JP2003088010A - ブラシレスモータ - Google Patents

ブラシレスモータ

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JP2003088010A
JP2003088010A JP2001274618A JP2001274618A JP2003088010A JP 2003088010 A JP2003088010 A JP 2003088010A JP 2001274618 A JP2001274618 A JP 2001274618A JP 2001274618 A JP2001274618 A JP 2001274618A JP 2003088010 A JP2003088010 A JP 2003088010A
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JP
Japan
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stator
rotor
brushless motor
teeth
motor according
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001274618A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuichiro Sadanaga
雄一郎 定永
Kuraji Yoshihara
蔵治 吉原
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的な剛性を高くして、コギングトルクや
振動を小さくし、磁束の漏れによる誘起電圧の低下を小
さくできる偏平型のブラシレスモータを提供することを
目的とする。 【解決手段】 ステータ12は、ステータブロック12
aとステータブロック12bの2ブロックで構成され、
ロータ11の外周部とは所定のギャップを有して対向さ
せている。このステータブロックは、それぞれ3相分の
形状の異なるティース13を備えており、ステータ分割
部である当接部16に紫外線硬化タイプの接着剤などを
塗布して当接部16を突き当て、紫外線照射または加熱
により当接部16を固着することで機械的な剛性が得ら
れる。

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
のステータ構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、産業用機器の小型高速化が加速し
ている。例えば、部品実装機(チップマウンター)で
は、実装部品が超小型部品へとシフトするとともに部品
装着ヘッドの高速駆動が求められており、部品装着ヘッ
ド周辺を小型軽量化する必要がある。
【0003】このように機器の小型軽量高速化に対応で
きて、隙間などの空間に搭載可能な省スペースの偏平型
モータの要望がある。
【0004】当出願人が先に出願したブラシレスモータ
は、図6に示すように、ティース63に巻線を巻装した
偏平型ステータ62を軸方向に開口したフレーム64に
装着固定し、周方向に複数極に着磁されたロータ61
を、フレーム64に設けられたハウジング64aに反負
荷側の玉軸受65aを収納するよう挿入し、負荷側の玉
軸受65bはブラケット66に設けられたハウジング6
6aに収納するよう構成されている。また、図7に示す
ように、ステータ内周部にスロット開口部75を有して
おり、磁路76を形成するように連結して構成されてい
る(特願2000−329742)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成でステータはフレーム内に装着固定されるが、ステ
ータ内周部が機械的に連結されていないため機械的な剛
性が低く、スロット開口部が変形しやすく、コギングト
ルクや振動が増大するなど、モータ特性の悪化要因とな
っていた。
【0006】これに対して、スロット開口部を有しな
い、つまりステータ内周部が磁路を形成するように構成
した場合、ティース間で磁束が漏れ易く、誘起電圧が低
下するなどモータ特性の悪化要因となっていた。
【0007】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、機械的な剛性を高くして、コギングトルク
や振動を小さくし、磁束の漏れによる誘起電圧の低下を
小さくできる偏平型のブラシレスモータを提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明のブラシレスモータは、回転自在に支持され
周方向に複数極に着磁されたロータと、前記ロータ外周
とギャップを有して対向し、ティース巻線部にコイルが
巻回されたティース先端を複数配置した少なくとも2ブ
ロックに分割したステータとを具備し、前記ステータの
各ティース巻線部を互いに平行に形成するとともに、こ
のティース先端形状をロータの外周に沿う円弧面に形成
し、各ティース間先端部に均等配置したスロット開口部
を備え、ステータ分割部は、ティース先端近傍の外側で
突き当たる当接部を設けて固定、あるいは、ティース先
端近傍の外側に設けた空隙部を有し、この空隙部を充填
固定、あるいは、当接部を有するステータコアと空隙部
を有するステータコアを複合積層させて固定したもので
ある。
【0009】
【発明の実施の形態】上記の課題を解決するために請求
項1記載のブラシレスモータは、回転自在に支持され周
方向に複数極に着磁されたロータと、前記ロータ外周と
ギャップを有して対向し、ティース巻線部にコイルが巻
回されたティース先端を複数配置した少なくとも2ブロ
ックに分割したステータとを具備し、前記ステータの各
ティース巻線部を互いに平行に形成するとともに、この
ティース先端形状をロータの外周に沿う円弧面に形成
し、各ティース間先端部に均等配置したスロット開口部
を備え、ステータ分割部は、ティース先端近傍の外側で
突き当たる当接部を設けて固定したもので、ステータの
機械的な剛性を高めることができ、コギングや振動の悪
化を防止できる。
【0010】また、請求項2記載のブラシレスモータ
は、請求項1と比べて、ステータ分割部は、ティース先
端近傍の外側に設けた空隙部を有し、この空隙部を充填
固定したもので、空隙部で磁束漏れを防止できるので誘
起電圧の低下を防止できる。
【0011】また、請求項3記載のブラシレスモータ
は、請求項1と比べて、ステータ分割部は、当接部を有
するステータコアと空隙部を有するステータコアを複合
積層させて固定したもので、当接部でステータの機械的
な剛性を確保し、部分的な空隙部で磁束漏れを防止する
ので、コギングや振動の悪化および誘起電圧の低下を防
止できる。
【0012】また、請求項4記載のブラシレスモータ
は、ステータ分割部に対応するスロット開口部を樹脂モ
ールドしたもので、ステータの機械的な剛性をさらに高
めることができ、放熱性の高いモールド樹脂を用いれ
ば、ステータの放熱性を高めることができる。
【0013】また、請求項5記載のブラシレスモータ
は、ステータ分割部の形状を楔形にしたもので、分割部
の固定時にラジアル方向のずれを防止することができ
る。
【0014】また、請求項6または請求項7記載のブラ
シレスモータは、ステータ分割部を接着または溶接によ
り固定するもので、ステータの機械的な剛性を高めるこ
とができる。
【0015】また、請求項8または請求項9記載のブラ
シレスモータは、ロータ回転軸方向に前記軸端から見た
とき、ロータ外径に対してステータを偏平形状に構成し
たもので、部品実装機のヘッド駆動用途など、隙間に搭
載可能なインナーロータ型の偏平ブラシレスモータが得
られる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0017】(実施例1)実施例1はインナーロータ型
の偏平ブラシレスモータで、図1において、11はロー
タ、12はステータ、13はティース、14は巻線、1
5はスロット開口部、16は当接部である。
【0018】ロータ11は、回転軸11aと複数極に着
磁した永久磁石11bを備えており、軸受(図示せず)
により回転自在に支持される。ステータ12は、ステー
タブロック12aとステータブロック12bの2ブロッ
クで構成され、ロータ11の外周部とは所定のギャップ
を有して対向させている。また、1つのステータブロッ
クには3相分の形状の異なるティースを分割して備えて
いる。そして、ティース13には予め巻線14が整列巻
回され、ティース先端のスロット開口部15が均等配置
となるように各ティース13の基部を接合固定してい
る。
【0019】さらに、2つのステータブロックは当接部
16で分割され、分割部である当接部16に紫外線硬化
タイプの接着剤などを塗布して、当接部16を突き当
て、紫外線照射または加熱により当接部16を固着す
る。このとき、接着剤のはみだし分はスロット開口部で
吸収することができる。
【0020】さらに、巻線14は結線されて、ステータ
12の回転磁界に伴ってロータ11を回転させる。
【0021】また、ステータの組立に際して、ステータ
ブロックをフレーム(図示せず)内に装着固定してもよ
く、当接部16があるため、従来のようにステータ内周
部が変形することはない。
【0022】このように、2ブロックに分割したステー
タを固定するとき、当接部16を設けたので機械的な剛
性を高めることができ、スロット開口部15に機械的な
ズレが生じなくなり、コギングや振動などの悪化を防止
できる。
【0023】また、図から判断できるように、ステータ
外形はロータ径に比べて偏平なブラシレスモータであ
り、機器の隙間部分などに搭載可能となり省スペース化
に効果がある。特に、部品実装機(チップマウンター)
の装着ヘッド駆動用モータとして好適である。
【0024】(実施例2)実施例2は、実施例1のステ
ータ分割部の構成のみ異なるもので、図2において、ス
テータ分割部は、当接部26を有するコアシートと、空
隙部27を有するコアシートとを複合積層している。
【0025】このように、部分的に有する当接部26に
より実施例1と同様に機械的な剛性を高めることができ
る。
【0026】また、部分的に有する空隙部27により、
実施例1よりも磁束漏れを少なくできるので、誘起電圧
の低下を抑制できる。
【0027】したがって、コギングや振動の悪化、誘起
電圧の低下などモータ特性の悪化を防止できる。
【0028】(実施例3)実施例3は、ステータ分割部
の全体にわたり空隙部を設け、さらに、ステータ分割部
に対応するスロット開口部に樹脂モールドを施したもの
である。
【0029】図3において、空隙部37はロータとステ
ータの空隙部寸法の20%から100%程度に設定して
おり、分割部36とスロット開口部35との間を、樹脂
38でモールド成形することにより、ステータブロック
32aとステータブロック32bが固定され、ステータ
の機械的剛性を高めることができる。
【0030】なお、空隙部37の固定は、本実施例のよ
うにスロット開口部35のモールド成形と兼ねてもよ
く、予め接着剤で予備固定しておいてもよい。
【0031】さらに、放熱性の良い樹脂を用いれば、ス
テータ32の温度上昇を低減させることができる。
【0032】このように、空隙部37を確保することに
よりステータブロック32aとステータブロック32b
の磁路が確実に遮断されるため、実施例2よりさらに磁
束漏れが少なくなり、誘起電圧の低下を防止できる。
【0033】(実施例4)実施例4は、実施例1の当接
部の形状を楔形としたものである。
【0034】図4において、当接部46の形状を楔形に
することで、固定時に、ステータブロック42aとステ
ータブロック42b、特にラジアル方向のずれを防止で
き、機械的な精度と強度を高くすることができる。
【0035】(実施例5)実施例5は、実施例1の当接
部を溶接で(レーザ溶接、TIG溶接、MIG溶接な
ど)固定したものである。
【0036】図5において、ステータブロック52aと
ステータブロック52bの当接部56を溶接58で連結
固定することにより、実施例1よりさらに機械的な剛性
を高めることができる。
【0037】なお、実施例2、実施例4の当接部を溶接
しても同様に機械的な剛性を高めることができる。
【0038】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
1記載の発明によれば、スロット開口部を有したステー
タブロックの分割部に当接部を設けたので、ステータ固
定時の機械的な剛性が高まり、スロット間精度を維持で
き、コギングトルクや振動の悪化を防止できる。
【0039】また、請求項2記載の発明によれば、ステ
ータブロックの分割部に空隙部を設けたので、磁束漏れ
を減少させることができ、誘起電圧の低下や誘起電圧波
形の歪みを防止できる。
【0040】また、請求項3記載の発明によれば、ステ
ータブロックの分割部に当接部を有するステータコアと
空隙部を有するステータコアとを複合積層したので、部
分的な当接部によりステータ固定時の機械的な剛性が高
まり、スロット間精度を維持できると同時に、部分的な
空隙部により磁束漏れを抑制できる。したがって、コギ
ングトルクや振動の悪化防止および誘起電圧の低下を防
止できる。
【0041】また、請求項4記載の発明によれば、ステ
ータ分割部に対応したスロット開口部を樹脂モールドし
たので、さらにステータの機械的な剛性を高めることが
できる。また、放熱性の良好な樹脂を用いればステータ
の放熱性を高めることができる。
【0042】また、請求項5から請求項7記載の発明に
よれば、ステータ分割部の形状を楔形とすることで固定
時の位置ズレを防止でき、接着や溶接により確実に機械
的な剛性を確保することができる。
【0043】さらに、請求項8および請求項9記載の発
明によれば、ロータ外径に対してステータを偏平形状に
構成したので、部品実装機のヘッド駆動用途など、隙間
に搭載可能なインナーロータ型の偏平ブラシレスモータ
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1におけるブラシレスモータの
要部説明図
【図2】本発明の実施例2におけるステータ分割部を説
明する側面図
【図3】本発明の実施例3における樹脂モールドの説明
【図4】本発明の実施例4におけるステータ分割部の説
明図
【図5】本発明の実施例5における溶接部の説明図
【図6】従来のブラシレスモータの斜視図
【図7】(a)従来のブラシレスモータの断面図(スロ
ット全開口) (b)従来のブラシレスモータの断面図(スロット一部
閉)
【符号の説明】
11 ロータ 11b 永久磁石 12、32 ステータ 12a、12b、22a、22b、32a、32b、4
2a、42b、52a 、52b ステータブロック 13 ティース 14 巻線 15、35 スロット開口部 16、26、46、56 当接部 27、37 空隙部 38 樹脂(モールド) 58 溶接
フロントページの続き Fターム(参考) 5H002 AA07 AA09 AB06 AC02 AC04 AC07 AE08 5H019 AA03 AA04 CC03 DD01 EE01 EE14 5H615 AA01 BB01 BB14 BB16 PP01 PP07 SS03 SS05 SS16 SS18 TT26 5H621 AA02 GA01 GA04 GA12 GA16 JK02 JK05 JK07

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転自在に支持され周方向に複数極に着
    磁されたロータと、前記ロータ外周とギャップを有して
    対向し、ティース巻線部にコイルが巻回されたティース
    先端を複数配置した少なくとも2ブロックに分割したス
    テータとを具備し、前記ステータの各ティース巻線部を
    互いに平行に形成するとともに、このティース先端形状
    をロータの外周に沿う円弧面に形成し、各ティース間先
    端部に均等配置したスロット開口部を備え、ステータ分
    割部は、ティース先端近傍の外側で突き当たる当接部を
    設けて固定したブラシレスモータ。
  2. 【請求項2】 回転自在に支持され周方向に複数極に着
    磁されたロータと、前記ロータ外周とギャップを有して
    対向し、ティース巻線部にコイルが巻回されたティース
    先端を複数配置した少なくとも2ブロックに分割したス
    テータとを具備し、前記ステータの各ティース巻線部を
    互いに平行に形成するとともに、このティース先端形状
    をロータの外周に沿う円弧面に形成し、各ティース間先
    端部に均等配置したスロット開口部を備え、ステータ分
    割部は、ティース先端近傍の外側に設けた空隙部を有
    し、この空隙部を充填固定したブラシレスモータ。
  3. 【請求項3】 回転自在に支持され周方向に複数極に着
    磁されたロータと、前記ロータ外周とギャップを有して
    対向し、ティース巻線部にコイルが巻回されたティース
    先端を複数配置した少なくとも2ブロックに分割したス
    テータとを具備し、前記ステータの各ティース巻線部を
    互いに平行に形成するとともに、このティース先端形状
    をロータの外周に沿う円弧面に形成し、各ティース間先
    端部に均等配置したスロット開口部を備え、ステータ分
    割部は、当接部を有するステータコアと空隙部を有する
    ステータコアを複合積層させて固定したブラシレスモー
    タ。
  4. 【請求項4】 ステータ分割部に対応するスロット開口
    部を樹脂モールドした請求項1から請求項3のいずれか
    1項記載のブラシレスモータ。
  5. 【請求項5】 ステータ分割部の形状を楔形にした請求
    項1から請求項3のいずれか1項記載のブラシレスモー
    タ。
  6. 【請求項6】 ステータ分割部を接着剤で固定する請求
    項1から請求項3のいずれか1項記載のブラシレスモー
    タ。
  7. 【請求項7】 ステータ分割部を溶接により固定する請
    求項1または請求項3記載のブラシレスモータ。
  8. 【請求項8】 ロータ回転軸方向に前記軸端から見たと
    き、ロータ外径に対してステータを偏平形状に構成した
    請求項1から請求項3のいずれか1項記載のブラシレス
    モータ。
  9. 【請求項9】 請求項8記載のブラシレスモータを搭載
    した部品実装機。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100314962A1 (en) * 2009-06-15 2010-12-16 Tamron Co., Ltd. Three-Phase Brushless DC Motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100314962A1 (en) * 2009-06-15 2010-12-16 Tamron Co., Ltd. Three-Phase Brushless DC Motor
US8536757B2 (en) * 2009-06-15 2013-09-17 Tamron Co., Ltd. Three-phase brushless DC motor

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