JP2005080474A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】コギングトルクを増大させることなく漏れ磁束を減少させることができるブラシレスモータを提供する。また、コギングトルクを増大させることなく漏れ磁束を減少させ、且つ生産性を向上させることができるブラシレスモータを提供する。
【解決手段】コアシート９ａは、ティース部１４の内周側端部において、隣り合うティース部１４同士が連結部１６ａ〜１６ｃによって連結されている部分と、連結されずに空隙をなす非連結部１７となる部分を有する。詳しくは、連結部１６ａが形成されている位置Ａを基準とすると、位置Ａから周方向に１２０°進んだ位置Ｅに連結部１６ｂが形成され、位置Ａから周方向に２４０°進んだ位置Ｉに連結部１６ｃが形成されている。そして、位置Ａ，Ｅ，Ｉ以外の位置Ｂ〜Ｄ，Ｆ〜Ｈ，Ｊ〜Ｌは非連結部１７となっている。このようなコアシート９ａは連結部１６ａ〜１６ｃが積層方向に螺旋状をなすように積層される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車室内で用いられるブラシレスモータに係り、詳しくは、該ブラシレスモータのステータコアに関するものである。

従来のブラシレスモータとしては、例えば特許文献１にて開示されているような構成としたものがある。このブラシレスモータは、永久磁石の磁極数を１４、ティース部（公報中では突極磁極としている）の数を１２としたブラシレスモータで、コギングトルクの脈動数を増加させることによりコギングトルクを低減させて騒音を抑えている。

また、ブラシレスモータに備えられるステータコアは次の２種類のものが知られている。この２種類のステータコアとは、円筒状のアウタコアと、隣り合うティース部同士の内周側端部が連結部によって周方向にリング状に連結されてなるインナコアとを結合して構成される内周連結型のステータコア、及び隣り合うティース部同士は内周側端部で連結されずに、外周側端部で連結される内周非連結型のステータコアである。

内周連結型のステータコアは、巻線を容易に行うことができるために、内周非連結型のステータコアに比べて生産性が良い。しかし、インナロータ型のブラシレスモータの場合、隣り合うティース部同士が連結部によって連結されているために、永久磁石の磁束の一部は、永久磁石の磁極から連結部を通って隣接する永久磁石の磁極に流入することになる。このように、連結部を含む磁気回路を通る磁束は漏れ磁束であり、出力とはならずにロスとなる。

上記のような漏れ磁束を低減させて出力を増大させる内周連結型のステータコアとしては、特許文献２にて開示されている構成としたものがある。このステータコア（公報中では固定子としている）は、連結部（公報中ではブリッジ部としている）を複数個置きに切り離して空隙を設けた積層板を、空隙の下には連結部が位置するように積層させて構成されるものである。従って、永久磁石から出た磁束は、空隙を通って隣り合う永久磁石へ流入し難いため、漏れ磁束が減少される。
特公平８−８７６４号公報 特開平４−２５５４３７号公報

しかしながら、特許文献２にて開示されているステータコアにおいて、漏れ磁束となる磁束が通る磁気回路は約半分に減少されるだけであるため、さらに漏れ磁束を減少させて出力を増大させることが望まれている。

また、車室内で用いられるブラシレスモータにおいては、より一層、騒音の低減が求められているため、更なる改善が必要である。
本発明は、こうした事情に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、コギングトルクを増大させることなく漏れ磁束を減少させることができるブラシレスモータを提供することにある。また、第２の目的は、コギングトルクを増大させることなく漏れ磁束を減少させ、且つ生産性を向上させることができるブラシレスモータを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、円筒状のアウタコア、及び巻線が巻装される１２個の突極磁極が放射状且つ周方向等角度間隔に配設されるとともに、隣り合う前記突極磁極同士が径方向内側端部で連結されるインナコアから構成され、複数枚のコアシートを積層して形成されるステータコアと、前記ステータコアの内側に配設され、周方向に異極となる１４個の永久磁石が外周面に固定されたロータとを備えたブラシレスモータにおいて、前記コアシートは、積層された際に前記突極磁極を構成する１２個のティース部を備えるとともに、隣り合う前記ティース部間のうち、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に２４０°進んだ位置との３箇所に、隣り合う前記ティース部同士を径方向内側端部で連結する連結部を備えた。

請求項２に記載の発明は、円筒状のアウタコア、及び巻線が巻装される１２個の突極磁極が放射状且つ周方向等角度間隔に配設されるとともに、隣り合う前記突極磁極同士が径方向内側端部で連結されるインナコアから構成され、複数枚のコアシートを積層して形成されるステータコアと、前記ステータコアの内側に配設され、周方向に異極となる１４個の永久磁石が外周面に固定されたロータとを備えたブラシレスモータにおいて、前記コアシートは、積層された際に前記突極磁極を構成する１２個のティース部を備えるとともに、隣り合う前記ティース部間のうち、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に９０°進んだ位置との２箇所に、又は、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に９０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１８０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に２７０°進んだ位置との４箇所に、隣り合う前記ティース部同士を径方向内側端部で連結する連結部を備えた。

請求項３に記載の発明は、円筒状のアウタコア、及び巻線が巻装される１２個の突極磁極が放射状且つ周方向等角度間隔に配設されるとともに、隣り合う前記突極磁極同士が径方向内側端部で連結されるインナコアから構成され、複数枚のコアシートを積層して形成されるステータコアと、前記ステータコアの内側に配設され、周方向に異極となる１４個の永久磁石が外周面に固定されたロータとを備えたブラシレスモータにおいて、前記コアシートは、積層された際に前記突極磁極を構成する１２個のティース部を備えるとともに、隣り合う前記ティース部間のうち、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に６０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置との３箇所に、又は基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に６０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１８０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に２４０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に３００°進んだ位置との６箇所に、隣り合うティース部同士を径方向内側端部で連結する連結部を備えた。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、前記インナコアは、隣り合う前記ティース部同士が全て径方向内側端部で連結された全連結コアシートが混在して積層される。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のブラシレスモータにおいて、前記全連結コアシートは非磁性材料よりなる。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、隣り合う前記突極磁極間に少なくとも１つの前記連結部が存在するように前記コアシートを積層させる。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、前記連結部が前記インナコアの軸方向に螺旋状をなすように前記コアシートを積層させる。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、前記連結部は、前記ティース部の、前記ステータコアの軸方向の厚さよりも薄肉に形成される。

請求項９に記載の発明は、巻線が巻装される１２個の突極磁極が放射状且つ周方向等角度間隔に配設され、積層された際に前記突極磁極を構成する１２個のティース部を備えたコアシートを複数枚積層させて形成されるステータコアと、前記ステータコアの内側に配設され、周方向に異極となる１４個の永久磁石が外周面に固定されたロータとを備えたブラシレスモータにおいて、積層される前記コアシートのうち少なくとも１枚は、隣り合う前記ティース部間のうち、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に２４０°進んだ位置との３箇所に、隣り合う前記ティース部同士を径方向内側端部で連結する連結部を備えた。

請求項１０に記載の発明は、巻線が巻装される１２個の突極磁極が放射状且つ周方向等角度間隔に配設され、積層された際に前記突極磁極を構成する１２個のティース部を備えたコアシートを複数枚積層させて形成されるステータコアと、前記ステータコアの内側に配設され、周方向に異極となる１４個の永久磁石が外周面に固定されたロータとを備えたブラシレスモータにおいて、積層される前記コアシートのうち少なくとも１枚は、隣り合う前記ティース部間のうち、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に９０°進んだ位置との２箇所に、又は、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に９０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１８０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に２７０°進んだ位置との４箇所に、隣り合う前記ティース部同士を径方向内側端部で連結する連結部を備えた。

請求項１１に記載の発明は、巻線が巻装される１２個の突極磁極が放射状且つ周方向等角度間隔に配設され、積層された際に前記突極磁極を構成する１２個のティース部を備えたコアシートを複数枚積層させて形成されるステータコアと、前記ステータコアの内側に配設され、周方向に異極となる１４個の永久磁石が外周面に固定されたロータとを備えたブラシレスモータにおいて、積層される前記コアシートのうち少なくとも１枚は、隣り合う前記ティース部間のうち、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に６０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置との３箇所に、又は基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に６０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１８０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に２４０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に３００°進んだ位置との６箇所に、隣り合うティース部同士を径方向内側端部で連結する連結部を備えた。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、連結部は、隣り合うティース部間のうちで、基準とする位置と、前記基準基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に２４０°進んだ位置との３箇所に形成される。従って、各ティース部で発生するコギングトルクの合成値が０となる。また、隣り合うティース部間のうち、永久磁石の磁束が通って漏れ磁束を生じさせる連結部は、３箇所のみに形成されるため、漏れ磁束が低減される。さらに、ステータコアはアウタコアとインナコアとから構成され、連結部はティース部の径方向内側端部に形成されているため、巻線の巻装が容易に行われる。

請求項２に記載の発明によれば、連結部は、隣り合うティース部間のうちで、基準位置と、基準位置から周方向に９０°進んだ位置との２箇所に形成される。又は、連結部は基準とする位置と、基準とする位置から周方向に９０°進んだ位置と、基準とする位置から周方向に１８０°進んだ位置と、基準とする位置から周方向に２７０°進んだ位置との４箇所に形成される。従って、各ティース部で発生するコギングトルクの合成値が０となる。また、隣り合うティース部間のうち、永久磁石の磁束が通って漏れ磁束を生じさせる連結部は、２箇所若しくは４箇所のみに形成されるため、漏れ磁束が低減される。さらに、ステータコアはアウタコアとインナコアとから構成され、連結部はティース部の径方向内側端部に形成されているため、巻線の巻装が容易に行われる。

請求項３に記載の発明によれば、連結部は、隣り合うティース部間のうちで、基準位置と、基準とする位置から周方向に６０°進んだ位置と、基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置との３箇所に形成される。又は、該３箇所と、基準とする位置から周方向に１８０°進んだ位置と、基準とする位置から周方向に２４０°進んだ位置と、基準とする位置から周方向に３００°進んだ位置との合わせて６箇所に形成される。従って、各ティース部で発生するコギングトルクの合成値が０となる。また、隣り合うティース部間のうち、永久磁石の磁束が通って漏れ磁束を生じさせる連結部は、３箇所若しくは６箇所のみに形成されるため、漏れ磁束が低減される。さらに、ステータコアはアウタコアとインナコアとから構成され、連結部はティース部の径方向内側端部に形成されているため、巻線の巻装が容易に行われる。

請求項４に記載の発明によれば、隣り合う前記ティース部同士が全て径方向内側端部で連結された前連結コアシートが混在して積層されるため、空隙をなす非連結部を有するコアシートを積層して形成されるインナコアであっても、積層後に複数の部品となることが避けられる。

請求項５に記載の発明によれば、全連結コアシートは、非磁性体よりなるために磁気抵抗が大きい。従って、全連結コアシートの連結部を通る漏れ磁束を低減させる。
請求項６に記載の発明は、インナコアは、隣り合う突極磁極間には少なくとも１つの連結部が存在するようにコアシートを積層させて形成されるため、請求項１に記載のコアシート、若しくは請求項２に記載のコアシートのみを複数枚積層すればよい。従って、コアシートの種類が１種類でよく、生産性が向上する。

請求項７に記載の発明によれば、インナコアは、連結部がインナコアの軸方向に螺旋状をなすようにコアシートを積層して形成されるため、各ティース部での磁気抵抗を均一化することができる。従って、コギングトルクの増大が抑えられる。

請求項８に記載の発明によれば、連結部は、ティース部のステータコア軸方向の厚さよりも薄肉に形成される。従って、薄肉に形成される連結部は磁気抵抗が大きく、漏れ磁束を低減させる。

請求項９に記載の発明によれば、連結部は、隣り合うティース部間のうちで、基準とする位置と、前記基準基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に２４０°進んだ位置との３箇所に形成される。従って、各ティース部で発生するコギングトルクの合成値が０となる。また、隣り合うティース部間のうち、永久磁石の磁束が通って漏れ磁束を生じさせる連結部は、３箇所のみに形成されるため、漏れ磁束が低減される。

請求項１０に記載の発明によれば、連結部は、隣り合うティース部間のうちで、基準位置と、基準位置から周方向に９０°進んだ位置との２箇所に形成される。又は、連結部は基準とする位置と、基準とする位置から周方向に９０°進んだ位置と、基準とする位置から周方向に１８０°進んだ位置と、基準とする位置から周方向に２７０°進んだ位置との４箇所に形成される。従って、各ティース部で発生するコギングトルクの合成値が０となる。また、隣り合うティース部間のうち、永久磁石の磁束が通って漏れ磁束を生じさせる連結部は、２箇所若しくは４箇所のみに形成されるため、漏れ磁束が低減される。

請求項１１に記載の発明によれば、連結部は、隣り合うティース部間のうちで、基準位置と、基準とする位置から周方向に６０°進んだ位置と、基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置との３箇所に形成される。又は、該３箇所と、基準とする位置から周方向に１８０°進んだ位置と、基準とする位置から周方向に２４０°進んだ位置と、基準とする位置から周方向に３００°進んだ位置との合わせて６箇所に形成される。従って、各ティース部で発生するコギングトルクの合成値が０となる。また、隣り合うティース部間のうち、永久磁石の磁束が通って漏れ磁束を生じさせる連結部は、３箇所若しくは６箇所のみに形成されるため、漏れ磁束が低減される。

本発明によれば、コギングトルクを増大させることなく漏れ磁束を減少させることができるブラシレスモータを提供することができる。また、コギングトルクを増大させることなく漏れ磁束を減少させ、且つ生産性を向上させることができるブラシレスモータを提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図４は本実施形態のブラシレスモータ１の断面図である。ブラシレスモータ１は、有底円筒状のモータハウジング２を備えており、該モータハウジング２の内周面２ａには、略円筒状をなすステータ３が挿入され固定されている。ステータ３は、ステータコア４、インシュレータ５、及び巻線６を備えている。そして、ステータ３の内側には、ロータ７が回転可能に配設され、該ロータ７の外周面には、周方向に異極となる１４個の永久磁石８が固定されている。ロータ７は、ステータ３の巻線６に駆動電流を供給することにより該ステータ３に発生する回転磁界によって回転される。

図３に示すように、ステータコア４は、磁性金属板材をプレス打ち抜き加工してなるコアシート９を複数枚積層して構成される積層型のコアである。コアシート９よりなるステータコア４は、アウタコア１０とインナコア１１とから構成されている。

図２に示すように、アウタコア１０は、円筒状をなし、内周部１０ａにおいて周方向に等角度間隔に１２個の結合凹部１２が形成されている。各結合凹部１２は、径方向内側の開口部に向かうほど周方向に対向する面が互いに近づく形状となっている。

図１〜３に示すように、インナコア１１を構成するコアシート９ａは、積層された際に突極磁極１３を形成する１２個のティース部１４を有しており、これら１２個のティース部１４は、放射状に配設されるとともに、周方向に等角度間隔で配設されている。それぞれのティース部１４は、径方向内側端部から、径方向外側に向かうにつれて周方向の幅が若干狭くなった後、周方向の幅を一定として径方向に延びている。そして、各ティース部１４の外周側端部には、前記結合凹部１２と係合される結合凸部１５が形成されている。各結合凸部１５は、結合凹部１２に対応するように、径方向外側に向かうほど周方向に幅広となっている。

図１に示すように、１層分のコアシート９ａは、ティース部１４の内周側端部において、隣り合うティース部１４同士が連結部１６ａ〜１６ｃによって連結されている部分と、隣り合うティース部１４同士が連結されずに空隙をなす非連結部１７となっている部分とを有する。詳しくは、図１において、連結部１６ａが形成されている位置Ａを基準とすると、位置Ａから周方向に１２０°進んだ位置Ｅに連結部１６ｂが形成され、位置Ａから周方向に２４０°進んだ位置Ｉに連結部１６ｃが形成されている。そして、連結部１６ａ〜１６ｃが形成されている位置Ａ，Ｅ，Ｉ以外の位置Ｂ〜Ｄ，Ｆ〜Ｈ，Ｊ〜Ｌは非連結部１７となっている。

隣り合うティース部１４同士を連結する連結部１６ａ〜１６ｃでは、永久磁石８の磁極からステータコア４へ流入する磁束の一部は、図５（ａ）に矢印１８で示すように、連結部１６ａ〜１６ｃを通って隣接する磁極へ流入する。しかし、位置Ｂ〜Ｄ，Ｆ〜Ｈ，Ｊ〜Ｌに形成される非連結部１７は、空隙を形成しているために磁気抵抗が大きく、永久磁石８の磁極からステータコア４へ流入した磁束は、図５（ｂ）に示す矢印１９を通って隣接する磁極へ流入しやすい。

尚、図３に示すように、連結部１６ａ〜１６ｃは、プレス加工によって、ティース部１４のインナコア１１軸方向の厚さよりも薄肉に形成され、連結部１６ａ〜１６ｃの磁気抵抗を増大させるようになっている。

上記のように構成されたコアシート９ａは、図１に示すように、１層目のコアシート９ａの位置Ｂに形成される非連結部１７の下に２層目の連結部１６ａが位置するように積層される。同様に、２層目のコアシート９ａの位置Ｂに形成される非連結部１７の下に３層目の連結部１６ａが位置するように、３層目のコアシート９ａの位置Ｂに形成される非連結部１７の下に４層目の連結部１６ａが位置するように積層される。そして、５層目のコアシート９ａは１層目のコアシート９ａと同様に積層され、以下、繰り返して複数枚のコアシート９ａが積層され、積層方向にかしめることによってインナコア１１が形成される。

このように積層されたインナコア１１の内周部では、連結部１６ａ〜１６ｃが、インナコア１１の軸方向に螺旋状をなし、インナコア１１の磁気抵抗の均一化が図られる。
ここで、コアシート９に発生するコギングトルクについて説明する。図６（ａ）は１層分のコアシート９を示し、図６（ｂ）には各位置Ａ〜Ｂに連結部を形成した場合の各位置Ａ〜Ｅにおけるコギングトルク波形を示す。

図６（ｂ）において、連結部１６ａが形成される位置Ａにおけるコギングトルク波形２１と、連結部１６ｂが形成される位置Ｅにおけるコギングトルク波形２５と、連結部１６ｃが形成される位置Ｉにおけるコギングトルク波形２３とを合成する。すると、コギングトルク波形２１，２３，２５はそれぞれお互いを打ち消し合って、その合成波２７においてはコギングトルクが０となる。また、各非連結部１７に発生するコギングトルクも同様にお互いを打ち消し合う。従って、位置Ａ，Ｅ，Ｉに連結部１６ａ〜１６ｃを形成することによって各ティース部１４で発生するコギングトルクの合成値を０とし、コギングトルクの増大を抑えている。

尚、図６（ｂ）には、位置Ａから周方向に３０°進んだ位置Ｂに連結部を形成した場合のコギングトルク波形２２、位置Ａから周方向に９０°進んだ位置Ｄに連結部を形成した場合のコギングトルク波形２４、位置Ａから周方向に１２０°進んだ位置Ｆに連結部を形成した場合のコギングトルク波形２６も示されている。

また、位置Ａから周方向に６０°進んだ位置Ｃに連結部が形成された場合のコギングトルク波形は、位置Ｉにおける場合と同様にコギングトルク波形２３で表される。同様に、位置Ｇにおけるコギングトルク波形は位置Ａにおける場合と同様にコギングトルク波形２１で表され、位置Ｈにおけるコギングトルク波形は位置Ｂにおける場合と同様にコギングトルク波形２２で表される。さらに、位置Ｊにおけるコギングトルク波形は位置Ｄにおける場合と同様にコギングトルク波形２４で表され、位置Ｋにおけるコギングトルク波形は位置Ｅにおける場合と同様にコギングトルク波形２５で表され、位置Ｌにおけるコギングトルク波形は位置Ｆにおける場合と同様にコギングトルク波形２６で表される。

図４に示すように、樹脂成形により形成される前記インシュレータ５は、インナコア１１に装着されて、各突極磁極１３に巻装される巻線６とステータコア４とを絶縁するものである。

上記のような構成のブラシレスモータ１は、次の順序で組立てられる。まず、図２に示すように、積層されたインナコア１１の突極磁極１３にインシュレータ５（図２中には図示しない）が装着された後、予めコイル状にされた巻線６が差し込まれる。巻装後のインナコア１１は、インナコア１１と同様にコアシート９ｂを積層して形成されたアウタコア１０へ、結合凹部１２と結合凸部１５とを係合させながら嵌挿される。そして、図４に示すように、このようにして完成されたステータ３の内側に、前記ロータ７が回転可能に配設される。

上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）非連結部１７は空隙であるために磁気抵抗が大きく、永久磁石８の磁極からステータコア４に流入した磁束は、図５（ｂ）に矢印１９で示す経路を通って隣接する磁極に流入する。従って、図５（ａ）に矢印１８で示す出力に寄与しない漏れ磁束は、連結部１６ａ〜１６ｃ以外では減少されるため、出力の向上を図ることができる。

また、漏れ磁束を減少させたことにより、巻線６に発生される誘起電圧が漏れ磁束によって乱されにくくなる。従って、正弦波としたい誘起電圧に漏れ磁束が発生させる歪の量を減少させることができる。その結果、誘起電圧に歪みが生じて発生される騒音を低減することができる。

（２）連結部１６ａ〜１６ｃは、積層方向に螺旋状をなすように積層されるため、ステータコア４においては、各ティース部１４の磁気抵抗を均一化することができる。従って、１層分のコアシート９ａに連結部１６ａ〜１６ｃと非連結部１７とが形成されていても、連結部１６ａ〜１６ｃが螺旋状をなすようにコアシート９ａを積層する(非連結部１７を螺旋状にする)ことで、磁気抵抗が不均一となってコギングトルクが増大することを防いで、騒音を低減させることができる。

（３）連結部１６ａ〜１６ｃは、基準とする位置Ａと、位置Ａから周方向に１２０°進んだ位置Ｅと、位置Ａから周方向に２４０°進んだ位置Ｉとの３箇所に形成されるものであるため、積層される１層分のコアシート９ごとに各位置Ａ〜Ｌで発生するコギングトルク、ひいては各ティース部１４で発生するコギングトルクは互いに打ち消し合いやすい。従って、コギングトルクの増大を抑えて騒音を低減させることができる。

また、連結部１６ａ〜１６ｃの形成位置によって、１層分のコアシート９ごとにコギングトルクを打ち消し合うようになっていることから、連結部１６ａ〜１６ｃが完全に螺旋状となるようにコアシート９を４の倍数枚とする必要がなく、ステータコア４の軸方向の長さを任意に設定することができる。

（４）連結部１６ａ〜１６ｃによって部分的に連結される内周連結型のステータコア４であるため、インナコア１１成形後、予めコイル状にした巻線６を突極磁極１３に差し込んで巻装することができる。従って安価な巻線機を使用することができる上、巻線時間も短縮することができる。その結果、ブラシレスモータ１の生産性を向上させることができる。

また、一般的に、内周非連結型のステータコアにおいて、内周の非連結部から巻線を挿入して巻装する場合には、巻数を変えずに巻線の径を大きくすることが困難である。しかし、本実施形態のステータコア４においては、ティース部１４（突極磁極１３）は、放射状に配設されるものであるため、インナコア１１外周へ向かうにつれて隣り合うティース部１４（突極磁極１３）同士は離れていく。従って、巻数を変えずに巻線の径を大きくすることができるため、出力を向上させることができる。また、巻線の径はそのままに、巻数を増やして出力を向上させることもできる。

（５）プレス加工によって、連結部１６ａ〜１６ｃを、ティース部１４におけるインナコア１１軸方向の厚さよりも薄肉に形成し、連結部１６ａ〜１６ｃにおける磁気抵抗を増大させることによって、永久磁石８の磁束は連結部１６ａ〜１６ｃを通りにくくなる。その結果、漏れ磁束を減少させて出力の向上を図ることができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、複数枚のコアシート９ａを積層した後、積層方向にかしめることによってインナコア１１が形成されるが、かしめでなく溶接によって積層方向に固定してもよい。このようにしても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

○上記実施形態では、巻装は、予めコイル状にした巻線６を突極磁極１３に差し込むことによって行われるが、この限りでない。予めボビンに巻きつけた巻線６を突極磁極１３に差し込むことによって行ってもよい。このようにしても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

○上記実施形態では、連結部１６ａ〜１６ｃが螺旋状になるようにコアシート９ａが積層されているが、螺旋状になっていなくてもよい。例えば、隣接する突極磁極１３間に、連結部が少なくとも１つ存在するようにコアシート９ａを積層することで、積層後のインナコア１１は１つの部品とすることができる。この場合、上記実施形態と同様に１種類のコアシート９ａでインナコア１１を形成することができる。このように構成すると、上記実施形態の効果の（２）の効果以外の効果を有する。

また、隣接する突極磁極１３間に連結部が少なくとも１つ存在するようにコアシート９ａを積層しなくても、非連結部１７を有さない環状の全連結コアシートを混在させて積層することにより、インナコア１１は、積層後に複数の部品となることを避けて１つの部品とすることができる。全連結コアシートは、隣り合うティース１４部同士がすべて連結部によって連結されているために、上記実施形態と比べて漏れ磁束が多少増加するが、全連結コアシートを非磁性材料により形成することで、全連結コアシートの連結部の磁気抵抗を大きくして漏れ磁束の増加を抑えることができる。その結果、出力の向上を図るとともに、騒音を低減させることができる。

○上記実施形態において、連結部１６ａ〜１６ｃは、ティース部１４のインナコア１１軸方向の厚さよりも薄肉に形成されているが、ティース部と同じ厚さの連結部１６ａ〜１６ｃであってもよい。この場合、上記実施形態の効果の（５）以外の効果を得ることができる。

○上記実施形態では、１層分のコアシート９ａにおいて、連結部１６ａ〜１６ｃは、基準とする位置Ａと、位置Ａから周方向に１２０°進んだ位置Ｅと、位置Ａから周方向に２４０°進んだ位置Ｉとの３箇所に形成されているがこの限りでない。図６（ａ）（ｂ）に示すように、コギングトルクの合成値が０となる連結部を形成する位置として、連結部は、基準とする位置Ａと、位置Ａから周方向に９０°進んだ位置Ｄとの２箇所に形成されるものであってもよい。このとき、位置Ａ及びＤ以外の位置Ｂ，Ｃ及びＥ〜Ｌは、隣り合うティース部１４同士が連結されずに空隙をなす非連結部１７となっている。このように構成した場合、位置ＡとＤとに形成された連結部で発生するそれぞれのコギングトルクは、お互いに打ち消し合う。従って、各ティース部１４で発生するコギングトルクの合成値を０とすることができるため、コギングトルクの増大を抑えるとともに、さらに漏れ磁束を低減させて、出力の向上及び騒音の低減を図ることができる。

また、図６（ａ）（ｂ）より、連結部は、基準とする位置Ａから周方向に９０°進んだ位置Ｄとの２箇所に形成されるだけでなく、該２箇所と、基準とする位置Ａから周方向に１８０°位置Ｇと、位置Ａから周方向に２７０°進んだ位置Ｊとの計４箇所（位置Ａ，Ｄ，Ｇ，Ｊ）に形成されるものであってもよい。この場合も同様にコギングトルクの合成値を０とすることができる。

さらに、図６（ａ）（ｂ）より、連結部は、基準とする位置Ａと、基準とする位置Ａから周方向に６０°進んだ位置Ｃと、基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置Ｅとの３箇所に形成されるものであってもよい。又は、該３箇所と、基準とする位置から周方向に１８０°進んだ位置Ｇと、基準とする位置Ａから周方向に２４０°進んだ位置Ｉと、基準とする位置Ａから周方向に３００°進んだ位置Ｋとの計６箇所（位置Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｉ，Ｋ）に形成されるものであってもよい。これらの場合も同様にコギングトルクの合成値を０とすることができる。

○上記実施形態では、ステータコア４を構成するコアシート９は、インナコア１１を構成するコアシート９ａと、アウタコア１０を構成するコアシート９ｂとから構成されるものであるが、インナコアとアウタコアとから構成されないコアシートであってもよい。この場合も、上記と同様の位置に連結部を形成することによって、コギングトルクの合成値を０として、コギングトルクの増大を抑制することができる。

インナコアの分解斜視図。 ステータコアの分解斜視図。 ステータコアの斜視図。 ブラシレスモータの断面図。 （ａ）は連結部が形成される場合の磁束の経路を示すブラシレスモータの部分断面図、（ｂ）は非連結部が形成される場合の磁束の経路を示すブラシレスモータの部分断面図。 （ａ）はコアシートの斜視図、（ｂ）はコギングトルク波形を示すグラフ。

符号の説明

１…ブラシレスモータ、４…ステータコア、６…巻線、７…ロータ、８…永久磁石、９，９ａ，９ｂ…コアシート、１０…アウタコア、１１…インナコア、１３…突極磁極、１４…ティース部、１６ａ〜１６ｃ…連結部、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｉ，Ｊ，Ｋ…位置（Ａ…基準とする位置）。

Claims (11)

1. 円筒状のアウタコア、及び巻線が巻装される１２個の突極磁極が放射状且つ周方向等角度間隔に配設されるとともに、隣り合う前記突極磁極同士が径方向内側端部で連結されるインナコアから構成され、複数枚のコアシートを積層して形成されるステータコアと、
   前記ステータコアの内側に配設され、周方向に異極となる１４個の永久磁石が外周面に固定されたロータと
   を備えたブラシレスモータであって、
   前記コアシートは、積層された際に前記突極磁極を構成する１２個のティース部を備えるとともに、隣り合う前記ティース部間のうち、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に２４０°進んだ位置との３箇所に、隣り合う前記ティース部同士を径方向内側端部で連結する連結部を備えたことを特徴とするブラシレスモータ。
2. 円筒状のアウタコア、及び巻線が巻装される１２個の突極磁極が放射状且つ周方向等角度間隔に配設されるとともに、隣り合う前記突極磁極同士が径方向内側端部で連結されるインナコアから構成され、複数枚のコアシートを積層して形成されるステータコアと、
   前記ステータコアの内側に配設され、周方向に異極となる１４個の永久磁石が外周面に固定されたロータと
   を備えたブラシレスモータであって、
   前記コアシートは、積層された際に前記突極磁極を構成する１２個のティース部を備えるとともに、隣り合う前記ティース部間のうち、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に９０°進んだ位置との２箇所に、又は、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に９０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１８０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に２７０°進んだ位置との４箇所に、隣り合う前記ティース部同士を径方向内側端部で連結する連結部を備えたことを特徴とするブラシレスモータ。
3. 円筒状のアウタコア、及び巻線が巻装される１２個の突極磁極が放射状且つ周方向等角度間隔に配設されるとともに、隣り合う前記突極磁極同士が径方向内側端部で連結されるインナコアから構成され、複数枚のコアシートを積層して形成されるステータコアと、
   前記ステータコアの内側に配設され、周方向に異極となる１４個の永久磁石が外周面に固定されたロータと
   を備えたブラシレスモータであって、
   前記コアシートは、積層された際に前記突極磁極を構成する１２個のティース部を備えるとともに、隣り合う前記ティース部間のうち、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に６０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置との３箇所に、又は、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に６０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１８０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に２４０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に３００°進んだ位置との６箇所に、隣り合うティース部同士を径方向内側端部で連結する連結部を備えたことを特徴とするブラシレスモータ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブラシレスモータであって、
   前記インナコアは、隣り合う前記ティース部同士が全て径方向内側端部で連結された全連結コアシートが混在して積層されることを特徴とするブラシレスモータ。
5. 請求項４に記載のブラシレスモータであって、
   前記全連結コアシートは非磁性材料よりなることを特徴とするブラシレスモータ。
6. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブラシレスモータであって、
   隣り合う前記突極磁極間に少なくとも１つの前記連結部が存在するように前記コアシートを積層させることを特徴とするブラシレスモータ。
7. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブラシレスモータであって、
   前記連結部が前記インナコアの軸方向に螺旋状をなすように前記コアシートを積層させることを特徴とするブラシレスモータ。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のブラシレスモータであって、
   前記連結部は、前記ティース部の、前記ステータコアの軸方向の厚さよりも薄肉に形成されることを特徴とするブラシレスモータ。
9. 巻線が巻装される１２個の突極磁極が放射状且つ周方向等角度間隔に配設され、積層された際に前記突極磁極を構成する１２個のティース部を備えたコアシートを複数枚積層させて形成されるステータコアと、
   前記ステータコアの内側に配設され、周方向に異極となる１４個の永久磁石が外周面に固定されたロータと
   を備えたブラシレスモータであって、
   積層される前記コアシートのうち少なくとも１枚は、隣り合う前記ティース部間のうち、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に２４０°進んだ位置との３箇所に、隣り合う前記ティース部同士を径方向内側端部で連結する連結部を備えたことを特徴とするブラシレスモータ。
10. 巻線が巻装される１２個の突極磁極が放射状且つ周方向等角度間隔に配設され、積層された際に前記突極磁極を構成する１２個のティース部を備えたコアシートを複数枚積層させて形成されるステータコアと、
    前記ステータコアの内側に配設され、周方向に異極となる１４個の永久磁石が外周面に固定されたロータと
    を備えたブラシレスモータであって、
    積層される前記コアシートのうち少なくとも１枚は、隣り合う前記ティース部間のうち、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に９０°進んだ位置との２箇所に、又は、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に９０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１８０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に２７０°進んだ位置との４箇所に、隣り合う前記ティース部同士を径方向内側端部で連結する連結部を備えたことを特徴とするブラシレスモータ。
11. 巻線が巻装される１２個の突極磁極が放射状且つ周方向等角度間隔に配設され、積層された際に前記突極磁極を構成する１２個のティース部を備えたコアシートを複数枚積層させて形成されるステータコアと、
    前記ステータコアの内側に配設され、周方向に異極となる１４個の永久磁石が外周面に固定されたロータと
    を備えたブラシレスモータであって、
    積層される前記コアシートのうち少なくとも１枚は、隣り合う前記ティース部間のうち、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に６０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置との３箇所に、又は、基準とする位置と、前記基準とする位置から周方向に６０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１２０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に１８０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に２４０°進んだ位置と、前記基準とする位置から周方向に３００°進んだ位置との６箇所に、隣り合うティース部同士を径方向内側端部で連結する連結部を備えたことを特徴とするブラシレスモータ。

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