JP2003088081A - インナーロータ型モータ - Google Patents

インナーロータ型モータ

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JP2003088081A
JP2003088081A JP2001270364A JP2001270364A JP2003088081A JP 2003088081 A JP2003088081 A JP 2003088081A JP 2001270364 A JP2001270364 A JP 2001270364A JP 2001270364 A JP2001270364 A JP 2001270364A JP 2003088081 A JP2003088081 A JP 2003088081A
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JP
Japan
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rotor
end side
open end
side bearing
stator core
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JP2001270364A
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Kenji Kusama
健司 草間
Masashi Takahashi
昌志 高橋
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Nidec Sankyo Corp
Original Assignee
Nidec Sankyo Corp
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  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立作業、さらにはセンサ装置の調整を効率
よく行うことのできるインナーロータ型モータを提供す
ること。 【解決手段】 インナーロータ型モータ1において、ロ
ータ5には、ロータ5の外径寸法D3以上の外径寸法D1
を備えた開放端側軸受57が取り付けられ、このサイズ
の軸受であれば、ケース体2にロータ5の外径寸法D3
以上の内径の開放端側軸受支持部27を構成することが
でき、このような軸受支持部であれば、ステータコア3
内にロータ5を挿入するのを妨げない。従って、組立の
際、ステータコア3内にロータ5を挿入すると、閉塞端
側軸受56および開放端側軸受57がそれぞれ閉塞端側
軸受支持部26および開放端側軸受支持部27に支持さ
れ、ロータ5がステータコア3に磁気的吸引されて傾く
ことを回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インナーロータ型
モータに関するものである。さらに詳しくは、インナー
ロータ型モータの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】各種のインナーロータ型モータのうち、
ロータの回転検出するセンサ装置を内蔵しているものと
しては、例えば、特開2000−156963に開示さ
れてものがある。このインナーロータ型モータは、図4
に示すように、モータ軸線方向Lにおける一方端で閉塞
し、他方端が開放端になっているカップ状ケース121
と、このカップ状ケース121内に配置され、モータ軸
線方向Lに延びるロータ挿入穴130を備えたステータ
コア103と、このステータコア103において内径方
向に向かって突出する複数の極歯に巻回された巻線10
4と、ロータ挿入穴130内に同軸状に配置され、ステ
ータコア103の内周面に対応する外周面にマグネット
を備えるロータ105とを有している。カップ状ケース
121の閉塞端側L1には、その中央に出力軸150が
突き出る穴129が形成され、カップ状ケース121の
開放端側L2は、蓋材109によって塞がれている。
【0003】ロータ105の閉塞端側L1には閉塞端側
軸受156が取り付けられているとともに、開放端側L
2には開放端側軸受157が取り付けられ、閉塞端側軸
受156および開放端側軸受157は、カップ状ケース
121の閉塞端側L1に形成されている穴129からな
る閉塞端側軸受支持部126、および蓋材109に形成
されている凹部からなる開放端側軸受支持部127にそ
れぞれ嵌め込み固定されている。
【0004】また、ロータ105の両端のうち、開放端
側L2には、ロータ105の回転検出を行うためのセン
サ装置107が配置されている。このセンサ装置107
は、ロータ105の開放端側L2の端面に磁石保持リン
グ142によって保持されている磁気センサ(図示せ
ず)と、磁気センサに対向するホール素子160とを備
えており、ホール素子160は、環状のセンサ保持板1
62によって保持されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような構成のイン
ナーロータ型モータを組み立てる際には、ステータコア
103の内側にロータ105を挿入した後、センサ装置
107を構成し、しかる後に蓋材109を取り付けるこ
とになる。
【0006】しかしながら、このような方法でモータの
組立を行おうとすると、ステータコア103の内側にロ
ータ105を配置した状態において、開放端側L2では
軸受が完成していないため、ロータ105は、ステータ
コア103に磁気的に吸着されて傾いてしまう。このた
め、組立作業に手間がかかるという問題点がある。
【0007】また、センサ装置107を構成した後、カ
ップ状ケース121に蓋材109を被せて開放端側L2
の軸受部分を完成する構成であるため、ロータ105の
姿勢を定着させた状態でセンサ装置107を調整するこ
とができない。このため、センサ装置107の調整に大
変、手間がかかるという問題点がある。さらに、ロータ
105の姿勢を仮固定した状態でセンサ装置107をい
くら高い精度で調整しても、ロータ105の姿勢を定着
させる際にその精度が低下するおそれがある。
【0008】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
組立作業を効率よく行うことのできるインナーロータ型
モータを提供することにある。
【0009】また、本発明の課題は、さらに、回転検出
センサ装置を内蔵する場合でも、ロータの姿勢を定着さ
せた状態でセンサ装置の調整、確認を行うことのできる
インナーロータ型モータを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、モータ軸線方向における一方端で閉塞
し、他方端が開放端になっているケース体と、該ケース
体内に配置され、モータ軸線方向に延びるロータ挿入穴
を備えたステータコアと、該ステータコアに巻回された
巻線と、前記ロータ挿入穴内に同軸状に配置され、前記
ステータコアの内周面に対応する外周面にマグネットを
備えるロータとを有し、当該ロータを閉塞端側および開
放端側でそれぞれ支持する閉塞端側軸受および開放端側
軸受が前記ケース体の閉塞端側軸受支持部および開放端
側軸受支持部にそれぞれ支持されたインナーロータ型モ
ータにおいて、前記開放端側軸受の外径寸法をD1、前
記ロータ挿入穴の内径寸法をD2、前記ロータの外径寸
法をD3、前記閉塞端側軸受の外径寸法をD4としたとき
に、これらの各寸法D1、D2、D3、D4は、下式 D1≧D2>D3≧D4 で示す関係を満たしていることを特徴とする。
【0011】本発明に係るインナーロータ型モータで
は、前記開放端側軸受の外径寸法D1、前記ロータ挿入
穴の内径寸法D2、前記ロータの外径寸法D3、前記閉塞
端側軸受の外径寸法D4が下式 D1≧D2>D3≧D4 で示す関係を満たしている。すなわち、ロータの開放端
側には、ロータの外径寸法D3以上の外径寸法D1を備え
た開放端側軸受が取り付けられており、このような開放
端側軸受であれば、ケース体の開放端側に位置する内面
に、ロータの外径寸法D3以上の内径を備えた開放端側
軸受支持部を構成することができるので、ステータコア
内にロータを挿入するのを妨げない。従って、モータを
組み立てる際、ステータコア内にロータを挿入すると、
ロータの閉塞端側端部では、閉塞端側軸受がケース体の
閉塞端側軸受支持部に支持され、ロータの開放端側端部
では、開放端側軸受がケース体の開放端側軸受支持部に
支持された状態になって、ロータは、両持ち状態でステ
ータコア内に配置される。それ故、ステータコア内にロ
ータを挿入した状態において、ロータがステータコアに
磁気的に吸着されて傾いてしまうことを回避できる。こ
のため、組立作業を効率よく行うことができる。
【0012】本発明において、前記ロータの開放端側の
端部には、当該ロータの回転検出を行うためのセンサ装
置が配置されていることが好ましい。このように構成す
ると、ステータコア内に挿入したロータの姿勢を定着さ
せた状態でセンサ装置の調整を行うことができるので、
センサ装置の調整に容易に、かつ、確実に行うことがで
きる。
【0013】本発明において、前記巻線は、前記ステー
アコアに取り付けられた絶縁部材を介して巻回され、当
該絶縁部材は、前記ステータコアの内周縁から開放端側
に延びて前記巻線の前記ロータ挿入穴側へのはみ出しを
防止する保護壁を形成していることが好ましい。このよ
うに構成すると、巻線がロータ挿入穴の側にはみ出すこ
とがないので、モータを組み立てる際、ステータコア内
にロータを挿入するのを巻線が妨げることがない。しか
も、振動などによって巻線がロータ挿入穴の側にはみ出
すことがないので、信頼性も向上する。
【0014】本発明において、前記ケース体は、例え
ば、カップ状ケースと、該カップ状ケースの開放端側に
固定され、前記ロータ挿入穴に連通する開口を備えるフ
ランジ部材とを備えている場合があり、この場合、当該
フランジ部材の内周面に、前記開放端側軸受支持部を構
成することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】図1および図2はそれぞれ、本発
明を適用したインナーロータ型モータの断面図、および
分解図である。
【0016】図1および図2において、本形態のインナ
ーロータ型モータ1は、モータ軸線方向Lにおける一方
端で閉塞し、他方端が開放端になっているケース体2
と、このケース体2の内部に配置され、モータ軸線方向
Lに延びるロータ挿入穴30を備えたステータコア3
と、このステータコア3において内径方向に向かって突
出する複数の極歯の各々に巻回された巻線4と、ロータ
挿入穴30内に同軸状に配置され、ステータコア3の内
周面に対応する外周面にマグネット6を備えるロータ5
とを有している。
【0017】本形態において、ロータ5では、開放端側
L2に向かって出力軸50が圧入され、延出していると
ともに、この出力軸50は、後述するセンサ装置7のセ
ンサロータ71の軸方向のずれを規制している。
【0018】また、巻線4は、ステータコア3に取り付
けられた絶縁部材45を介して巻回され、この絶縁部材
45は、ステータコア3の内周縁から開放端側L2に延
びて巻線4のロータ挿入穴30側へのはみ出しを防止す
る保護壁46を形成している。なお、絶縁部材45にお
いて、保護壁46については閉塞端L2の側にも設けて
もよい。
【0019】本形態において、ケース体2は、カップ状
ケース21と、このカップ状ケース21の開放端側L2
にねじや溶接などといった周知の方法で固定されたフラ
ンジ部材22とを備えている。フランジ部材22には、
ステータコア3のロータ挿入穴30に連通する開口23
が形成されている。また、フランジ部材22には、カッ
プ状ケース21の開放端側L2に差し込まれる連結部分
24が形成され、この連結部分24には、カップ状ケー
ス21の内周面との間に防水用のOリング28を保持す
る溝281と、ステータコア3に巻回された巻線4に電
気的に接続するケーブル25をケース外に引き出すため
のケーブル孔251とが形成され、このケーブル孔25
1にはブッシュ250が嵌められている。
【0020】ケース体2において、閉塞端側L1である
カップ状ケース21の底面には、凹部からなる閉塞端側
軸受支持部26が形成され、この凹部の底には波座金2
9が装着されている。このように構成した閉塞端側軸受
支持部26に対して、ロータ5の閉塞端側L1に取り付
けられたボールベアリングからなる閉塞端側軸受56が
嵌め込み固定されている。
【0021】これに対して、ケース体2において、開放
端側L2に位置するフランジ部材22の内周面には環状
の段差270が形成され、この段差270によって内径
がやや狭まった部分が開放端側軸受支持部27になって
いる。このように構成した開放端側軸受支持部27に対
して、ロータ5の開放端側L2に取り付けられたボール
ベアリングからなる開放端側軸受57が嵌めこみ固定さ
れている。また、段差270を利用して、後述するセン
サ装置7のセンサホルダ73が位置決め固定されてい
る。
【0022】ここで、ロータ5の開放端側L2の端部に
は、ロータ5に対して同軸状に固定された円環状のセン
サロータ71と、フランジ部材22に固定される円環状
のセンサホルダ73と、このセンサホルダ73上に構成
されたセンサステータ72とを備えるセンサ装置7が構
成され、このセンサ装置7は、ロータ5と一体に回転す
るセンサロータ71を介してロータ5の回転検出を行
う。
【0023】なお、センサ装置7に対してさらに開放端
側L2では、円環状のプレート8、および円環状のカバ
ー9がセンサホルダ73に対して固定される。これらの
カバー9、プレート8、およびセンサホルダ73には、
出力軸50を通す開口が形成されている。
【0024】このように構成したインナーロータ型モー
タ1において、本形態では、開放端側軸受57の外径寸
法をD1、ロータ挿入穴30の内径寸法をD2、ロータ5
の外径寸法をD3、閉塞端側軸受56の外径寸法をD4
したときに、これらの各寸法D1、D2、D3、D4は、下
式 D1≧D2>D3≧D4 で示す関係を満たしている。
【0025】すなわち、ロータ5の開放端側L2には、
ロータ5の外径寸法D3以上の外径寸法D1を備えた開放
端側軸受57が取り付けられており、このような開放端
側軸受57であれば、ケース体2の開放端側L2に位置
する内面に、ロータ5の外径寸法D3以上の内径を備え
た開放端側軸受支持部27を構成することができ、この
ような開放端側軸受支持部27であれば、ステータコア
3内にロータ5を挿入するのを妨げない。従って、後述
するように、インナーロータ型モータ1を組み立てる
際、ステータコア3内にロータ5を挿入すると、ロータ
5の閉塞端側L1の端部では、閉塞端側軸受56がケー
ス体2の閉塞端側軸受支持部26に支持され、ロータ5
の開放端側L2の端部では、開放端側軸受57がケース
体2の開放端側軸受支持部27に支持された状態になっ
て、ロータ5は、両持ち状態でケース体2内に配置され
る。それ故、ステータコア3内にロータ5を挿入した状
態において、ロータ5がステータコア3に磁気的に吸着
されて傾いてしまうことを回避できる。このため、組立
作業を効率よく行うことができる。
【0026】また、本形態において、ロータ5の開放端
側L2の端部に、ロータ5の回転検出を行うためのセン
サ装置7が配置されている。このため、ステータコア3
内に挿入したロータ5の姿勢を閉塞端側軸受56および
開放端側軸受57によって定着させた状態でセンサ装置
7の調整を行うことができるので、センサ装置7の調整
に容易に、かつ、確実に行うことができる。
【0027】さらに、本形態において、絶縁部材45
は、ステータコア3の内周縁から開放端側L2に延びて
巻線4のロータ挿入穴30側へのはみ出しを防止する保
護壁46を形成しているため、巻線4がロータ挿入穴3
0の側にはみ出すことがない。従って、本形態のインナ
ーロータ型モータ1を組み立てる際、ステータコア3内
にロータ5を挿入するのを巻線4が妨げることがない。
しかも、振動などによって巻線4がロータ挿入穴30の
側にはみ出すことがないので、信頼性も向上する。
【0028】このように構成したインナーロータ型モー
タ1を組み立てる際には、まず、図2に示すように、ケ
ース本体2のカップ状ケース21の内側に、巻線4を巻
回済みのステータコア3を装着した後、ケース本体2の
開放端側L2に防水用のOリング28を介してフランジ
部材22を取り付ける。この際、フランジ部材22に形
成したケーブル引き出し孔251にはブッシュ250を
嵌めるとともに、このブッシュ250を介してケーブル
25を外部に引き出す。このようにしてステータ組1A
を構成する。
【0029】一方、ロータ5に対しては、マグネット6
を取付けた後、着磁し、しかる後に、その両端部に閉塞
端側軸受56および開放端側軸受57を取り付ける一
方、センサロータ71を取り付け、ロータ組1Bを構成
する。
【0030】また、センサホルダ73に対してプレート
8およびカバー9を取り付けてセンサ組1Cを構成す
る。
【0031】次に、ステータコア3のロータ挿入穴30
内にロータ5を挿入する。その結果、ロータ5の閉塞端
側L1端部は、閉塞端側軸受56がケース体2の閉塞端
側軸受支持部26に支持され、ロータ5の開放端側L2
端部は、開放端側軸受57がケース体2の開放端側軸受
支持部27に支持されるので、ロータ5は両持ち状態で
支持される状態となる。
【0032】次に、ロータ5の開放端側L2において、
出力軸50をセンサホルダ73に通した後、このセンサ
ホルダ73をフランジ部材22に固定して、センサ装置
7を組み立てる。
【0033】この状態で、ケーブルを介して巻線4に給
電し、ロータ5を試験的に回転させるとともに、センサ
装置7を動作させ、その結果に基づいて、センサ装置7
を調整する。
【0034】このように、本形態では、ステータ組1A
とロータ組1Bとを別々に組み立てた後、ステータ組1
A内にロータ組1Bを挿入し、しかる後、ロータ組1B
と同一方向からセンサ組1Cを組み付ける。従って、本
形態によれば、巻線4の端末処理などの工程を効率よく
行うことができる。また、ロータ組1Bとセンサ組1C
とを同一方向から組み付けていくので、段取り時間を短
縮できる。さらに、ロータ組1Bがない状態でフランジ
部材22とカップ状ケース21との防水処理を行うこと
ができるので、防水処理作業を確実に行うことができ
る。
【0035】[その他の実施の形態]上記形態では、予
め、ロータ5に対してセンサロータ71を取り付けてロ
ータ組1Bを構成したが、センサロータ71については
ロータ5をロータ挿入穴30内に挿入してから取り付け
てもよい。また、センサホルダ73に対してプレート8
およびカバー9を取り付けてセンサ組1Cを構成してお
いたが、センサ装置7の調整を終えた後、プレート8、
および円環状のカバー9に出力軸50を通して、これら
のプレート8およびカバー9をセンサホルダ73に固定
してもよい。さらに、センサ装置7としては、レゾルバ
に限らず、光学式や別の磁気センサ方式を用いてもよ
い。
【0036】また、上記形態では、開放端側軸受57と
して、ボールベアリング自身の外径寸法がD1で、ロー
タ5の外径寸法D3よりも大きなものを用いたが、図3
に示す開放端側軸受57のように、ボールベアリング5
8自身の外径寸法については、閉塞端側軸受56の外径
寸法と同じくD4であるが、ボールベアリング58の外
周側に外径寸法がD1の円環状のスペーサ59が装着さ
れていることにより、外径寸法がD1となっている開放
端側軸受57を用いてもよい。このように構成すると、
開放端側軸受57および閉塞端側軸受56の双方に同一
のボールベアリング58を使用できるので、使用する部
品の種類を減らせるという利点がある。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において、
インナーロータ型モータの開放端側軸受の外径寸法、ロ
ータ挿入穴の内径寸法、ロータの外径寸法、および閉塞
端側軸受の外径寸法をそれぞれD1、D2、D3、D4とし
たとき、これらの各寸法は、下式 D1≧D2>D3≧D4 を満たしている。すなわち、ロータの開放端側には、ロ
ータの外径寸法D3以上の外径寸法D1を備えた開放端側
軸受が取り付けられており、このような開放端側軸受で
あれば、ケース体の開放端側に位置する内面に、ロータ
の外径寸法D3以上の内径を備えた開放端側軸受支持部
を構成することができ、このような開放端側軸受支持部
であれば、ステータコア内にロータを挿入するのを妨げ
ない。従って、後述するように、インナーロータ型モー
タを組み立てる際、ステータコア内にロータを挿入する
と、ロータの閉塞端側端部は、閉塞端側軸受がケース体
の閉塞端側軸受支持部に支持され、ロータの開放端側端
部は、開放端側軸受がケース体の開放端側軸受支持部に
支持された状態になって、ロータは、両持ち状態でケー
ス体内に配置される。それ故、ステータコア内にロータ
を挿入した状態において、ロータがステータコアに吸着
されて傾いてしまうことを回避できる。このため、組立
作業やセンサ装置の調整作業を効率よく行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したインナーロータ型モータの断
面図である。
【図2】図1に示すインナーロータ型モータの分解図で
ある。
【図3】本発明を適用したインナーロータ型モータに使
用可能な別のロータの構成を示す断面図である。
【図4】従来のインナーロータ型モータの断面図であ
る。
【符号の説明】
1 インナーロータ型モータ 1A ステータ組 1B ロータ組 1C センサ組 2 ケース体 3 ステータコア 4 巻線 5 ロータ 6 マグネット 7 センサ装置 8 プレート 9 カバー 21 カップ状ケース 22 フランジ部材 26 閉塞端側軸受支持部 27 開放端側軸受支持部 30 ロータ挿入穴 45 絶縁部材 46 保護壁 50 出力軸 56 閉塞端側軸受 57 開放端側軸受 71 センサロータ 72 センサステータ 73 センサホルダ D1 開放端側軸受の外径寸法 D2 ロータ挿入穴の内径寸法 D3 ロータの外径寸法 D4 閉塞端側軸受の外径寸法 L モータ軸線方向 L1 閉塞端側 L2 開放端側
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H019 AA07 AA09 AA10 BB01 BB06 BB12 BB17 CC03 DD01 DD09 EE14 FF01 FF03 5H604 AA08 BB01 BB10 BB13 BB17 CC01 CC05 CC11 DB01 PB03 QA01 QA03 QA08 5H605 AA08 BB05 CC01 CC02 CC04 DD09 EB10 EB17 GG04 GG21 5H611 AA01 BB01 BB07 BB08 PP05 QQ03 RR01 RR02 UA04 UB01 5H621 GA01 GB08 HH07 JK07 JK19

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータ軸線方向における一方端で閉塞
    し、他方端が開放端になっているケース体と、該ケース
    体内に配置され、モータ軸線方向に延びるロータ挿入穴
    を備えたステータコアと、該ステータコアに巻回された
    巻線と、前記ロータ挿入穴内に同軸状に配置され、前記
    ステータコアの内周面に対応する外周面にマグネットを
    備えるロータとを有し、当該ロータを閉塞端側および開
    放端側でそれぞれ支持する閉塞端側軸受および開放端側
    軸受が前記ケース体の閉塞端側軸受支持部および開放端
    側軸受支持部にそれぞれ支持されたインナーロータ型モ
    ータにおいて、 前記開放端側軸受の外径寸法をD1、前記ロータ挿入穴
    の内径寸法をD2、前記ロータの外径寸法をD3、前記閉
    塞端側軸受の外径寸法をD4としたときに、これらの各
    寸法D1、D2、D3、D4は、下式 D1≧D2>D3≧D4 で示す関係を満たしていることを特徴とするインナーロ
    ータ型モータ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記ロータの開放端
    側の端部には、当該ロータの回転検出を行うためのセン
    サ装置が配置されていることを特徴とするインナーロー
    タ型モータ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、前記巻線
    は、前記ステーアコアに対して絶縁部材を介して巻回さ
    れ、 当該絶縁部材は、前記ステータコアの内周縁から開放端
    側に延びて前記巻線の前記ロータ挿入穴側へのはみ出し
    を防止する保護壁を形成していることを特徴とするイン
    ナーロータ型モータ。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
    前記ケース体は、カップ状ケースと、該カップ状ケース
    の開放端側に固定され、前記ロータ挿入穴に連通する開
    口を備えるフランジ部材とを備え、 当該フランジ部材の内周面に前記開放端側軸受支持部が
    形成されていることを特徴とするインナーロータ型モー
    タ。
JP2001270364A 2001-09-06 2001-09-06 インナーロータ型モータ Pending JP2003088081A (ja)

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