JP2006081278A - Brushless motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はブラシレスモータに関する。 The present invention relates to a brushless motor.
従来、ブラシレスモータのステータは、ハウジングの内周に固定される環状部と該環状部に径方向外側端部が連結され放射状に配置されるティース部とを有するステータコア(コア)を備える。ステータコアは、ティース部毎に分割された形状の分割コアが環状に連結されてなる。このようなステータ(ステータコア)では、分割コアを環状に連結する前にティース部に巻線を巻装することで、隣り合うティース部が邪魔になることなく、巻線を容易に巻装することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a stator of a brushless motor includes a stator core (core) having an annular portion that is fixed to the inner periphery of a housing and teeth portions that are radially arranged with the radially outer end connected to the annular portion. The stator core is formed by annularly connecting divided cores having a shape divided for each tooth portion. In such a stator (stator core), by winding the winding around the tooth portion before connecting the split cores in an annular shape, the winding can be easily wound without the adjacent teeth portion interfering with each other. Can do.
各分割コアは、例えば特許文献1に開示されているように、環状部と対応した周方向端部の長さが異なる第1及び第2積層部材が交互に積層されて形成されている。図13は、特許文献1のステータコアの部分拡大図であり、隣接する分割コア510,520の一部を示す。分割コア510と分割コア520は、分割コア510は交互に積層された第1積層部材511と第2積層部材512とから構成され、分割コア520は交互に積層された第1積層コア521と第2積層コア522とから構成されている。そして、分割コア510,520の周方向端部は凹凸を繰り返す形状となっている。ただし、第1積層部材511と第1積層部材521、および、第2積層部材512と第2積層部材522は、それぞれ同一の形状である。よって、分割コア510,520も同一の形状となる。隣り合う分割コア510,520は、周方向端部の凹凸が互いに嵌り合うように(即ち凸部同士が重なり合うように)配設され、重なり合った凸部に軸方向に貫通された図示しないピンにより連結されている。このようなステータでは、複数の分割コアが環状に配列された状態で隣り合う分割コア部の凸部同士が軸方向に重なり合うため(軸方向に直線的な隙間ができないため)、重なり合う環状部の磁気抵抗が小さくなり磁気回路が良好となる。又、凸部同士が軸方向に重なり合うため、分割コア同士の軸方向のずれを抑制することができる。
ところで、図13に示すように、隣接する分割コア510,520間において、周方向に隣り合う積層部材(第1積層部材511,521間、第2積層部材512,522間)の端部間には微少な隙間(クリアランス)が存在する。このため、分割コア510の第1積層部材511を通過する磁束(図中の点線)は、その端部において軸方向(図において上下方向)に隣接する第2積層部材512に移る。つまり分割コア510において第1積層部材511を通過する磁束は、第2積層部材512を通過するようになる。従って、第2積層部材512は、部分的に第1積層部材511と第2積層部材512の磁束が通過することになり、磁束密度が大きくなる。また、分割コア510の第2積層部材512を通過する磁束は、その第2積層部材512の端部において、分割コア520の第1積層部材521を通過したのち、第1積層部材521と第2積層部材522とを通過する。
By the way, as shown in FIG. 13, between the adjacent divided
従って、軸方向に隣接する積層部材の端部が接触する部分に磁気が集中し、磁気飽和となりやすい。また、磁気の分布が周方向で均一でなくなるため、モータ駆動時の振動が生じやすくなる。 Therefore, magnetism concentrates on the portion where the end portions of the laminated members adjacent in the axial direction are in contact, and magnetic saturation is likely to occur. In addition, since the magnetic distribution is not uniform in the circumferential direction, vibration during motor driving tends to occur.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、分割コアの嵌合部において磁気飽和を抑え駆動時の振動を抑制す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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a brushless motor capable of suppressing magnetic saturation in a fitting portion of a split core and suppressing vibration during driving.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、略筒状の環状部と該環状部の略直交方向に延びるティース部とから構成されるコアを備えるステータと、前記ステータの内周側に収容されるロータとを備えたブラシレスモータであって、前記コアは、前記環状部を周方向に分割した分割環状部と前記ティース部とを備える複数の分割コアから構成され、前記各分割コアは、該周方向端部に、周方向に隣接する前記分割コアと嵌合する凸部及び凹部を備え、前記各分割コアは、前記周方向端部に形成する複数の凸部の長さ、又は、複数の凹部の深さが異なるように複数の積層部材を積層することによって形成される。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a stator including a core composed of a substantially cylindrical annular portion and a teeth portion extending in a direction substantially orthogonal to the annular portion; A brushless motor including a rotor accommodated on a peripheral side, wherein the core is composed of a plurality of divided cores including a divided annular portion obtained by dividing the annular portion in a circumferential direction and the teeth portion, The split core includes, at the circumferential end, a convex portion and a concave portion that fit with the circumferentially adjacent split core, and each of the split cores has a length of a plurality of convex portions formed at the circumferential end portion. Alternatively, it is formed by laminating a plurality of laminated members such that the depths of the plurality of recesses are different.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のブラシレスモータにおいて、前記積層部材は、前記周方向端部に、周方向に隣接する前記積層部材と当接する平面状の当接面を備える。
The invention according to
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のブラシレスモータにおいて、前記積層部材は、前記周方向端部の一端に周方向に円弧凸状に突出した円弧凸部を備えるとともに、隣接する前記積層部材の前記円弧凸部に嵌る円弧凹状の円弧凹部をその他端に備える。 According to a third aspect of the present invention, in the brushless motor according to the first or second aspect, the laminated member includes an arc convex portion protruding in an arc convex shape in the circumferential direction at one end of the circumferential direction end portion. In addition, an arc concave arc recess that fits into the arc convex portion of the adjacent laminated member is provided at the other end.
また、請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載のブラシレスモータにおいて、前記分割コアは、前記積層部材同士の前記円弧凸部および前記円弧凹部を形成する円弧の中心を同軸上に持つ前記積層部材から構成される。 According to a fourth aspect of the present invention, in the brushless motor according to the second or third aspect, the split core is coaxial with a center of an arc that forms the arc convex part and the arc concave part of the laminated members. It is comprised from the said laminated member.
また、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、前記分割コアは、前記積層部材同士の前記円弧凸部および前記円弧凹部を形成する円弧の半径のみが異なる前記積層部材から構成される。
Further, the invention according to
また、請求項6に記載の発明は、略筒状の環状部と該環状部の略直交方向に延びるティース部とから構成されるコアを備えるステータと、前記ステータの内周側に収容されるロータとを備えたブラシレスモータであって、前記コアは、前記環状部を周方向に分割した分割環状部と前記ティース部とを備える複数の分割コアから構成され、前記分割コアは、前記周方向端部に、周方向に隣接する前記分割コアと嵌合する円弧凸部及び円弧凹部、ならびに、周方向端部に隣接する前記分割コアと当接する該円弧凸部及び円弧凹部の内径側に続いて形成される当接面、を備えた複数の積層部材を積層することによって形成される。 According to a sixth aspect of the present invention, a stator including a core composed of a substantially cylindrical annular portion and a tooth portion extending in a direction substantially orthogonal to the annular portion is accommodated on the inner peripheral side of the stator. A brushless motor including a rotor, wherein the core is composed of a plurality of divided cores including a divided annular portion obtained by dividing the annular portion in a circumferential direction and the teeth portion, and the divided core is formed in the circumferential direction. Continuing at the end is an arc convex portion and an arc concave portion that fits with the divided core adjacent in the circumferential direction, and an inner diameter side of the arc convex portion and arc concave portion that contacts the divided core adjacent to the circumferential end portion It is formed by laminating a plurality of laminated members provided with contact surfaces formed in this manner.
また、請求項7に記載の発明は、請求項2〜6のいずれか1項に記載のブラシレスモータにおいて、前記円弧凸部及び前記円弧凹部は、半円未満の円弧から形成される。
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、各分割コアの周方向嵌合部のクリアランスの位置を各層毎に変更し、周方向の嵌合部のクリアランスの位置を周方向に分散させるようにした。このため、各層において、磁束が他の層に移動する位置が分散されるため、磁束の集中によって磁気飽和し難くすることができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the brushless motor according to any one of the second to sixth aspects, the arc convex portion and the arc concave portion are formed from arcs less than a semicircle.
(Function)
According to the first aspect of the present invention, the position of the clearance of the circumferential fitting portion of each divided core is changed for each layer, and the position of the clearance of the circumferential fitting portion is dispersed in the circumferential direction. . For this reason, in each layer, since the position where a magnetic flux moves to another layer is dispersed, magnetic saturation can be made difficult due to the concentration of the magnetic flux.
請求項2に記載の発明によれば、積層部材の周方向端部に備えられた当接面によって、隣接する分割コア同士の接触を確実にすることが可能となる。よって、周方向の磁気抵抗を低減することが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the contact between the adjacent divided cores can be ensured by the contact surface provided at the circumferential end of the laminated member. Therefore, it is possible to reduce the circumferential magnetic resistance.
請求項3に記載の発明によれば、円弧凹部に円弧凸部を嵌合させることで、隣接する積層部材を径方向に位置決めすることになり、嵌合を容易に行うことができるとともに、径方向の位置ずれを抑制することができる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明によれば、円弧凸部および円弧凹部を形成する円弧の中心を同軸上に持つことによって、その円弧中心を巻線を巻装する際の開閉の回動中心とすることができる。このため、隣接する分割コアを互いに回動させて隣り合うティース部間を広げて巻線の巻装を容易とすることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the center of the arc that forms the arc convex part and the arc concave part is coaxially provided, and the arc center is used as a rotation center for opening and closing when winding the winding. be able to. For this reason, the adjacent division | segmentation cores can be mutually rotated and the space | interval between adjacent teeth parts can be expanded, and winding of a coil | winding can be made easy.
請求項5に記載の発明によれば、円弧中心を一致させたまま、円弧凸部および円弧凹部をもつ積層部材の周方向嵌合部の位置を周方向に適宜設定することが可能となる。よって、円弧中心を回動中心でありながら、周方向の嵌合部のクリアランスの位置が各層ごとに異なる分割コアから形成されるブラシレスモータを得ることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to appropriately set the position of the circumferential fitting portion of the laminated member having the arc convex portion and the arc concave portion in the circumferential direction while keeping the arc centers coincident. Therefore, it is possible to obtain a brushless motor formed from divided cores in which the clearance position of the fitting portion in the circumferential direction is different for each layer while the arc center is the rotation center.
請求項6に記載の発明によれば、円弧凸部及び円弧凹部により分割コア間の位置決めが容易となるとともに、当接面により分割コア端部の磁気飽和が抑制される。また、当接面により周方向の剛性が向上する。さらに、当接面は円弧凸部及び円弧凹部よりも内径側に続いて形成されているため、分割コアの径方向内側(ロータ側)への移動も規制される。 According to the sixth aspect of the present invention, positioning between the split cores is facilitated by the arc convex portion and the arc concave portion, and magnetic saturation at the end of the split core is suppressed by the contact surface. Further, the rigidity in the circumferential direction is improved by the contact surface. Furthermore, since the contact surface is formed on the inner diameter side with respect to the arc convex portion and the arc concave portion, the movement of the split core to the radially inner side (rotor side) is also restricted.
請求項7に記載の発明によれば、円弧凸部の周方向へ突出する面積を小さくすることができる。よって、隣接する円弧凹部への嵌合が容易となる。また、嵌合後の軸方向の円弧凸部同士の重なる面積を広くすることができる。よって、軸方向の剛性を高めると共に磁気抵抗を低減することが可能となる。また、隣接する分割コアに当接する面である当接面の面積が大きくなり周方向の磁気抵抗も低減することが可能となる。
According to invention of
本発明によれば、分割コアの嵌合部において磁気飽和を抑え駆動時の振動を抑制す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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the brushless motor which can suppress the vibration at the time of a drive by suppressing magnetic saturation in the fitting part of a split core can be provided.
以下、本発明を適用したブラシレスモータの一実施例を図1〜8に従って説明する。
図1に示すように、ブラシレスモータは、ステータ1と、ステータ1と対向配置されるマグネット(図示略)を有してステータ1の内側に収容されるロータ2(図中一点鎖線で示す)と、ハウジング3とを備える。
Hereinafter, an embodiment of a brushless motor to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the brushless motor includes a stator 1 and a rotor 2 (shown by an alternate long and short dash line in the figure) that has a magnet (not shown) disposed opposite to the stator 1 and is accommodated inside the stator 1. And a
ステータ1は、略筒状のハウジング3内に配設され、インシュレータ4を介して巻線5が巻装されるコアとしてのステータコア6を備える。
ステータコア6は、ハウジング3に固定される環状部8と、該環状部8から径方向内側に中心に向かって放射状に形成配設され巻線5が巻装される複数のティース部7とを備える。尚、本実施の形態では、ティース部7は、等角度(30度)間隔に12個形成されている。
The stator 1 is provided in a substantially
The
ステータコア6は、図2(a)〜(c)に示すように、周方向に分割された形状で互いの回動が許容されるとともに、それぞれ1つのティース部7を有する複数(本実施形態では12個)の分割コア9から構成される。各分割コア9は、複数種類の積層部材を積層させることによって形成されている。本実施形態では、積層部材は、第1積層部材101と、第2積層部材201と、第3積層部材301と、第4積層部材401とを含む。即ち、本実施形態の分割コア9は、4種類の積層部材によって構成されている。
As shown in FIGS. 2A to 2C, the
各積層部材101,201,301,401の形状を順次説明する。
図3(a)(b)は第1積層部材101を示す。第1積層部材101は、分割コア9の分割環状部10を形成する積層分割環状部102と、分割コア9のティース部7を形成する積層ティース部103とを備える。
The shape of each
3A and 3B show the first
積層ティース部103には板厚方向(軸方向)の一方に第1嵌合凸部104が配設されるとともに、板厚方向の他方に第1嵌合凹部105が形成されている。第1嵌合凹部105と第1嵌合凸部104は、板厚方向に並んで形成されるとともに、その組が積層ティース部103の延設方向に2つ並んで形成されている。
The
積層分割環状部102の一端には、円弧を持ち周方向に突出する円弧凸部106が形成されている。円弧凸部106は積層分割環状部の外周内に形成されると共に、第1積層部材101の板厚方向に対して垂直な面上に形成される。また、積層分割環状部102の他端には、円弧を持ち周方向に窪む円弧凹部107が形成されている。円弧凹部107は、第1積層部材101の板厚方向に対して垂直な面上に形成されている。円弧凹部107の円弧は90度の円弧(円の1/4)である。そして、積層分割環状部102の周方向他端部における円弧凹部107より環状部8の径方向外側には、環状部8の径方向外側に延びる直線部109が形成されている。また、円弧凸部106および円弧凹部107は、第1積層部材101を並べたとき、円弧凸部106と円弧凹部107とが嵌って第1積層部材101同士の回動を案内する。円弧凸部106及び円弧凹部107は半径R1をもつ円弧から形成されている。また、円弧凸部106及び円弧凹部107を形成する円弧の中心は積層分割環状部102上に存在する。
At one end of the laminated divided
円弧凸部106及び円弧凹部107からみて積層分割環状部102の径方向内側には、隣り合う分割コア9の回動の(閉時の)終端位置で当接する当接面としての周方向当接面108(108a,108b)が形成されている。周方向当接面108(108a,108b)は、環状部8の径方向に延び(即ち放射状に形成され)回動の終端位置で周方向に当接するように形成されている。又、円弧凸部106および円弧凹部107の円弧の中心は、周方向当接面108(108a,108b)の延長線上に設定されている。
Circumferential contact as a contact surface that contacts the end position of rotation of the adjacent divided core 9 (when closed) on the radially inner side of the laminated divided
図4(a)(b)は第2積層部材201を示す。第2積層部材201は、第1積層部材101と同様、分割コア9の分割環状部10を形成する積層分割環状部202と、分割コア9のティース部7を形成する積層ティース部203とを備える。
4A and 4B show the second
積層ティース部203には板厚方向(軸方向)の一方に第2嵌合凸部204が配設されるとともに、板厚方向の他方に第2嵌合凹部205が形成されている。第2嵌合凹部205と第2嵌合凸部204は、板厚方向に並んで形成されるとともに、その組が積層ティース部203の延設方向に2つ並んで形成されている。
The
積層分割環状部202の一端には、円弧を持ち周方向に突出する円弧凸部206が形成されている。円弧凸部206は積層分割環状部の外周内に形成されると共に、第2積層部材201の板厚方向に対して垂直な面上に形成される。また、積層分割環状部202の他端には、円弧を持ち周方向に窪む円弧凹部207が形成されている。円弧凹部207は、第2積層部材201の板厚方向に対して垂直な面上に形成されている。円弧凹部207の円弧は90度の円弧(円の1/4)である。そして、積層分割環状部202の周方向他端部における円弧凹部207より環状部8の径方向外側には、環状部8の径方向外側に延びる直線部209が形成されている。また、円弧凸部206および円弧凹部207は、第2積層部材201を並べたとき、円弧凸部206と円弧凹部207とが嵌って第2積層部材201同士の回動を案内する。円弧凸部206及び円弧凹部207は、第1積層部材101と同様、半径R1をもつ円弧から形成されている。また、円弧凸部206及び円弧凹部207を形成する円弧の中心は積層分割環状部202上に存在する。
At one end of the laminated divided
円弧凸部206及び円弧凹部207からみて積層分割環状部202の径方向内側には、隣り合う分割コア9の回動の(閉時の)終端位置で当接する終端当接面としての周方向当接面208(208a,208b)が形成されている。周方向当接面208(208a,208b)は、環状部8の径方向に延び(即ち放射状に形成され)回動の終端位置で周方向に当接するように形成されている。又、円弧凸部206および円弧凹部207の円弧の中心は、周方向当接面208(208a,208b)の延長線上に設定されている。
When viewed from the circular arc
図5(a)(b)は第3積層部材301を示す。第3積層部材301は、第1積層部材101および第2積層部材201と同様、分割コア9の分割環状部10を形成する積層分割環状部302と、分割コア9のティース部7を形成する積層ティース部303とを備える。
5A and 5B show the third
積層ティース部303には板厚方向(軸方向)の一方に第3嵌合凸部304が配設されるとともに、板厚方向の他方に第3嵌合凹部305が形成されている。第3嵌合凹部305と第3嵌合凸部304は、板厚方向に並んで形成されるとともに、その組が積層ティース部303の延設方向に2つ並んで形成されている。
In the
積層分割環状部302の一端には、円弧を持ち周方向に突出する円弧凸部306が形成されている。円弧凸部306は積層分割環状部の外周内に形成されると共に、第3積層部材301の板厚方向に対して垂直な面上に形成される。また、積層分割環状部302の他端には、円弧を持ち周方向に窪む円弧凹部307が形成されている。円弧凹部307は、第3積層部材301の板厚方向に対して垂直な面上に形成されている。円弧凹部307の円弧は90度の円弧(円の1/4)である。そして、積層分割環状部302の周方向他端部における円弧凹部307より環状部8の径方向外側には、環状部8の径方向外側に延びる直線部309が形成されている。また、円弧凸部306および円弧凹部307は、第3積層部材301を並べたとき、円弧凸部306と円弧凹部307とが嵌って第3積層部材301同士の回動を案内する。第3積層部材301の円弧凸部306及び円弧凹部307は、第1積層部材101の円弧凸部106及び円弧凹部107の半径R1より大きな半径である半径R2をもつ円弧から形成されている。また、円弧凸部306及び円弧凹部307を形成する円弧の中心は積層分割環状部302上に存在する。
An arc
円弧凸部306及び円弧凹部307からみて積層分割環状部302の径方向内側には、隣り合う分割コア9の回動の(閉時の)終端位置で当接する終端当接面としての周方向当接面308(308a,308b)が形成されている。周方向当接面308(308a,308b)は、環状部8の径方向に延び(即ち放射状に形成され)回動の終端位置で周方向に当接するように形成されている。又、円弧凸部306および円弧凹部307の円弧の中心は、周方向当接面308(308a,308b)の延長線上に設定されている。
When viewed from the circular arc
第3積層部材301の円弧凸部306及び円弧凹部307は、第1積層部材101および第2積層部材201の円弧凸部306及び円弧凹部を形成する円弧の半径よりも大きく設定されている。よって、ティース部7からみて円弧凸部306の周方向端部の長さは第1積層部材101及び第2積層部材201のそれよりも長くなっている。
The arc
図6(a)(b)は第4積層部材401を示す。第4積層部材401は、第1積層部材101、第2積層部材201および第3積層部材301と同様、分割コア9の分割環状部10を形成する積層分割環状部402と、分割コア9のティース部7を形成する積層ティース部403とを備える。
FIGS. 6A and 6B show the fourth
積層ティース部403には板厚方向(軸方向)の一方に第4嵌合凸部404が配設されるとともに、板厚方向の他方に第4嵌合凹部405が形成されている。第4嵌合凹部405と第4嵌合凸部404は、板厚方向に並んで形成されるとともに、その組が積層ティース部403の延設方向に2つ並んで形成されている。
The
積層分割環状部402の一端には、円弧を持ち周方向に突出する円弧凸部406が形成されている。円弧凸部406は積層分割環状部の外周内に形成されると共に、第4積層部材401の板厚方向に対して垂直な面上に形成される。また、積層分割環状部402の他端には、円弧を持ち周方向に窪む円弧凹部407が形成されている。円弧凹部407は、第4積層部材401の板厚方向に対して垂直な面上に形成されている。円弧凹部407の円弧は90度の円弧(円の1/4)である。そして、積層分割環状部402の周方向他端部における円弧凹部407より環状部8の径方向外側には、環状部8の径方向外側に延びる直線部409が形成されている。また、円弧凸部406および円弧凹部407は、第4積層部材401を並べたとき、円弧凸部406と円弧凹部407とが嵌って第4積層部材401同士の回動を案内する。第4積層部材401の円弧凸部406及び円弧凹部407は、第1積層部材101の円弧凸部106及び円弧凹部107の半径R1より大きな半径である半径R2をもつ円弧から形成されている。また、円弧凸部406及び円弧凹部407を形成する円弧の中心は積層分割環状部402上に存在する。
At one end of the laminated divided
円弧凸部406及び円弧凹部407からみて積層分割環状部402の径方向内側には、隣り合う分割コア9の回動の(閉時の)終端位置で当接する終端当接面としての周方向当接面408(408a,408b)が形成されている。周方向当接面408(408a,408b)は、環状部8の径方向に延び(即ち放射状に形成され)回動の終端位置で周方向に当接するように形成されている。又、円弧凸部406および円弧凹部407の円弧の中心は、周方向当接面408(408a,408b)の延長線上に設定されている。
When viewed from the circular arc
第3積層部材301と第4積層部材401とはティース部7を対称軸として対称に形成されている。よって、積層すると、第3積層部材301の円弧凸部306側と第4積層部材401の円弧凹部407側とが当接する。
The third
第4積層部材401の円弧凸部406及び円弧凹部407は、第1積層部材101および第2積層部材201の円弧凸部106、206及び円弧凹部107、207を形成する円弧の半径よりも大きく設定されている。よって、ティース部7からみて円弧凸部406の周方向端部の長さは第1積層部材101及び第2積層部材201のそれよりも長くなっている。
The arc
第1積層部材101、第2積層部材201、第3積層部材301および第4積層部材401の円弧凸部106、206、306、406および円弧凹部107、207、307、407を形成する円弧の中心は分割コア9を形成した後に同軸上に存在する。
The center of the arc forming the arc
図7(a)に第1積層部材101、第2積層部材201、第3積層部材301および第4積層部材401を積層させることによって形成された分割コア9の環状部8の端部の拡大図を示す。分割コア9は各積層部材に形成された嵌合凹部105,205、305、405及び嵌合凸部104、204、304、404を嵌合させることによって軸方向における各積層部材の相対移動を規制する。
FIG. 7A is an enlarged view of the end of the
また、円弧凸部106、206、306、406および円弧凹部107、207、307、407を交互に積層させることによって、軸方向に凹凸を形成する。また、図7(b)に図7(a)のA−A線断面図を示す。第1積層部材101、第2積層部材201、第3積層部材301および第4積層部材401の積層分割環状部102、202、302、402の長さは、円弧凸部106、206、306、406及び円弧凹部107、207、307、407の組み合わせによって変化する。また、円弧凸部106、206、306、406および円弧凹部107、207、307、407を形成する円弧の半径の違いによっても変化する。よって、各分割コア9間のクリアランスが分散される。
Further, by alternately laminating the arc
詳しくは、図8の如く、周方向に隣り合う2つの第1積層部材101間に形成されるクリアランス110と、周方向に隣り合う2つの第3積層部材301間に形成されるクリアランス310は、位置が周方向にずれている。同様に、周方向に隣り合う2つの第2積層部材201間に形成されるクリアランス210と、周方向に隣り合う2つの第4積層部材401間に形成されるクリアランス410は、位置が周方向にずれている。
Specifically, as shown in FIG. 8, a
第1積層部材101を通過する磁束は、その周方向端部のクリアランス110において軸方向に隣接する第2積層部材201を通過する。同様に、第3積層部材301を通過する磁束は、その端部端部のクリアランス310において軸方向に隣接する第2積層部材201と第4積層部材401を通過する。そして、第1積層部材101間のクリアランス110と、第3積層部材301間のクリアランス310とが周方向にずれているため、第1積層部材101が第2積層部材201に向う磁束の位置と、第3積層部材301から第2積層部材201へ向う磁束の位置は周方向にずれている。
The magnetic flux passing through the first
従って、第2積層部材201において、第1積層部材101から第2積層部材201に移動した磁束の通過する個所と、第3積層部材301から第2積層部材201に移動した磁束の通過する個所が周方向にずれる。また、同様に、第3積層部材301において、第2積層部材201から第3積層部材301に移動した磁束の通過する個所と、第4積層部材401から第3積層部材301に移動した磁束の通過する個所が周方向にずれる。このため、磁束の集中が緩和され、磁気飽和になりにくい。
Therefore, in the second
以上のように形成された分割コア9は図2に示すように分割コア9を構成する各積層部材に形成された円弧凸部106、206、306、406及び円弧凹部107、207、307、407に添って連結される。各分割コア9にインシュレータ4を装着し、ティース部7に巻線5を巻装する。巻線5の巻装された複数の分割コア9をハウジング3の内周面に当接することによって、分割コア9の径方向の変位および回動が規制され、図1に示すブラシレスモータを得る。
As shown in FIG. 2, the
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)積層分割環状部102、202、302、402の周方向の長さの異なる積層部材を積層させることによって、周方向の嵌合部のクリアランス110,210,310,410を各層ごとに周方向に分散させることができる。よって、図8に示す磁気流れ線図のように、磁束(図中の点線)が軸方向に隣接した積層部材101,201,301,401を移動する位置を周方向に分散させることが可能となる。磁気流れを分散させることによって、磁束の集中が緩和され、磁気飽和しにくくすることが可能となる。
As described above, the present embodiment has the following effects.
(1) By laminating laminated members having different circumferential lengths of the laminated divided
(2)周方向の嵌合部を円弧凹部107、207、307、407および円弧凸部106、206、306,406のように円弧状の凹凸部とすることによって、分割コア9同士の嵌合を容易にすることが可能となる。
(2) Fitting of the
(3)円弧凸部106、206、306、406および円弧凹部107、207、307、407を形成する円弧の中心を一致させることによって、その円弧中心を分割コア9の回動中心とすることが可能となる。また、円弧中心が同軸上で半径の異なる円弧によって円弧凸部106、206、306、406および円弧凹部107、207、307、407を形成することによって、分割コア同士の回動の回動中心をステータコア6の環状部8上に配設することができる。よって、インシュレータ4の回動軸11をハウジング3の内周側に配設することが可能となる。
(3) By matching the centers of the arcs forming the arc
(4)円弧凸部106、206、306、406および円弧凹部107、207、307、407の円弧を半円未満とすることによって、円弧凸部の周方向へ突出する面積を小さくすることができる。よって、軸方向の寸法が安定するとともに、隣接する円弧凹部への嵌合が容易となる。また、嵌合後の軸方向の円弧凸部同士の重なる面積を広くすることができる。よって、軸方向の剛性を高めると共に磁気抵抗を低減することが可能となる。
(4) By making the arcs of the arc
(5)円弧凸部106、206、306、406及び円弧凹部107、207、307、407により分割コア9の位置決めが容易となるとともに、周方向当接面108,208,308,408により分割コア9端部の磁気飽和が抑制される。また、周方向当接面108,208,308,408により周方向の剛性が向上する。さらに、周方向当接面108,208,308,408は円弧凸部106、206、306、406及び円弧凹部107、207、307、407よりも内径側に形成されているため、分割コア9の径方向内側(ロータ側)への移動も抑制される。
(5) The positioning of the
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、4種類の積層部材を用いて分割コア9を形成した。しかし、積層部材の形状のパターンが多いほど、嵌合部のクリアランスは分散され、周方向の磁気密度を均一に保つことに貢献する。よって、積層部材の形状のパターンは4種類に限定されることは無く、適宜変更可能である。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the
○上記実施形態では、円弧凸部106、206、306、406および円弧凹部107、207、307、407を交互に積層した。しかし、必ずしも円弧凸部106、206、306、406と円弧凹部107、207、307、407を交互に積層させる必要は無い。この際、積層分割環状部102、202、302、402の周方向の長さが各層で異なっているため、分割コア9の嵌合部には凹凸が存在する。よって、円弧凸部106、206、306、406及び円弧凹部107、207、307、407を交互に積層させた場合と同様、分割コア9同士の軸方向のずれは抑制される。
In the above embodiment, the arc
○上記実施形態では、円弧凸部106、206、306、406がほぼ半円となるように形成した。しかし、図9に示すように半円未満の円弧から形成してもよい。このように形成することによって分割コア9間を嵌合したときの軸方向の当接面積が大きくなり、軸方向の磁気抵抗を低減することが可能となる。また、分割コア9同士の周方向当接面108,208,308,408も大きくなるため、周方向の磁気抵抗を低減することが可能となる。
In the above embodiment, the circular arc
○上記実施形態では、分割コア9の周方向当接面108,208,308,408を同軸上に形成した。しかし、図10に示すように、分割コア9同士の周方向当接面108,208,308,408の位置を周方向に分散させても良い。この場合、嵌合部のクリアランス110,210,310,410のみならず、周方向当接面108,208,308,408で発生する磁束の移動を周方向にずらすことができる。よって、磁束の集中をより緩和することが可能となる。また、このような構成にすることによって、周方向当接面108,208,308,408は大きくなり、周方向の磁気抵抗を低減される。
In the above embodiment, the circumferential contact surfaces 108, 208, 308, and 408 of the
○上記実施形態では、円弧凸部106、206、306、406および円弧凹部107、207、307、407を形成する円弧の中心を軸方向に一致させた。しかし、図11に示すように各積層部材において円弧中心をずらして形成してもよい。このような構成とした場合でも、ティース部7から周方向の嵌合部のクリアランス110,210,310,410までの位置が各層ごとに異なっていれば磁気密度の集中を避けることは可能である。
In the embodiment described above, the centers of the arcs forming the arc
○上記実施形態では、積層部材の形状を1層毎に変更した。しかし、図12に示すように、積層部材601,602,603,604の形状を2層毎に変化させても良い。
○上記実施形態では、各層において同じ積層部材が周方向に配設されている。しかし、環状部の長さの異なる積層部材を周方向に並べても良い。また、上記実施形態では、ティース部7から周方向に対称に積層環状部が伸びている。しかし、環状部に対するティース部の位置を周方向一方に偏らせても良い。
In the above embodiment, the shape of the laminated member is changed for each layer. However, as shown in FIG. 12, the shape of the
In the above embodiment, the same laminated member is disposed in the circumferential direction in each layer. However, laminated members having different lengths of the annular portions may be arranged in the circumferential direction. Moreover, in the said embodiment, the lamination | stacking cyclic | annular part is extended from the
6…ステータコア、7…ティース部、8…環状部、9…分割コア、10…分割環状部、11…回動軸、101…第1積層部材、201…第2積層部材、301…第3積層部材、401…第4積層部材、102,202,302,402…積層分割環状部、103,203,303,403…積層ティース部、106,206,306,406…円弧凸部、107,207,307,407…円弧凹部、108,208,308,408…周方向当接面、110,210,310,410…嵌合部のクリアランス、601,602,603,604…積層部材。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記コアは、前記環状部を周方向に分割した分割環状部と前記ティース部とを備える複数の分割コアから構成され、
前記各分割コアは、該周方向端部に、周方向に隣接する前記分割コアと嵌合する凸部及び凹部を備え、
前記各分割コアは、前記周方向端部に形成する複数の凸部の長さ、又は、複数の凹部の深さが異なるように複数の積層部材を積層することによって形成される
ことを特徴とするブラシレスモータ。 A brushless motor comprising a stator including a core composed of a substantially cylindrical annular portion and a tooth portion extending in a substantially orthogonal direction of the annular portion, and a rotor accommodated on the inner peripheral side of the stator,
The core is composed of a plurality of split cores each including a split annular portion obtained by dividing the annular portion in the circumferential direction and the teeth portion;
Each of the divided cores includes, at the circumferential end, a convex portion and a concave portion that engage with the divided core adjacent in the circumferential direction,
Each of the divided cores is formed by laminating a plurality of laminated members such that the lengths of the plurality of convex portions formed at the circumferential end portion or the depths of the plurality of concave portions are different. Brushless motor.
前記積層部材は、前記周方向端部に、周方向に隣接する前記積層部材と当接する平面状の当接面を備える
ことを特徴とするブラシレスモータ。 The brushless motor according to claim 1,
The laminated member includes a planar contact surface that contacts the laminated member adjacent in the circumferential direction at the circumferential end.
前記積層部材は、前記周方向端部の一端に周方向に円弧凸状に突出した円弧凸部を備えるとともに、隣接する前記積層部材の前記円弧凸部に嵌る円弧凹状の円弧凹部をその他端に備える
ことを特徴とするブラシレスモータ。 The brushless motor according to claim 1 or 2,
The laminated member includes an arc convex portion protruding in an arc convex shape in the circumferential direction at one end of the circumferential end portion, and an arc concave arc concave portion that fits into the arc convex portion of the adjacent laminated member at the other end. A brushless motor characterized by comprising.
前記分割コアは、前記積層部材同士の前記円弧凸部および前記円弧凹部を形成する円弧の中心を同軸上に持つ前記積層部材から構成される
ことを特徴とするブラシレスモータ。 The brushless motor according to claim 2 or 3,
The split core is constituted by the laminated member having coaxially the center of an arc forming the arc convex portion and the arc concave portion of the laminated members.
前記分割コアは、前記積層部材同士の前記円弧凸部および前記円弧凹部を形成する円弧の半径のみが異なる前記積層部材から構成される
ことを特徴とするブラシレスモータ。 The brushless motor according to claim 4,
The split core is constituted by the laminated member that is different only in the radius of the arc that forms the arc convex part and the arc concave part of the laminated members.
前記コアは、前記環状部を周方向に分割した分割環状部と前記ティース部とを備える複数の分割コアから構成され、
前記分割コアは、前記周方向端部に、周方向に隣接する前記分割コアと嵌合する円弧凸部及び円弧凹部、ならびに、周方向端部に隣接する前記分割コアと当接する該円弧凸部及び円弧凹部の内径側に続いて形成される当接面、を備えた複数の積層部材を積層することによって形成される
ことを特徴とするブラシレスモータ。 A brushless motor comprising a stator including a core composed of a substantially cylindrical annular portion and a tooth portion extending in a substantially orthogonal direction of the annular portion, and a rotor accommodated on the inner peripheral side of the stator,
The core is composed of a plurality of split cores each including a split annular portion obtained by dividing the annular portion in the circumferential direction and the teeth portion;
The split core includes an arc convex portion and an arc concave portion that are fitted to the circumferentially adjacent split core at the circumferential end portion, and the arc convex portion that is in contact with the split core adjacent to the circumferential end portion. And a plurality of laminated members each having an abutting surface formed on the inner diameter side of the arc recess, and a brushless motor.
前記円弧凸部及び前記円弧凹部は、半円未満の円弧から形成される
ことを特徴とするブラシレスモータ。 The brushless motor according to any one of claims 2 to 6,
The arc-shaped convex portion and the arc-shaped concave portion are formed from arcs less than a semicircle.
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