければならない。このため装置が大規模にな
り、処理が面倒であった。
永久磁石に大きな荷重が加わることになる。磁石の種類
によっては割れ易いものがあり、これに大きな荷重が加
わると座屈により破損し易い。
定する場合に、大規模な装置が不用で処理が簡単であ
り、永久磁石を座屈などにより破損するおそれをなくす
ことができる。
隔に形成した長孔内に永久磁石を固定したロータと、ス
テータコイルを巻いた磁極を有するステータとを備える
永久磁石式ブラシレスDCモータにおいて、前記ロータ
の長孔を永久磁石よりも周方向に幅広く形成し、これら
の長孔内に装填した永久磁石の周方向の両側に空隙を設
け、これらの空隙に挿入した非磁性金属製パイプの両端
を前記永久磁石よりも突出させ、これら突出端を塑性変
形させることによって永久磁石を前記長孔内に固定し
た。
ータ型でもよい。ロータは鉄系などの磁性材料製ドラム
の外周(インナーロータ型)または内周(アウターロー
タ型)に電磁鋼板の薄板を積層したマグネットブッシュ
を圧入固定した構造とし、このマグネットブッシュに設
けた長孔に板状の永久磁石を装填して、金属製パイプで
固定することができる。ここに用いる金属製パイプは、
ステンレス製パイプが好適である。このパイプの両端を
塑性加工する方法としては、カシメたり、つぶしたりす
る方法が使用できる。
る方法を、図14〜17を用いて説明する。マグネット
ブッシュ34bには周方向に幅が広い長孔100が形成
される。すなわちこのマグネットブッシュ36bを形成
する多数の薄板はプレス打抜き加工で作られるが、長孔
100に対応する加工が施された薄板を積層することに
よって長孔100が形成される。
34cの幅よりも大きく、この長孔100に永久磁石3
4cを装填した時には、永久磁石34cの両側に空隙1
02、102が形成される(図15参照)。なお図1
4、15で符号104はハーフピアスであり、薄板をプ
レス打抜き加工する際に凸部(凹部)を形成しておき、
薄板を積層する際にこの凸部(凹部)を隣り合う薄板の
凹部(凸部)に係合させることによって、薄板同志の位
置合わせと結合を行う機能を持つ。
た時にその両側にできる空隙102、102には、ステ
ンレス製パイプ106、106が挿入される。このパイ
プ106は空隙102とほぼ同径であり、また永久磁石
34cの長さ(ロータ34の回転軸方向の長さ)よりも
長い。このためパイプ106の両端は永久磁石34cよ
りも突出する。この状態でパイプ106の両端を塑性変
形させることにより永久磁石を長孔100内に固定す
る。
には、カシメや打ちつぶせばよい。例えば図17に示す
ように平らな下台108に、永久磁石34cの下面に当
たって永久磁石34cの高さを設定するブロック108
aと、パイプ106、106の下端をカシメて拡げるポ
ンチ108b、108を設けておく。そしてこの下台1
08に永久磁石34cおよびパイプ106、106を位
置合わせしておく一方、パイプ106、106の上端に
他のポンチ110、110を当ててポンチ110、11
0を下方へ打撃すればよい。
図17に示すように拡径し、この拡径部が空隙102の
内面を永久磁石34cの縁に噛み込み、永久磁石34c
は長孔100内にしっかりと固定される。この実施態様
ではパイプ106の両端をポンチ108b、110でカ
シメているが、他の工具で打ちつぶすことによって永久
磁石34cを長孔100に固定してもよい。また少量の
接着剤などを補助的に併用してもよい。
周方向の両側に形成する空隙に非磁性金属製のパイプを
挿入し、これらのパイプの両端をカシメやつぶしなどに
よって塑性変形させることにより永久磁石をロータの長
孔内に固定したものであるから、接着剤で固定する場合
のように加熱乾燥装置が必要になったり余分な接着剤を
除去するなどの処理が必要になるという不都合がない。
このため処理工程が簡単になる。また永久磁石を長孔に
圧入固定する場合のように、永久磁石に大きな荷重が加
わることがないので、永久磁石が破損しにくくなる。
すための正面図、図19は同じく配線基板の正面側(表
面)の導体パターンを示す図、図20は同じく配線基板
の背面の導体パターンを正面から見て示す図、図21は
図18におけるP−P線断面図、図22は同じくQ−Q
線断面図である。
U、V、W相の駆動電流が流れる配線の端子は、バスバ
ー76(76U、76V、76W)に螺着されるビス7
7(図2参照)によって接続されていた。ここにバスバ
ー76は、厚さ約1.5mmの純銅板を円弧状または環状
に機械加工し、全体を半田めっきしたものであり、前記
ビス77はこのバスバー76に直接ねじ加工したねじ孔
に螺合されるものであった。
のバスバー76に形成したねじ孔に螺入するビス77は
強く締め付けることができない。このためビス77の締
付トルクを高く設定することができず、モータの使用中
にビス77が緩み易いという問題があった。またビス7
7を万一強く締付けすぎると、バスバー76のねじ山が
崩れるおそれもあった。
実施態様では、強度の大きい材料(例えば黄銅やリン青
銅など)で作ったねじ部材をバスバー76にはんだ付け
し、このねじ部材に配線の端子をねじ止め(ビス止め、
ナット止めを含む)できるようにするものである。以下
この実施態様を図18〜22を用いて説明するが、これ
ら図18〜22では前記図2などと同一部分に同一符号
を付したので、その説明は繰り返さない。
に予め銅箔(厚さ約70μm)を貼った樹脂絶縁基板7
2Aaを加工して用いる。例えば両面銅張りのガラスエ
ポキシ樹脂基板を円環状に切って使用する。この絶縁基
板72Aaの正面側の面(表面)には図19に示すよう
に例えばフォトエッチング法によって導体パターンが形
成される。
バスバー76の周縁を囲むように回路パターンが形成さ
れる。また3相配線端子を固定するための3つのターミ
ナル位置76UA、76VA、76WAと、温度センサ
接続用の2つのターミナル位置88A、90Aとに導体
パターンが形成されている。
は、図20に示すように例えばフォトエッチング法によ
って導体パターンが形成される。この導体パターンは、
各ステータコイルの一端を接続するための切欠き溝78
(78U、78V、78W、図2参照)に対応する略扇
状の18ヶ所のパターン78UA、78VA、78WA
と、温度センサ接続用のターミナル88、90に対応す
るパターン88Aa、90Aaとを含む。
体パターンには半田めっきが施される。また基板72A
には、バスバー76に沿って各相に対応するパターン7
8UA、78VA、78WAに接続されたスルーホール
72Abとリベット孔72Acとが形成される(図1
9)。
ー76には予め半田めっきが施されている。これらのバ
スバー76は基板72Aaの表面の対応する導体パター
ンに位置合わせされ、加圧状態下で加熱される。この結
果バスバー76は基板72Aaにはんだ付けされ、スル
ーホール72Acによって裏面の導体パターン78U
A、78VA、78WAに接続される。またバスバー7
6は、各相に対応する導体パターン78UA、78V
A、78WAに位置するリベット孔72Abに通したリ
ベット72Ad(図18)によって基板72Aに強固に
固定される。
バー76が固定された基板72Aaには、さらに配線タ
ーミナル位置76UA、76VA、76WAと、温度セ
ンサー接続用ターミナル位置88A、90Aには、それ
ぞれねじ部材固定用孔150が加工される。
21(A)および図22に示すようなフランジ付きナッ
ト152を用いることができる。このナット152は、
黄銅またはリン青銅で作られ、かつ表面に半田めっきが
施されたものである。このナット152はその固定用孔
150にそれぞれバスバー76側から装填され、加熱し
てはんだ付けされる。表面のバスバー76および裏面の
導体パターン78UA、78VA、78WAには半田め
っきが施されているので、ナット152のフランジをバ
スバー76にまた反フランジ側を導体パターン78U
A、78VA、78WAにそれぞれはんだ付けすること
ができ、ナット152は基板72Aaに強固に固定され
る。このためこのナット152に配線端子をビス止めす
る際に、ビスの締付トルクを十分に大きく設定すること
ができる。
代えて、フランジ無しのナット154(同図のB)、頭
付きボルト156(同図のC)、頭無しボルト158
(同図のD)を用いた場合を説明する断面図である。図
21の(B)に示すフランジ無しナット154は、基板
72Aaの裏側から固定用孔150よりも大径の孔を形
成し、この孔にナット154を装填してナット154の
一方の面をバスバー76の裏面にはんだ付けするもので
ある。なおナット154の外周は基板72Aaの下面の
導体パターン78UA、78VA、78WAにはんだ付
けされる。
および図21の(D)に示す頭無しボルト158は、こ
れらのボルト156、158を基板72Aaの裏面から
固定用孔150に挿入し、はんだ付けするものである。
これらのボルト156、158は基板72Aaの下面の
導体パターン78VA(78UA、78WA)と、上面
のバスバー76とにはんだ付けされる。なおこれら図2
1(B)〜(D)に示す構造を温度センサ用のターミナ
ル88、90に適用してもよいのは勿論である。
と磁極との間に爪板状のストッパを径方向に嵌入固定
し、このストッパの一端部を、ステータインナとステー
タアウタの嵌合部上に延出させることによりこれらの軸
方向の相対移動を規制するものであるから、分割式ステ
ータコアのステータインナとステータアウタとの固着を
確実にでき、激しい振動があっても固着が剥がれること
がない。またモータをオイル浸漬構造とした場合にも、
両者の固着に接着剤を用いる場合のように経時的な固着
強度の低下がおこることがない。このためホイールイン
モータなどとして好適なものにすることができる。
シュの正面図
す図
から見て示す図
Claims (6)
- 【請求項1】 ステータコイルを巻いたボビンを磁極に
装着したステータを有するブラシレスDCモータにおい
て、 ステータコアを互いに嵌合可能な環状のステータインナ
およびステータアウタで形成する一方、前記ステータイ
ンナおよびステータアウタのいずれか一方に形成した磁
極と前記ボビンとの間に爪板状のストッパを径方向に嵌
入固定し、このストッパの一端部をステータインナとス
テータアウタとの嵌合部上に延出させることによってこ
れらの軸方向の相対移動を規制したことを特徴とするブ
ラシレスDCモータ。 - 【請求項2】 ボビンに一体に形成した係合爪と、この
ボビンと磁極との間に嵌入固定したストッパの一端部と
の間に、ステータインナとステータアウタの嵌合部を挟
持した請求項1のブラシレスDCモータ。 - 【請求項3】 磁極の厚さ方向の2つの面とボビンとの
間にそれぞれストッパを嵌入固定し、これら2つのスト
ッパの一端部の間に、ステータインナとステータアウタ
の嵌合部を挟持した請求項1のブラシレスDCモータ。 - 【請求項4】 ストッパはその先端部をボビンと磁極と
の間に嵌入固定させる一方他端側はステータコアの軸方
向に起立させ、この起立端にステータコイルの配線基板
を固定した請求項1〜3のいずれかのブラシレスDCモ
ータ。 - 【請求項5】 配線基板は環状に形成され、ストッパの
起立端は配線基板に形成した係合孔に挿入されはんだ付
けされる請求項4のブラシレスDCモータ。 - 【請求項6】 ステータの内側に永久磁石付きロータを
備えるインナーロータ型永久磁石式ブラシレスDCモー
タである請求項1〜5のいずれかのブラシレスDCモー
タ。
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- 2001-03-23 JP JP2001084248A patent/JP4437375B2/ja not_active Expired - Fee Related
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