JP2004120958A

JP2004120958A - ブラシレスモータの固定子及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004120958A
Application number: JP2002284167A
Authority: JP
Inventors: ▲かく▼元　宗斉; Sousei Kakumoto; Katsumi Suzuki; 鈴木　勝巳
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】中央の相の複雑形状の部品を作りやすくすること。
【解決手段】リング状のヨーク部と、該ヨーク部から内周側に突出するｎ・ｍ極（ｎは３以上の整数、ｍは１以上の整数）の突極を備え、該突極に巻線が巻かれた、ｎ相、ｎ・ｍ極のブラシレスモータの固定子において、前記ヨーク部２０を軸方向に２（ｎ−１）個のリング層に分割し、第１相及び第ｎ相に対応する突極と外側の２枚のリング層をそれぞれ一体に形成した第１相固定子及び第ｎ相固定子部分と、第２〜ｎ−１相に対応する突極と内側のリング層を一体に形成した第２〜ｎ−１相固定子部分とを備えると共に、前記第２〜ｎ−１相固定子部分を軸方向に二分割した。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集中巻によってコイルが形成されるインナーロータ型ブラシレスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インナーロータ型のブラシレスモータでは、リング状のヨーク部と、該ヨーク部から内周側に突出するｎ・ｍ極（ｎは２以上の整数、ｍは１以上の整数）の突極を備え、該突極に巻線が巻かれた固定子と、該固定子の内側で回転する回転子を設け、ｎ相、ｎ・ｍ極のブラシレスモータを形成している。この種のモータでは、リング状のヨーク部の内側に突出した突極に巻線を巻くことになるため巻線の作業がしにくい。そこで、従来より、突極に対応したヨーク部を個々に用意しておき、巻線を巻いた後で組み合わせてリング状に形成する技術（特許文献１及び２参照）がある。
【０００３】
また、本願の出願人は、特願２００１−９１４７０号および特願２００２−８５９４８号にて、固定子を粉末の磁性材料を成形加工すると共に、突極（ティース部）を残してヨーク部のみを軸方向に分割する技術を出願している。この技術では、３相６極のブラシレスモータの固定子において、第１相に対応する突極、第２相に対応する突極、第３相に対応する突極と、ヨーク部を軸方向に３分割したそれぞれのリングを個々に一体に成形しておき、相ごとに巻線を巻いた後で、３つの部品を組み合わせることにより、強固かつ用意に製造できるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１９１５８８号公報（図５、図９，図１５−１７）
【０００５】
【特許文献２】
特開２０００−１８４６３６号公報（図１−４）
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術では、ヨーク部が分割コアブロックを複数個係合させて形づくるため、環状のヨーク部は真円になりにくい形状となり、その結果としてモータ性能にばらつきが生じやすくなる。また、特願２００２−８５９４８号にて出願した発明の技術においては、中央の第２相の部品がリング状のヨーク部と、その軸方向の両方に突出する突極からなる構造となり、複雑な形状となる。このため、この第２相の部品を粉末の磁性材料を使って加工成形すると、形状が複雑なため、作りにくいという課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、中央の相の複雑形状の部品を作りやすくすることを課題とする。
【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、本発明は、請求項１に記載したように、リング状のヨーク部と、該ヨーク部から内周側に突出するｎ・ｍ極（ｎは３以上の整数、ｍは１以上の整数）の突極を備え、該突極に巻線が巻かれた、ｎ相、ｎ・ｍ極のブラシレスモータの固定子において、前記ヨーク部を軸方向に２（ｎ−１）個のリング層に分割し、第１相及び第ｎ相に対応する突極と外側の２枚のリング層をそれぞれ一体に形成した第１相固定子及び第ｎ相固定子部分と、第２〜ｎ−１相に対応する突極と内側のリング層を一体に形成した第２〜ｎ−１相固定子部分とを備えると共に、前記第２〜ｎ−１相固定子部分を軸方向に二分割した。これによれば、前記第２〜ｎ−１相固定子部分は、第１相固定子及び第ｎ相固定子部分と同じように、片面がフラットで、反対の面で突極が突出する形状の部品の組となるので、粉末の磁性材料を使って加工成形する際の金型形状が簡素化され、作りやすくなる。
【０００９】
この部品を組み付けするには、請求項２に記載したように、前記第１相固定子及び第ｎ相固定子部分の突極にそれぞれ第１相と第ｎ相の巻線を巻き、前記二分割した第２〜ｎ−１相固定子部分を組み合わせた後、第２〜ｎ−１相固定子部分の突極に第２〜ｎ−１相巻線を巻き、前記第１相固定子、第２〜ｎ−１相固定子部分及び第ｎ相固定子部分を組み合わせて固定子を製造する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は３相のブラシレスモータのブラシレスモータの固定子の例を示す。固定子１は内側に９つの突極１１ａ，１２ａ，１５ａ，１１ｂ，１２ｂ，１５ｂ，１１ｃ，１２ｃ，１５ｃを備える。これらの突極は断面Ｔ字状をしており、コイルが巻き回される。突極の外周にはリング状のヨーク部２０が置かれている。ヨーク部２０は４つのリング１１ｄ，１３ｄ，１４ｄ，１５ｄの層に分割されている。
【００１２】
第１相固定子１１は、図２に示すように、突極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，及びリング１１ｄからなり、一体に形成されている。突極１１ａ，１１ｂ，１１ｃの厚みはＬ、リング１１ｄの厚みはＬ１である。突極１１ａ，１１ｂ，１１ｃはリング１１ｄに対し、図示下方に突出しており、上面は平らである。
【００１３】
第２相固定子１２は、図３に示すように、上下２層に分割されている。ぞれぞれの分割固定子１３，１４を組み合わせて第２相固定子１２を成している。
【００１４】
分割固定子１３は、図４に示すように、突極１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，及びリング１３ｄからなり、一体に形成されている。突極１３ａ，１３ｂ，１３ｃの厚みはＬ／２、リング１５ｄの厚みはＬ２である。突極１３ａ，１３ｂ，１３ｃはリング１３ｄに対し、図示上方に突出しており、下面は平らである。
【００１５】
分割固定子１４は、図５に示すように、突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，及びリング１４ｄからなり、一体に形成されている。突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃの厚みはＬ／２、リング１４ｄの厚みはＬ３である。突極１４ａ，１４ｂ，１４ｃはリング１４ｄに対し、図示下方に突出しており、上面は平らである。実は、分割固定子１４は分割固定子１３と同一形状であり、単に上下をひっくり返しただけである。
【００１６】
第３相固定子１５は、図６に示すように、突極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，及びリング１５ｄからなり、一体に形成されている。突極１５ａ，１５ｂ，１５ｃの厚みはＬ、リング１５ｄの厚みはＬ４である。突極１５ａ，１５ｂ，１５ｃはリング１５ｄに対し、図示上方に突出しており、下面は平らである。実は、第３相固定子１５は第１相固定子１１と同一形状であり、単に上下をひっくり返しただけである。
【００１７】
それぞれの固定子のリングの厚みは、Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４となるように設定しておく。このようにすると、第１相固定子１１、分割固定子１３、分割固定子１４、第３相固定子１５を組み合わせたとき、上面及び下面が平らなリング状固定子が出来上がる。
【００１８】
図７に巻線の巻き方を示す。このとき、分割固定子１３と分割固定子１４は予め組み合わせて図３の第２相固定子１２の状態にしておく。巻線はそれぞれ第１相を第１相固定子１１、第２相を第２相固定子１２、第３相を第３相固定子１５に巻き回する。第１相固定子１１において、まず、突極１１ａに電線を巻き、引き続いて突極１１ｂ、突極１１ｃの順に電線を同じように巻く。同様にして、第２相固定子１２、及び第３相固定子１５の突極にもそれぞれ巻線を巻く。次に、それぞれ巻線を巻いた第１相固定子１１、第２相固定子１２、第３相固定子１５を組み合わせて固定子１を作る。
【００１９】
この場合の巻線の回路図は図８のようになる。それぞれの固定子から伸びる片側の電線を結合している。
【００２０】
上記構成においては、巻線間の渡り線が既にできているので、新しく結束しなおす作業が不要である。巻線を行う際、広いスペースがあるので巻きやすく、自動化もしやすい。
【００２１】
固定子１の構成要素である第１相固定子１１、分割固定子１３、分割固定子１４、第３相固定子１５は、それぞれ片側が平面となる形状をしている。したがって、これらの構成要素は、軟磁性鉄粉等の粉末の磁性材料を使って金型で容易に成形加工できる。片側が平面であるので、金型に潤滑剤をスプレーで吹き付けたり、刷毛で塗ったりするときに、上側及び下側の金型に十分に潤滑剤を付けることができる。
【００２２】
上記実施態様では３相９極のブラシレスモータの固定子の例を示したが、ｎ・ｍ極（ｎは２以上の整数、ｍは１以上の整数）の場合には、第ｎ相固定子が上記の第３相固定子１５と同じ形状とし、第２〜ｎ−１相固定子をそれぞれ上記第２相固定子１２と同じ軸方向に分割した固定子とすればよい。この場合も、先に分割した固定子を組み合わせてから巻線を巻き、その後でｎ個の固定子を組み合わせて製造する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、すべての相の固定子の片側が平面となるため、金型を使って容易に成形できる。この際、潤滑剤を金型に十分に付けることができるので、非常に作りやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における３相のブラシレスモータの固定子を示す斜視図である。
【図２】図１における第１相固定子の斜視図である。
【図３】図１における第２相固定子の斜視図である。
【図４】図３における第２相固定子の上側の分割固定子の斜視図である。
【図５】図３における第２相固定子の下側の分割固定子の斜視図である。
【図６】図１における第３相固定子の斜視図である。
【図７】図１における、各相の固定子に巻かれる電線の巻線方法を示す図である。
【図８】本発明一実施の形態における巻線の回路図である。
【符号の説明】
１　固定子
１１　第１相固定子
１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，１４ｃ，１５ｃ　突極
１１ｄ，１３ｄ，１４ｄ，１５ｄ　リング
１２　第２相固定子
１３，１４　分割固定子
１５　第３相固定子
２０　ヨーク部

Claims

リング状のヨーク部と、該ヨーク部から内周側に突出するｎ・ｍ極（ｎは３以上の整数、ｍは１以上の整数）の突極を備え、該突極に巻線が巻かれた、ｎ相、ｎ・ｍ極のブラシレスモータの固定子において、前記ヨーク部を軸方向に２（ｎ−１）個のリング層に分割し、第１相及び第ｎ相に対応する突極と外側の２枚のリング層をそれぞれ一体に形成した第１相固定子及び第ｎ相固定子部分と、第２〜ｎ−１相に対応する突極と内側のリング層を一体に形成した第２〜ｎ−１相固定子部分とを備えると共に、前記第２〜ｎ−１相固定子部分を軸方向に二分割したことを特徴とするブラシレスモータの固定子。
リング状のヨーク部と、該ヨーク部から内周側に突出するｎ・ｍ極（ｎは３以上の整数、ｍは１以上の整数）の突極を備え、該突極に巻線が巻かれた、ｎ相、ｎ・ｍ極のブラシレスモータの固定子の製造方法において、前記ヨーク部を軸方向に２（ｎ−１）個のリング層に分割し、第１相及び第ｎ相に対応する突極と外側の２枚のリング層をそれぞれ一体に形成した第１相固定子及び第ｎ相固定子部分と、第２〜ｎ−１相に対応する突極と内側のリング層を一体に形成した第２〜ｎ−１相固定子部分とを備えると共に、前記第２〜ｎ−１相固定子部分を軸方向に二分割した固定子を用意し、前記第１相固定子及び第ｎ相固定子部分の突極にそれぞれ第１相と第ｎ相の巻線を巻き、前記二分割した第２〜ｎ−１相固定子部分を組み合わせた後、第２〜ｎ−１相固定子部分の突極に第２〜ｎ−１相巻線を巻き、前記第１相固定子、第２〜ｎ−１相固定子部分及び第ｎ相固定子部分を組み合わせて固定子を製造することを特徴とするブラシレスモータの固定子の製造方法。