JP2002199630A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外コアを精度よく製造できるとともに、磁気
バランスが良いため低コギングなブラシレスモータを提
供すること。 【解決手段】 ロータ１２は周方向に沿って等間隔に多
極着磁されたマグネット１６を備える。ステータ１３
は、ロータ１２の極数とは異なる数であって周方向に沿
って不等間隔に配置されたティース１８ａ〜１８ｉを備
える。ステータ１３は、円環状の外コア１７と、その内
周側に連結される複数のティース１８ａ〜１８ｉが突設
された円環状の内コア１８とによって構成される。外コ
ア１７の内周側には複数の第１係合部２１が設けられ
る。ティース１８ａ〜１８ｉの先端部には第１係合部２
１と係合する第２係合部２２が設けられる。第１及び第
２係合部２１，２２は、ともにステータ１３の周方向に
沿って等間隔に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
に係り、特にはそのステータの構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、周方向に沿って等間隔に多極着磁
されたマグネットを備えたロータと、ロータの極数とは
異なる数であって周方向に沿って不等間隔に配置された
ティースを設けたステータとを有するブラシレスモータ
が提案されている。このタイプのブラシレスモータ３１
を図１１に示す。なお、同様のものは特開平２０００−
１５２５８１号公報にも開示されている。

【０００３】図１１のブラシレスモータ３１は、ロータ
３２とステータ３３とを備えている。ロータ３２は、シ
ャフト３４及びマグネット３５によって構成されてい
る。シャフト３４は、モータ３１のハウジング(図示略)
に回転可能に支持されるようになっている。また、この
シャフト３４には、中心角が４５°であって等間隔に
Ｎ，Ｓ極を着磁した８個のマグネット３５が固着されて
いる。従って、同ロータ３２の極数は「８」である。

【０００４】一方、ステータ３３は、円環状の外コア３
６、円環状の内コア３７及びＵ相、Ｖ相、Ｗ相コイル１
５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗによって構成されている。内コア
３７の外周側には、不等間隔に配置された第１〜第９テ
ィース３７ａ〜３７ｉが突設されている。従って、同ス
テータ３３の極数は「９」である。これらのティース３
７ａ〜３７ｉの外周には巻線が施されている。

【０００５】外コア３６の内周側にはダブテール部４１
が設けられ、内コア３７における各ティース３７ａ〜３
７ｉの先端部にはダブテール部４２が設けられている。
そして、外コア３６と内コア３７との組み付け時には、
これらのダブテール部４１，４２同士が互いに係合する
ようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術のようにティース３７ａ〜３７ｉをステータ３３の周
方向に沿って不等間隔に配置すると、ダブテール部４
１，４２も同様に周方向に沿って不等間隔に配置された
状態となる。ゆえに、プレス加工によって外コア３６を
打ち抜く際に外コア３６に変形が生じやすくなり、精度
よく外コア３６を製造することができなくなる。また、
外コア３６のダブテール部４１が不等間隔となることに
より、内コア３７から外コア３６へと流れる磁気のバラ
ンスが崩れ、コギングトルクが大きくなるという問題も
ある。

【０００７】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、外コアを精度よく製造できるとと
もに、磁気バランスが良いため低コギングなブラシレス
モータを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、周方向に沿って等間
隔に多極着磁されたマグネットを備えたロータと、前記
ロータの極数とは異なる数であって周方向に沿って不等
間隔に配置されたティースを備えたステータと、 前記
ロータを回転させるための回転磁界を発生すべく前記テ
ィースに巻回されたコイルとを有し、前記ステータは、
円環状の外コアと、前記外コアの内周側に連結される複
数のティースが突設された円環状の内コアとによって構
成され、前記外コアの内周側には複数の第１係合部が設
けられるとともに、前記ティースの先端部には前記第１
係合部と係合する第２係合部が設けられ、前記第１及び
第２係合部は、ともに前記ステータの周方向に沿って等
間隔に配置されていることを特徴とするブラシレスモー
タをその要旨とする。

【０００９】請求項２に記載の発明は、多極着磁された
マグネットを備えたロータと、前記ロータを回転させる
ための回転磁界を発生するＵ相，Ｖ相，Ｗ相コイルがテ
ィースに設けられたステータとを有し、前記マグネット
の極数Ｐと前記ティースの数Ｔとの関係が、Ｐ＝８ｎ、
かつ、Ｔ＝９ｎ（但し、ｎは１以上の整数）を満たすよ
うに構成され、前記ティースを３つずつＵ相，Ｖ相，Ｗ
相と順次割り当て、各相に割り当てられた中央のティー
ス間の中心角θ１を、θ１＝（１２０°／ｎ）とし、そ
の中央のティースに対して、両側に配置するティースの
中心角θ２を、（３６０°／Ｔ）＜θ２≦（３６０°／
Ｐ）の範囲内として、各ティースの位置を決定したブラ
シレスモータにおいて、前記ステータは、円環状の外コ
アと、前記外コアの内周側に連結される複数のティース
が突設された円環状の内コアとによって構成され、前記
外コアの内周側には複数の第１係合部が設けられるとと
もに、前記ティースの先端部には前記第１係合部と係合
する第２係合部が設けられ、前記第１及び第２係合部
は、ともに前記ステータの周方向に沿って等間隔に配置
されていることを特徴とするブラシレスモータをその要
旨とする。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２において、モータ中心及び前記第１係合部の一方側端
を結ぶ直線と、モータ中心及び前記第１係合部の他方側
端を結ぶ直線とがなす角度をθ３とし、モータ中心及び
前記ティースの先端部の一方側端を結ぶ直線と、モータ
中心及び前記ティースの先端部の他方側端を結ぶ直線と
がなす角度をθ４とし、本来配置されるべき等間隔位置
から周方向にずらして配置されたティースにおけるずら
し角度をθ５とした場合、θ３＜θ４、かつ、（θ４−
θ３）／２≧θ５の関係を満たすように構成されている
とした。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１におい
て、前記内コアは、前記外コアの内側となる領域を打ち
抜くことにより前記外コアと同一の板材から形成される
とともに、前記内コアのティース間スロットを打ち抜き
形成する際に当該スロットの縁部に形成された前記第１
係合部に、前記内コアの前記第２係合部を係合させるよ
うにした。

【００１２】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項１に記載の発明によると、ティースが周方向
に沿って不等間隔に配置されているにも関わらず、第１
及び第２係合部についてはともにステータの周方向に沿
って等間隔に配置されている。従って、加工時に外コア
が変形しにくくなり、精度よく外コアを製造することが
できる。しかも、内コアから外コアへと流れる磁気のバ
ランス状態がよくなり、結果としてコギングトルクの増
大が防止される。また、ティースが周方向に沿って不等
間隔に配置されていることから、モータ体格を大きくす
ることなく高出力を得ることができる。

【００１３】請求項２に記載の発明によると、ティース
が周方向に沿って実質的に不等間隔に配置されているに
も関わらず、第１及び第２係合部についてはともにステ
ータの周方向に沿って等間隔に配置されている。従っ
て、加工時に外コアが変形しにくくなり、精度よく外コ
アを製造することができる。しかも、内コアから外コア
へと流れる磁気のバランス状態がよくなり、結果として
コギングトルクの増大が防止される。

【００１４】また、本発明の構成によると、各相毎に各
ティースの中心線とマグネットの各極の中心との位置ず
れが小さくなる。言い換えれば、各ティースに巻かれた
コイルの誘起電圧の位相のずれが小さくなり、各相のコ
イルの合成誘起電圧が最大値に近づく。つまり、各コイ
ルに供給される駆動電流を回転磁界に変換するときの変
換ロスが小さくなる。従って、モータ体格を大きくする
ことなく高出力を得ることができる。

【００１５】請求項３に記載の発明によると、θ３、θ
４及びθ５の関係を上記のようにすれば、第１及び第２
係合部の位置がティースの先端部から外れないずれ量と
することができる。

【００１６】請求項４に記載の発明によると、例えば板
材において別々のエリアを打ち抜いて内コアと外コアと
を形成する場合に比べ、材料のロスが確実に少なくな
り、板材を有効利用することができる。このため、材料
コストを低減することができ、安価なモータとすること
ができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］以下、本発明
を具体化した一実施形態のブラシレスモータ１１を図１
〜図５に基づき詳細に説明する。

【００１８】図１に示されるように、このブラシレスモ
ータ１１は、ロータ１２とステータ１３とを備えてい
る。ステータ１３は、板材２３を同じ形状に打ち抜いて
なるプレート２４，２５を複数枚積層することにより構
成される。図５に示されるように、本実施形態では１枚
の板材２３の異なる領域をプレス加工により打ち抜くこ
とで、ステータ１３形成用の２種のプレート２４，２５
を得ている。ロータ１２は、シャフト１４及びマグネッ
ト１６によって構成されている。シャフト１４は、モー
タ１１のハウジング(図示略)に回転可能に支持されるよ
うになっている。また、このシャフト１４には、中心角
が４５°であって等間隔にＮ，Ｓ極を着磁した８個のマ
グネット１６が固着されている。従って、同ロータ１２
におけるマグネット１６の極数Ｐは「８」である。

【００１９】一方、ステータ１３は、円環状の外コア１
７及び円環状の内コア１８により構成されている。内コ
ア１８の外周側には、不等間隔に配置された第１〜第９
ティース１８ａ〜１８ｉが突設されている。つまり、テ
ィース１８ａ〜１８ｉの数Ｔは「９」であり、従って同
ステータ１３の極数は「９」となっている。これらのテ
ィース１８ａ〜１８ｉの外周には巻線が施されている。
その結果、内コア１８にＵ相、Ｖ相、Ｗ相コイル１５
Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗが形成されている。

【００２０】第２，第５，第８ティース１８ｂ，１８
ｅ，１８ｈは、中心角が１２０°であって周方向に沿っ
て等間隔に配置されている。第１，第３ティース１８
ａ，１８ｃは、第２ティース１８ｂを中心として、両側
にそれぞれ中心角が４２．５°となるように配置されて
いる。第４，第６ティース１８ｄ，１８ｆは、第５ティ
ース１８ｅを中心として、両側にそれぞれ中心角が４
２．５°となるように配置されている。第７，第９ティ
ース１８ｇ，１８ｉは、第８ティース１８ｈを中心とし
て、両側にそれぞれ中心角が４２．５°となるように配
置されている。

【００２１】即ち、この実施形態では、図１において第
２ティース１８ｂの中心線上にマグネット１６のＮ極の
中心が配置されたとき、第１，第３ティース１８ａ，１
８ｃの中心線上にマグネット１６のＳ極の中心が近接し
た状態で配置されることになる。これは、Ｕ相コイル１
５Ｕに限らず、Ｖ相コイル１５Ｖ及びＷ相コイル１５Ｗ
についても同様である。

【００２２】第１〜第３ティース１８ａ〜１８ｃにはそ
れぞれ巻線が施されており、それによりＵ相コイル１５
Ｕを構成する第１〜第３Ｕ相コイル１５u1〜１５u3が形
成されている。第４〜第６ティース１８ｄ〜１８ｆには
それぞれ巻線が施されており、それによってＶ相コイル
１５Ｖを構成する第１〜第３Ｖ相コイル１５v1〜１５v3
が形成されている。第７〜第９ティース１８ｇ〜１８ｉ
にはそれぞれ巻線が施されており、それによってＷ相コ
イル１５Ｗを構成する第１〜第３Ｗ相コイル１５w1〜１
５w3が形成されている。なお、第１，第３，第４，第
６，第７，第９ティース１８ａ，１８ｃ，１８ｄ，１８
ｆ，１８ｇ，１８ｉについては、巻線が同じ方向に巻回
されている。残りの第２，第５，第８ティース１８ｂ，
１８ｅ，１８ｈについては、前記方向とは逆の方向に巻
線が巻回されている。各相のコイル１５Ｕ，１５Ｖ，１
５Ｗの形成時には、ともに同じ断面積の巻線が使用され
るとともに巻き数も同数に設定されることがよい。

【００２３】そして、このように各ティース１８ａ〜１
８ｉに巻線が施された後、内コア１８と外コア１７とが
組み付けられ、これによりステータ１３が完成する。こ
のように構成されたステータ１３は、モータ１１の図示
しないハウジングに対して固定される。なお、内コア１
８と外コア１７との組み付けに係る構成については後に
詳述する。

【００２４】このように構成されたブラシレスモータ１
１では、図示しない励磁回路からそれぞれ１２０°位相
がずれたＵ相，Ｖ相，Ｗ相励磁電流が各相のコイル１５
Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗに対して供給される。すると、各相
のコイル１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗがそれぞれ励磁されて
ステータ１３に回転磁界が発生し、その回転磁界に基づ
いてロータ１２が回転する。

【００２５】本実施形態では、図１において第２ティー
ス１８ｂの中心線上にマグネット１６のＮ極の中心が配
置されたとき、第１，第３ティース１８ａ，１８ｃの中
心線上とマグネット１６のＳ極の中心が殆ど一致した状
態となる。これを、第１〜第３ティース１８ａ〜１８ｃ
に巻着された第１〜第３Ｕ相コイル１５u1〜１５u3の誘
起電圧Ｖ１〜Ｖ３に対応させてみると、各誘起電圧Ｖ１
〜Ｖ３の位相のずれが殆ど解消される。即ち、図３のグ
ラフにおいて描かれたＶ３の曲線全体が同図の左側方向
に若干シフトする。また、Ｖ１の曲線全体が同図の右側
方向に若干シフトする。

【００２６】つまり、各誘起電圧Ｖ１〜Ｖ３のプラス側
のピーク値を「１」とした場合、各誘起電圧Ｖ１〜Ｖ３
を合成したＵ相コイル１５Ｕ全体の合成誘起電圧Ｖ０
は、そのプラス側のピーク値が最大値「３」に近いもの
となる（図４参照）。従って、この実施形態のモータ１
１では、各相のコイル１５Ｕ〜１５Ｗに供給される駆動
電流を回転磁界に変換するときの変換ロスが小さく抑え
られる。因みに、従来のモータでは、各誘起電圧Ｖ１〜
Ｖ３を合成したＵ相コイル１５Ｕ全体の合成誘起電圧Ｖ
０は、そのプラス側のピーク値がせいぜい「２．８７
９」程度となる。

【００２７】次に、上記の構成を、一般的なブラシレス
モータに適用してみる。マグネットの極数を「Ｐ」と
し、ティースの数を「Ｔ」とした場合、 Ｐ＝８ｎ、かつ、Ｔ＝９ｎ（但し、ｎは１以上の整数） を満たすように構成する。このようなブラシレスモータ
において、まず、「ｎ」を任意に設定して、マグネット
の極数Ｐ及びティースの数を決定する。

【００２８】次に、ティースを３つずつＵ相→Ｖ相→Ｗ
相→Ｕ相→Ｖ相→Ｗ相…と割り当てる。このとき、各相
に割り当てられた中央のティース間の中心角θ１を次式
により決定する。

【００２９】θ１＝（１２０°／ｎ） そして、求められた「θ１」に基づいて、各相に割り当
てられた中央のティースの位置が決定される。

【００３０】次に、位置が決定された中央のティースに
対して、両側に配置するティースの中心角θ２を次式に
より決定する。 （３６０°／Ｔ）＜θ２≦（３６０°／Ｐ） そして、求められた「θ２」に基づいて、中央のティー
スに対する両側のティースの位置がそれぞれ決定され
る。このとき、「θ２」が（３６０°／Ｐ）、即ちマグ
ネットの各極の中心角に近づくほど、各相毎に各ティー
スの中心線とマグネットの各極の中心との位置ずれが小
さくなる。言い換えれば、各ティースに巻着されたコイ
ルの誘起電圧の位相のずれが小さくなり、各相のコイル
の合成誘起電圧が最大値に近づく。つまり、各コイルに
供給される駆動電流を回転磁界に変換するときの変換ロ
スが小さくなる。

【００３１】更に、θ２＝（３６０°／Ｐ）とすると、
各相毎に各ティースの中心線とマグネットの各極の中心
との位置ずれは極めて小さくなり、各ティースに巻着さ
れたコイルの誘起電圧の位相のずれも極めて小さくな
る。従って、各相のコイルの合成誘起電圧が最大値によ
り近くなり、駆動電流を回転磁界に変換するときの変換
ロスが極めて小さくなる。

【００３２】因みに、上記実施形態のブラシレスモータ
１１は、上記したように、ｎ＝１とし、マグネット１６
の極数Ｐを「８」、ティース１８ａ〜１８ｉの数Ｔを
「９」としている。

【００３３】次に、ティース１８ａ〜１８ｉが３つずつ
Ｕ相→Ｖ相→Ｗ相と割り当てられ、各相に割り当てられ
た中央のティース、即ち第２，第５，第８ティース１８
ｂ，１８ｅ，１８ｈ間の中心角θ１が、ｎ＝１により、
θ１＝１２０°となり、その位置が決定される。

【００３４】次に、位置が決定された第２，第５，第８
ティース１８ｂ，１８ｅ，１８ｈに対して、両側に配置
するティース、即ち第１，第３，第４，第６，第７，第
９ティース１８ａ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｆ，１８ｇ，
１８ｉの中心角θ２が、Ｐ＝８，Ｔ＝９により、４０°
＜θ２≦４５°となる。本実施形態では、θ２＝４２．
５°として各ティース１８ａ，１８ｃ，１８ｄ，１８
ｆ，１８ｇ，１８ｉの位置が決定される。

【００３５】本実施形態のブラシレスモータ１１のステ
ータ１３は、さらに下記の特徴的な構造を備えている。
図１，図２に示されるように、ステータ１３における外
コア１７の内周側には、複数の第１係合部としての第１
ダブテール部２１が凹設されている。本実施形態では、
第１ダブテール部２１の数は「１８」となっている。言
い換えると、第１ダブテール部２１の数は、ティース１
８ａ〜１８ｉの数Ｔ（ステータ１３の極数）の２倍とな
っている。

【００３６】一方、図１，図３に示されるように、内コ
ア１８のティース１８ａ〜１８ｉの先端部には、第１ダ
ブテール部２１と係合する第２係合部としての第２ダブ
テール部２２が各々突設されている。本実施形態では、
第２ダブテール部２２の数は「９」となっている。言い
換えると、第２ダブテール部２２の数は、ティース１８
ａ〜１８ｉの数Ｔ（ステータ１３の極数）と等しくなっ
ている。なお、このような個数の関係から、第１ダブテ
ール部２１のうちの半数のものについては第２ダブテー
ル部２２が係合された状態（いわゆる使用状態）とな
り、残りの半数のものについては不使用状態となってい
る。

【００３７】そして、第１ダブテール部２１及び第２ダ
ブテール部２２は、ともにステータ１３の周方向に沿っ
て等間隔に配置されている。具体的にいうと、第１ダブ
テール部２１は、中心角が３６０°／１８＝２０°とな
るように配置されている。第２ダブテール部２２は、中
心角が３６０°／９＝４０°となるように配置されてい
る。

【００３８】第２，第５，第８ティース１８ｂ，１８
ｅ，１８ｈにおいて、その先端部に突設される第２ダブ
テール部２２は、ティース中心線上に配置されている。
換言すると、これらのティース１８ｂ，１８ｅ，１８ｈ
における第２ダブテール部２２は、本来配置されるべき
等間隔位置に存在し、周方向に沿って何らずらして配置
されているわけではない。

【００３９】一方、第２，第５，第８ティース１８ｂ，
１８ｅ，１８ｈ以外のティース、即ち第１，第３，第
４，第６，第７，第９ティース１８ａ，１８ｃ，１８
ｄ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｉについては事情が異なって
いる。

【００４０】ここで、例えば第２ティース１８ｂを基準
として考える。モータ中心及び第１ダブテール部２１の
一方側端を結ぶ直線と、モータ中心及び第１ダブテール
部２１の他方側端を結ぶ直線とがなす角度をθ３と定義
する。

【００４１】また、モータ中心及び特定のティース（例
えば１８ａ）の先端部の一方側端を結ぶ直線と、モータ
中心及び同ティース１８ａの先端部の他方側端を結ぶ直
線とがなす角度をθ４と定義する。

【００４２】さらに、本来配置されるべき等間隔位置か
ら周方向にずらして配置されたティース１８ａにおける
ずらし角度をθ５と定義する。この場合、上記６つのテ
ィース１８ａ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｆ，１８ｇ，１８
ｉについては、 θ３＜θ４、かつ、（θ４−θ３）／２≧θ５ の関係を満たすように構成されることがよい。具体的に
いうと、図１，図３のものにおいては、上記関係式を満
たすべく、 θ３＝３°、θ４＝１２°、θ５＝２° に設定されている。そして前記関係式からすると、この
場合にはずらし角度θ５を最大で（１２°−３°）／２
＝４．５°に設定可能なことがあらかじめ判る。なお、
第２，第５，第８ティース１８ｂ，１８ｅ，１８ｈにつ
いては、言うまでもなくθ５＝０°に設定されている。

【００４３】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 （１）本実施形態のステータ１３構造によると、ティー
ス１８ａ〜１８ｉが周方向に沿って実質的に不等間隔に
配置されている。それにも関わらず、第１及び第２ダブ
テール部２１，２２については、ともにステータ１３の
周方向に沿って等間隔に配置されている。従って、プレ
ス加工時に板材２３に均等にプレス圧が加わること等の
理由により、加工時に外コア１７が変形しにくくなる。
ゆえに、精度よく外コア１７を製造することができ、良
品率が確実に向上する。しかも、この構成であると、内
コア１８から外コア１７へと流れる磁束の流れのバラン
ス状態がよくなる。その結果、コギングトルクの増大を
確実に防止することができ、低振動・高性能のモータ１
１を実現することができる。

【００４４】（２）本実施形態のステータ１３構造によ
ると、上記の関係式を満たすようにＰ，Ｔ，θ１，θ２
の各値を設定している。このため、各相毎に各ティース
１８ａ〜１８ｉの中心線とマグネット１６の各極の中心
との位置ずれが小さくなる。言い換えれば、各ティース
１８ａ〜１８ｉに巻かれたコイル１５Ｕ〜１５Ｗの誘起
電圧の位相のずれが小さくなり、各相のコイル１５Ｕ〜
１５Ｗの合成誘起電圧が最大値に近づく。つまり、各コ
イル１５Ｕ〜１５Ｗに供給される駆動電流を回転磁界に
変換するときの変換ロスが小さくなる。従って、モータ
体格を大きくすることなく高出力を得ることができる。

【００４５】（３）本実施形態のステータ１３構造によ
ると、上記の関係式を満たすようにθ３，θ４，θ５の
関係を設定している。従って、この関係式に従って設計
すれば、第１及び第２ダブテール部２１，２２の位置が
ティース１８ａ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｆ，１８ｇ，１
８ｉの先端部から外れないずれ量とすることができる。
このため、モータ１１の設計・製造を比較的簡単に行う
ことができる。 ［第２の実施形態］次に、本発明を具体化した実施形態
２を図６〜図１０に基づいて説明する。ここでは実施形
態１と相違する点を主に述べ、共通する点については同
一部材番号を付すのみとしてその説明を省略する。

【００４６】本実施形態では、第１実施形態と異なる手
順でステータ１３を作製している。まず、１枚の金属製
板材（電磁鋼板）２３を用意するとともに、その中央部
に内コア１８において後に中心孔２６となる孔を打ち抜
き形成する（図６参照）。便宜上、図６〜図９において
は、打ち抜かれる箇所に斜線を付して示している。

【００４７】次いで、中心孔２６を包囲するように複数
のティース間スロット２７を打ち抜き形成する（図７参
照）。このとき同時に、ティース間スロット２７の外側
縁部には、後に第１ダブテール部２１となる部位が形成
される。

【００４８】次いで、外コア１７の内側となる領域を打
ち抜くことにより、内コア１８の構成部材であるプレー
ト２４が形成される（図８参照）。このとき、ティース
１８ａ〜１８ｉの先端部には、第２ダブテール部２２が
形成される。なお、第２ダブテール部２２の形成によっ
て板材２３側に生じる凹部（ダミーの第１ダブテール
部）２５及び前記第１ダブテール部２１は、周方向に沿
って等間隔にかつ交互に配置されている。また、第２ダ
ブテール部２２との確実な係合を実現するために、第１
ダブテール部２１は前記凹部２５よりも一回り小さい寸
法となるように形成される。

【００４９】次いで、外コア１７の構成材料であるプレ
ート２５を打ち抜き形成する（図９参照）。なお、上記
のような２種のプレート２４，２５をそれぞれ複数枚ず
つ作製し、積層させておく。

【００５０】そして、積層によって得た内コア１８の各
ティース１８ａ〜１８ｉに対して巻線を施した後、内コ
ア１８の第２ダブテール部２２を外コア１７の第１ダブ
テール部２１に係合させ、ステータ１３を完成させる
（図１０参照）。このとき、内コア１８を実際に打ち抜
いた位置から所定角度、即ち（３６０°／１８）の奇数
倍だけ回転させるようにする。

【００５１】従って、本実施形態によれば、第１実施形
態のごとく板材２３において別々のエリアを打ち抜いて
内コア１８と外コア１７とを形成する場合に比べ、材料
のロスを確実に少なくすることができる。よって、板材
２３を有効利用することができる。このため、材料コス
トを低減することができ、安価なモータ１１とすること
ができる。

【００５２】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 第１及び第２係合部であるダブテール部２１，２２
の形状は第１、第２実施形態のものに限定されることは
なく、互いに係合可能なものであれば、任意にそれらの
形状を変更することが可能である。

【００５３】・ 外コア１７側において第１係合部を突
設する代わりに、内コア１８側において第２係合部を凹
設してもよい。 ・ マグネット１６の極数Ｐの数を「８」以外の数（例
えば１６、２４等）としたり、ティース１８ａ〜１８ｉ
の数Ｔを「９」以外の数（例えば１８、２７等）として
も勿論よい。

【００５４】・ 前記実施形態では、各ティース１８ａ
〜１８ｉに巻回するコイル１５u1〜１５u3，１５v1〜１
５v3，１５w1〜１５w3を、それぞれ同じ断面積の巻線を
使用し、かつ同じ巻き数にて構成した。これに代えて、
各相の中央のティース１８ｂ，１８ｅ，１８ｈに巻回す
るコイル１５u2，１５v2，１５w2の巻き数を増加しても
よい。このように構成すれば、該コイル１５u2，１５v
2，１５w2の誘起電圧が大きくなるため、各相のコイル
１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗの合成誘起電圧を大きくするこ
とができる。従って、モータ１１のさらなる高出力化を
図ることができる。

【００５５】・ 各相の中央のティース１８ｂ，１８
ｅ，１８ｈに巻回するコイル１５u2，１５v2，１５w2の
巻線の断面積を大きくしてもよい。このように構成すれ
ば、当該コイル１５u2，１５v2，１５w2の巻線抵抗が小
さくなるため、モータ１１の消費電力を低減することが
できる。

【００５６】次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想を以下に列挙する。 （１） 周方向に沿って不等間隔に配置されたティース
を備えたステータであって、円環状の外コアと、前記外
コアの内周側に連結される複数のティースが突設された
円環状の内コアとによって構成され、前記外コアの内周
側には複数の第１係合部が設けられるとともに、前記テ
ィースの先端部には前記第１係合部と係合する第２係合
部が設けられ、前記第１及び第２係合部は、ともに周方
向に沿って等間隔に配置されていることを特徴とするブ
ラシレスモータのステータ。従って、この技術的思想１
に記載の発明によれば、外コアを精度よく製造できると
ともに、磁気バランスが良いため低コギングなブラシレ
スモータの製造に好適なものとなる。

【００５７】（２） 円環状の外コアの内周側に連結さ
れるとともに周方向に沿って不等間隔に配置された複数
のティースを備える内コア構造であって、前記ティース
の先端部には、外コア側係合部と係合可能な係合部がコ
ア周方向に沿って等間隔に配置されていることを特徴と
するブラシレスモータ用ステータの内コア構造。従っ
て、この技術的思想２に記載の発明によれば、磁気バラ
ンスが良いため低コギングなブラシレスモータの製造に
好適なものとなる。

【００５８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜４に記
載の発明によれば、外コアを精度よく製造できるととも
に、磁気バランスが良いため低コギングなブラシレスモ
ータを提供することができる。

【００５９】請求項３に記載の発明によれば、製造しや
すいモータとすることができる。請求項４に記載の発明
によれば、安価なモータとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第１実施形態のブラシレス
モータの概略構成図。

【図２】（ａ）は第１実施形態のステータにおける外コ
アの正面図、（ｂ）は同ステータにおける内コアの正面
図。

【図３】Ｕ相コイルの誘起電圧を説明するための図。

【図４】Ｕ相コイルの合成誘起電圧を説明するための
図。

【図５】同ステータの作製手順を説明するための図。

【図６】同ステータの作製手順を説明するための図。

【図７】同ステータの作製手順を説明するための図。

【図８】同ステータの作製手順を説明するための図。

【図９】同ステータの作製手順を説明するための図。

【図１０】同ステータの作製手順を説明するための図。

【図１１】従来のブラシレスモータの概略構成図。

【符号の説明】

１１…ブラシレスモータ、１２…ロータ、１３…ステー
タ、１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗ …Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相コイ
ル、１６…マグネット、１７…外コア、１８…内コア、
１８ａ〜１８ｉ…ティース、２１…第１係合部としての
第１ダブテール部、２２…第２係合部としての第２ダブ
テール部、２３…板材、２７…ティース間スロット、θ
１…中央のティース間の中心角、θ２…両側に配置する
ティースの中心角、θ３…角度、θ４…角度、θ５…角
度。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 尊典 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 (72)発明者 松下 満彦 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 Ｆターム(参考） 5H002 AA01 AB01 AB06 AC08 AE01 AE07 AE08 5H019 AA03 CC03 DD01 EE01 EE14 FF01 GG05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】周方向に沿って等間隔に多極着磁されたマ
   グネットを備えたロータと、 前記ロータの極数とは異なる数であって周方向に沿って
   不等間隔に配置されたティースを備えたステータと、 前記ロータを回転させるための回転磁界を発生すべく前
   記ティースに巻回されたコイルとを有し、 前記ステータは、円環状の外コアと、前記外コアの内周
   側に連結される複数のティースが突設された円環状の内
   コアとによって構成され、 前記外コアの内周側には複数の第１係合部が設けられる
   とともに、前記ティースの先端部には前記第１係合部と
   係合する第２係合部が設けられ、前記第１及び第２係合
   部は、ともに前記ステータの周方向に沿って等間隔に配
   置されていることを特徴とするブラシレスモータ。
2. 【請求項２】多極着磁されたマグネットを備えたロータ
   と、前記ロータを回転させるための回転磁界を発生する
   Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相コイルがティースに設けられたステー
   タとを有し、 前記マグネットの極数Ｐと前記ティースの数Ｔとの関係
   が、 Ｐ＝８ｎ、かつ、Ｔ＝９ｎ（但し、ｎは１以上の整数） を満たすように構成され、 前記ティースを３つずつＵ相，Ｖ相，Ｗ相と順次割り当
   て、各相に割り当てられた中央のティース間の中心角θ
   １を、 θ１＝（１２０°／ｎ） とし、その中央のティースに対して、両側に配置するテ
   ィースの中心角θ２を、 （３６０°／Ｔ）＜θ２≦（３６０°／Ｐ） の範囲内として、各ティースの位置を決定したブラシレ
   スモータにおいて、 前記ステータは、円環状の外コアと、前記外コアの内周
   側に連結される複数のティースが突設された円環状の内
   コアとによって構成され、 前記外コアの内周側には複数の第１係合部が設けられる
   とともに、前記ティースの先端部には前記第１係合部と
   係合する第２係合部が設けられ、前記第１及び第２係合
   部は、ともに前記ステータの周方向に沿って等間隔に配
   置されていることを特徴とするブラシレスモータ。
3. 【請求項３】モータ中心及び前記第１係合部の一方側端
   を結ぶ直線と、モータ中心及び前記第１係合部の他方側
   端を結ぶ直線とがなす角度をθ３とし、 モータ中心及び前記ティースの先端部の一方側端を結ぶ
   直線と、モータ中心及び前記ティースの先端部の他方側
   端を結ぶ直線とがなす角度をθ４とし、 本来配置されるべき等間隔位置から周方向にずらして配
   置されたティースにおけるずらし角度をθ５とした場
   合、 θ３＜θ４、かつ、（θ４−θ３）／２≧θ５ の関係を満たすように構成されていることを特徴とする
   請求項１または２に記載のブラシレスモータ。
4. 【請求項４】前記内コアは、前記外コアの内側となる領
   域を打ち抜くことにより前記外コアと同一の板材から形
   成されるとともに、前記内コアのティース間スロットを
   打ち抜き形成する際に当該スロットの縁部に形成された
   前記第１係合部に、前記内コアの前記第２係合部を係合
   させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のブ
   ラシレスモータ。