JP2006211753A - Brushless motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラシレスモータに係り、特に、ロータマグネットとモータ回転軸方向に対向するように複数の突極がステータコアに形成されたアキシャルギャップタイプのブラシレスモータに関する。 The present invention relates to a brushless motor, and more particularly to an axial gap type brushless motor in which a plurality of salient poles are formed on a stator core so as to face a rotor magnet and a motor rotation axis direction.
従来から、ロータとステータとがモータ回転軸方向に対向するように配置された所謂アキシャルギャップタイプのブラシレスモータが知られている。この種のブラシレスモータのなかには、ステータにステータコアを有すると共に、このステータコアのモータ回転軸周りにステータコイルが巻回された突極を複数備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called axial gap type brushless motor in which a rotor and a stator are arranged so as to face each other in the motor rotation axis direction is known. Some brushless motors of this type include a stator core in a stator and a plurality of salient poles around which a stator coil is wound around a motor rotation shaft of the stator core (see, for example, Patent Document 1).
この種のブラシレスモータにおけるステータコアの構成について、図12,図13を参照しながら簡単に説明すると、従来のブラシレスモータに備えられたステータコア180では、図12(a),図12(b)に示すように、突極182をモータ回転方向Rに沿って切断したときの突極182の断面形状が矩形状となっていた。
The configuration of the stator core in this type of brushless motor will be briefly described with reference to FIGS. 12 and 13. The
また、図13(a),図13(b)に示すように、従来のブラシレスモータのなかには、突極282のロータマグネット224側が、ステータコイル270の空芯部272よりもロータマグネット224側に突出すると共に、ステータコイル270におけるロータマグネット224側の端面270aの一部を覆うように構成されているものがある。このとき、突極282のステータコイル270の空芯部272よりもロータマグネット224側に突出した端部282aの断面形状は、突極282をモータ回転方向Rに沿って切断したときに矩形状となっていた。
しかしながら、図12で示される従来技術では、突極182の断面形状が矩形状となっているため、図12(b)に示すように、ロータマグネット124とステータコア180とのギャップが大きい場所(符号P1で示す場所)と、ギャップの小さい場所(符号P2で示す場所)とが交互に存在する。
However, in the prior art shown in FIG. 12, the
そして、ステータコイル170が通電されることによりロータ120が回転しているときには、ロータマグネット124の各磁極において、ステータコア180とのギャップが小さい状態と大きい状態とが急激に切り替わるように繰り返されることになる。
When the
このとき、ロータマグネット124とステータコア180とのギャップが大きいときには、ロータマグネット124とステータコア180との間の磁束密度が低くなり、ロータマグネット124とステータコア180とのギャップが小さいときには、ロータマグネット124とステータコア180との間の磁束密度が高くなる。
At this time, when the gap between the
従って、ステータコイル170が通電されることによりロータ120が回転しているときには、ロータマグネット124の各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが急激に切り替わるように繰り返されることになるため、ロータマグネット124とステータコア180との間に作用する吸引・反発力も急激に増減するようになる。
Therefore, when the
このように、ロータマグネット124とステータコア180との間に作用する吸引・反発力が急激に増減し、磁気エネルギーが急激に変化するようになると、コギングトルク(回転角度によるトルク変動)が増大し、騒音や振動が大きくなるという問題が生じる。
As described above, when the attractive / repulsive force acting between the
同様に、図13で示される従来技術においても、突極282のステータコイル270の空芯部272よりもロータマグネット224側に突出した端部282aの断面形状が矩形状となっているため、ロータ220が回転しているときには、ロータマグネット224の各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが急激に切り替わるように繰り返される。
Similarly, in the prior art shown in FIG. 13, the cross-sectional shape of the
これにより、上記と同様に、ロータマグネット224とステータコア280との間に作用する吸引・反発力が急激に増減し、磁気エネルギーが急激に変化するようになるため、コギングトルクが増大し、騒音や振動が大きくなるという問題が生じる。
As a result, as described above, the attractive / repulsive force acting between the
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、特殊な構成を用いることなく簡易な構成でコギングトルクを低減することにより騒音や振動の発生を抑制することが可能な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 the above problems, and its object is to suppress the generation of noise and vibration by reducing the cogging torque with a simple configuration without using a special configuration. It is to provide a brushless motor.
前記課題を解決するために、請求項1に記載のブラシレスモータは、モータ回転軸の周りに複数の磁極が形成されたロータマグネットを有するロータと、前記ロータマグネットとモータ回転軸方向に対向するように形成された突極をモータ回転軸の周りに複数備えたステータコアを有すると共に、前記各突極にステータコイルが巻回されたステータと、を備えたブラシレスモータにおいて、前記突極の前記ロータマグネット側は、モータ回転方向先端側からモータ回転方向中央側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットに近づくと共に、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットから遠ざかるように山形に形成されていることを特徴とするものである。 In order to solve the above problem, a brushless motor according to claim 1 is configured so that a rotor having a rotor magnet in which a plurality of magnetic poles are formed around a motor rotation axis, and the rotor magnet face each other in the motor rotation axis direction. And a stator having a stator core with a stator coil wound around each of the salient poles, and the rotor magnet of the salient poles. The side gradually approaches the rotor magnet from the front side in the motor rotation direction toward the center side in the motor rotation direction, and gradually moves away from the rotor magnet from the center side in the motor rotation direction toward the rear end side in the motor rotation direction. It is characterized by being formed in a Yamagata shape.
このように、請求項1に記載のブラシレスモータによれば、突極のロータマグネット側が、モータ回転方向先端側からモータ回転方向中央側に向かうに従って徐々にロータマグネットに近づくと共に、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々にロータマグネットから遠ざかるように山形に形成されているので、ステータコイルが通電されることによりロータが回転しているときには、ロータマグネットの各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが徐々に切り替わるようになる。 Thus, according to the brushless motor of the first aspect, the rotor magnet side of the salient pole gradually approaches the rotor magnet from the front end side in the motor rotation direction toward the center side in the motor rotation direction, and at the center side in the motor rotation direction. Is formed in a mountain shape so as to gradually move away from the rotor magnet toward the rear end side in the motor rotation direction, so that when the rotor is rotated by energization of the stator coil, magnetic flux is generated at each magnetic pole of the rotor magnet. The state where the density is low and the state where the density is high are gradually switched.
従って、ロータマグネットとステータコアとの間に作用する吸引・反発力も徐々に増減するようになり、磁気エネルギーの変化が緩やかなものとなる。これにより、コギングトルクを低減することができるので、騒音や振動が発生することを抑制することが可能となる。 Accordingly, the attractive / repulsive force acting between the rotor magnet and the stator core also gradually increases and decreases, and the change in magnetic energy becomes gradual. Thereby, since cogging torque can be reduced, it becomes possible to suppress generation of noise and vibration.
このとき、請求項2に記載のブラスレスモータのように、より好適には、突極のロータマグネット側のモータ回転方向先端側が、モータ回転方向先端側からモータ回転方向中央側に向かうに従って徐々にロータマグネットに近づく平面状又は曲面状の傾斜面で構成され、突極のロータマグネット側のモータ回転方向後端側が、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々にロータマグネットから遠ざかる平面状又は曲面状の傾斜面で構成される。 At this time, as in the brassless motor according to claim 2, more preferably, the front end side in the motor rotation direction of the salient pole on the rotor magnet side gradually increases from the front end side in the motor rotation direction toward the central side in the motor rotation direction. It consists of a flat or curved inclined surface that approaches the rotor magnet, and gradually moves from the rotor magnet toward the rear end side of the motor rotation direction from the motor rotation direction center side of the motor rotation direction on the rotor magnet side of the salient pole. It consists of a flat or curved inclined surface that moves away.
このように構成されていると、ステータコイルが通電されることによりロータが回転しているときには、ロータマグネットの各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが徐々に切り替わることをより確実なものとすることができる。 With this configuration, when the rotor is rotated by energizing the stator coil, it is more reliable that the magnetic flux density of each magnetic pole of the rotor magnet is gradually switched between the low magnetic flux density state and the high magnetic flux state. Can be.
また、請求項3に記載のブラシレスモータのように、さらに好適には、突極のロータマグネット側のモータ回転方向中央側に、ロータマグネットのステータ側の端面と平行となるように平面状の頂上面が形成され、この頂上面が、モータ径方向内側から外側に向かうに従って徐々に幅広となるように形成される。 Further, as in the brushless motor according to claim 3, more preferably, the top of the salient pole on the rotor magnet side center side in the motor rotation direction is parallel to the end surface on the stator side of the rotor magnet. A surface is formed, and this top surface is formed so as to gradually become wider from the inner side to the outer side in the motor radial direction.
つまり、ロータとステータとがモータ回転軸方向に対向するように配置されたブラシレスモータでは、モータ径方向内側よりも外側の方が突極上をロータマグネットの磁極が通過する速度が速い(距離が長い)ので、請求項3に記載のブラシレスモータのように、突極の頂上面がモータ径方向内側から外側に向かうに従って徐々に幅広となるように形成されていると、モータ径方向内側と外側とで、ロータマグネットの磁極が突極の頂上面を通過するタイミングを合わせることができる。これにより、コギングトルクをより安定して低減することが可能となる。 That is, in a brushless motor in which the rotor and the stator are arranged so as to oppose each other in the motor rotation axis direction, the speed at which the magnetic poles of the rotor magnet pass on the salient pole is faster on the outer side than on the inner side in the motor radial direction Therefore, as in the brushless motor according to claim 3, when the top surface of the salient pole is formed so as to gradually increase from the inner side to the outer side in the motor radial direction, Thus, the timing at which the magnetic pole of the rotor magnet passes through the top surface of the salient pole can be matched. As a result, the cogging torque can be reduced more stably.
なお、請求項4に記載のブラシレスモータのように、突極のロータマグネット側が、ステータコイルの空芯部の内側に位置するように構成されていても良い。 Note that, as in the brushless motor according to the fourth aspect, the rotor magnet side of the salient pole may be configured to be located inside the air core portion of the stator coil.
このように構成されていると、突極のロータマグネット側への突出量を抑えることができるので、ロータマグネットとステータコアとのギャップを小さくすることができる。これにより、ロータマグネットとステータコアとの間の磁束密度を高めることができ、モータトルクを向上させることが可能となる。 If comprised in this way, since the protrusion amount to the rotor magnet side of a salient pole can be suppressed, the gap of a rotor magnet and a stator core can be made small. Thereby, the magnetic flux density between the rotor magnet and the stator core can be increased, and the motor torque can be improved.
また、請求項5に記載のブラシレスモータのように、突極の前記ロータマグネット側が、ステータコイルの空芯部よりもロータマグネット側に突出し、且つ、ステータコイルにおけるロータマグネット側の端面の一部を覆うように構成されていても良い。 Further, as in the brushless motor according to claim 5, the rotor magnet side of the salient pole protrudes to the rotor magnet side from the air core portion of the stator coil, and a part of the end surface of the stator coil on the rotor magnet side is formed. You may be comprised so that it may cover.
このように構成されていると、ステータコイルの空芯部よりもロータマグネット側に突出すると共に、ステータコイルにおけるロータマグネット側の端面の一部を覆うように構成された突極のロータマグネット側で、ロータマグネットの磁束をステータコイル側に取り込むことができる。これにより、ロータマグネットとステータコアとの間の磁束密度を高めることができ、モータトルクを向上させることが可能となる。 With this configuration, the rotor coil side of the salient pole configured to protrude to the rotor magnet side from the air core portion of the stator coil and to cover a part of the end surface on the rotor magnet side of the stator coil. The magnetic flux of the rotor magnet can be taken into the stator coil side. Thereby, the magnetic flux density between the rotor magnet and the stator core can be increased, and the motor torque can be improved.
さらに、請求項6に記載のブラシレスモータのように、ステータは、複数のステータコイルの端末部を結線する結線端子ユニットを備えると共に、結線端子ユニットと複数のステータコイルとステータコアが樹脂部材で一体的にモールド成形されることによりユニット化されていても良い。 Further, as in the brushless motor according to claim 6, the stator includes a connection terminal unit for connecting the terminal portions of the plurality of stator coils, and the connection terminal unit, the plurality of stator coils, and the stator core are integrally formed of a resin member. It may be unitized by molding.
このように構成されていると、ブラシレスモータの組み立て作業時に、結線端子ユニットと複数のステータコイルとステータコアがユニット化されたステータをモータ本体に容易に組み付けることが可能となる。 If comprised in this way, at the time of the assembly operation of a brushless motor, it will become possible to assemble | attach the stator which united the connection terminal unit, the several stator coil, and the stator core to the motor main body easily.
また、請求項7に記載のブラシレスモータのように、ステータには、モールド成形により外部取付ステーが樹脂部材で一体的に形成されていても良い。 Further, as in the brushless motor according to the seventh aspect, the stator may be integrally formed with a resin member with an external mounting stay by molding.
このように構成されていると、結線端子ユニットと複数のステータコイルとステータコアを樹脂部材で一体的にモールド成形してステータを形成するときに、ステータに外部取付ステーが同時に形成されるので、外部取付ステーを別途成形することを不要にすることができる。これにより、従来に比して製造工数を削減できると共に、部品点数が増加することを防止することができるので製造コストを低減することができる。 With this configuration, when the stator is formed by integrally molding the connection terminal unit, the plurality of stator coils, and the stator core with a resin member, an external mounting stay is simultaneously formed on the stator. It is not necessary to separately mold the mounting stay. As a result, the number of manufacturing steps can be reduced as compared with the conventional case, and the increase in the number of parts can be prevented, so that the manufacturing cost can be reduced.
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that members, arrangements, and the like described below do not limit the present invention, and it goes without saying that various modifications can be made in accordance with the spirit of the present invention.
はじめに、本発明の一実施形態に係るブラシレスモータの構成について説明する。
本発明の一実施形態に係るブラシレスモータ10は、例えば、乗用自動車等のラジエータを冷却するためのブラシレスファンモータ装置に好適に適用されるものであり、図1に示すように、ロータ20と、ステータとしてのステータユニット30と、回路ユニット40と、バックフレーム50を有して構成されている。
First, the configuration of a brushless motor according to an embodiment of the present invention will be described.
A
ロータ20は、円盤状に構成されたロータヨーク22を備えており、ロータヨーク22のステータユニット30側の平面部22aには、環状のロータマグネット24が固定されている。このロータマグネット24には、モータ回転軸Lの周りにN極とS極とが交互に形成(例えば、8極形成)されている。
The
ロータヨーク22の中央部には、環状のシャフト支持部22bが形成されており、このシャフト支持部22bには、回転シャフト26が嵌合されている。回転シャフト26は、後述するステータユニット30に設けられた軸受部材32によって回転自在に支持されており、この回転シャフト26の先端部には、ネジなどの固着具によって不図示のファンが固定されるようになっている。
An annular shaft support portion 22b is formed at the center of the
ステータユニット30は、図1、図2に示すように、結線端子ユニット60と、ステータコイル70と、ステータコアとしてのバックヨーク80を有して構成されている。本実施形態のステータユニット30は、予めモールド成形された結線端子ユニット60と、ステータコイル70およびバックヨーク80とがさらにモールド成形されることによって一体化されたものであり、所定の形状に構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
つまり、このモールド成形されたステータユニット30の構成について説明すると、ステータユニット30のモータ回転軸L上には、回転シャフト26を挿通するための孔部30aが形成されており、この孔部30aの周囲には、モータ回転軸L方向に離間する二箇所の位置に軸受部材32を支持するための軸受支持部30bが形成されている。
That is, the configuration of the molded
また、図2に示すように、ステータユニット30のモータ径方向外側の部分でステータコイル70の境界近傍位置には、モータ径方向に延びる外部取付ステー30cが形成されている。この外部取付ステー30cは、ステータユニット30をモールド成形したときに樹脂部材で一体的に形成されたものである。
As shown in FIG. 2, an external mounting stay 30 c extending in the motor radial direction is formed at a position near the boundary of the
さらに、図1に示すように、ステータユニット30のロータ20側には、このロータ20と面対向するように結線端子ユニット60が配置されており、結線端子ユニット60のモータ回転軸L周りには、ロータマグネット24とモータ回転軸L方向に対向するように複数のステータコイル70が設けられている。本実施形態のステータコイル70は、結線端子ユニット60によりY字状に結線されており、結線端子ユニット60には、バックヨーク80が一体に連結されている。
Further, as shown in FIG. 1, a
本実施形態の結線端子ユニット60は、図3に示すように、結線端子フレーム62(バスバー)をモールド成形することによって、結線端子フレーム62と樹脂部材とが一体化された概略円盤状の部材である。図3はステータユニット30にモールド成形される前の段階の結線端子ユニット60の構成を示す図である。図3に示すように、結線端子ユニット60の中央部には、モータ回転軸方向に貫通する孔部60aが形成されており、孔部60aの周囲に形成された内側環状成形部60bには、結線端子フレーム62がモールド成形されている。
As shown in FIG. 3, the
この結線端子ユニット60に用いる結線端子フレーム62は、U相フレーム62u、V相フレーム62v、W相フレーム62wと、コモンフレーム62cと、を有して構成されている。U相フレーム62u、V相フレーム62v、W相フレーム62w、コモンフレーム62cのそれぞれは、細長の導電性平板部材をモータ回転軸を中心として円弧状に曲げることにより形成されたものである。
The
そして、U相フレーム62u、V相フレーム62v、W相フレーム62wのそれぞれには、U相、V相、W相の各相のステータコイル70(図2参照)の端末部と接続するための結線端子64が形成されている。また、コモンフレーム62cには、U相、V相、W相のステータコイル70の中性点となる端末部をそれぞれ接続するための結線端子66が形成されている。
Each of the
結線端子ユニット60に形成された内側環状成形部60bの径方向外側で且つ各結線端子64,66が位置する樹脂成形部分には、板厚方向に貫通する複数の切欠部60cが形成されている。本実施形態では、このように結線端子ユニット60の樹脂成形部分に切欠部60cを設けることにより、内側環状成形部60bから径方向外側へ向けて結線端子64,66がそれぞれ突出し、この結線端子64,66とステータコイル70の端末部とを切欠部60cを介してスポット溶接等によりそれぞれ接続することができるようになっている。
A plurality of
結線端子ユニット60の内側環状成形部60bよりも径方向外側に形成された外側環状成形部60dには、ステータコイル70を固定するための複数のステータコイル固定部60eが形成されている。さらに、ステータコイル固定部60eの内側には、板厚方向に貫通する突極挿通部60fが形成されており、本実施形態では、この突極挿通部60fに、後に詳述するバックヨーク80の突極82を挿通することができるようになっている。また、ステータコイル固定部60eとステータコイル固定部60eとの間には、ステータコイル70のうち隣接するステータコイル同士が接触しないように、絶縁壁60gが設けられている。
A plurality of stator
図4(a)に示すように、バックヨーク80のモータ回転軸L周りには、ロータマグネット24とモータ回転軸L方向に対向するように複数の突極82(本実施形態では8個)が形成されている。この突極82には、結線端子ユニット60のステータコイル固定部60eを介してステータコイル70が巻回されている(図2,図3参照)。
As shown in FIG. 4A, around the motor rotation axis L of the
ここで、本実施形態のバックヨーク80の構成を図4(b)を参照しながら説明すると、突極82のロータマグネット24側は、モータ回転方向先端側(Rf側)からモータ回転方向中央側(Rc側)に向かうに従って徐々にロータマグネット24に近づくと共に、モータ回転方向中央側(Rc側)からモータ回転方向後端側(Rr側)に向かうに従って徐々にロータマグネット24から遠ざかるように山形に形成されている
Here, the configuration of the
つまり、突極82のモータ回転方向先端側(Rf側)には、モータ回転方向先端側(Rf側)からモータ回転方向中央側(Rc側)に向かうに従って徐々にロータマグネット24に近づく平面状の第一傾斜面84が形成されており、突極82のモータ回転方向後端側(Rr側)には、モータ回転方向中央側(Rc側)からモータ回転方向後端側(Rr側)に向かうに従って徐々にロータマグネット24から遠ざかる平面状の第二傾斜面86が形成されている。
That is, the
さらに、突極82のロータマグネット24側のモータ回転方向中央側(Rc側)には、ロータマグネット24のステータユニット30側の端面24aと平行となるように平面状の頂上面88が形成されている。この頂上面88は、図4(a)に示すように、モータ径方向内側(Xi側)から外側(Xo側)に向かうに従って徐々に幅広(この場合の幅は頂上面88のモータ回転方向Rの長さを示す)となるように形成されている。
Further, a flat
また、本実施形態では、図4(b)に示すように、突極82にステータコイル70を巻回したときに、突極82のロータマグネット24側に形成された頂上面88が、ステータコイル70の空芯部72の内側に位置するようになっている。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 4B, when the
回路ユニット40は、図1に示すように、ヒートシンク42と回路基板44とを有して構成されている。ヒートシンク42は、ステータユニット30のロータ20と反対側の位置に配置されており、回路基板44は、ヒートシンク42のステータユニット30と反対側に設けられている。回路基板44には、ドライバIC44aやその他の電子部品が配設されており、このドライバIC44aは、配線部材44bによって結線端子ユニット60に配線接続されている。そして、この回路ユニット40のステータユニット30と反対側は、バックフレーム50によって覆われている。
As shown in FIG. 1, the
次に、上記構成からなるブラシレスモータの作用について説明する。 Next, the operation of the brushless motor having the above configuration will be described.
本発明の一実施形態に係るブラシレスモータ10によれば、突極82のロータマグネット24側が、モータ回転方向先端側(Rf側)からモータ回転方向中央側(Rc側)に向かうに従って徐々にロータマグネット24に近づくと共に、モータ回転方向中央側(Rc側)からモータ回転方向後端側(Rr側)に向かうに従って徐々にロータマグネット24から遠ざかるように山形に形成されているので、ステータコイル70が通電されることによりロータ20が回転しているときには、ロータマグネット24の各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが徐々に切り替わるようになる。
According to the
従って、ロータマグネット24とバックヨーク80との間に作用する吸引・反発力も徐々に増減するようになり、磁気エネルギーの変化が緩やかなものとなる。これにより、コギングトルクを低減することができるので、騒音や振動が発生することを抑制することが可能となる。
Accordingly, the attractive / repulsive force acting between the
また、本実施形態では、突極82モータ回転方向先端側(Rf側)に、モータ回転方向先端側(Rf側)からモータ回転方向中央側(Rc側)に向かうに従って徐々にロータマグネット24に近づく平面状の第一傾斜面84が形成され、突極82のモータ回転方向後端側(Rr側)に、モータ回転方向中央側(Rc側)からモータ回転方向後端側(Rr側)に向かうに従って徐々にロータマグネット24から遠ざかる平面状の第二傾斜面86が形成されている。
Further, in this embodiment, the
このように構成されていると、ステータコイル70が通電されることによりロータ20が回転しているときには、ロータマグネット24の各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが徐々に切り替わることをより確実なものとすることができる。
With this configuration, when the
また、本実施形態では、突極82のロータマグネット24側のモータ回転方向中央側(Rc側)に、ロータマグネット24のステータユニット30側の端面24aと平行となるように平面状の頂上面88が形成され、この頂上面88が、モータ径方向内側(Xi側)から外側(Xo側)に向かうに従って徐々に幅広となるように形成されている。
Further, in the present embodiment, the
つまり、本実施形態のように、ロータ20とステータユニット30とがモータ回転軸L方向に対向するように配置されたブラシレスモータ10では、モータ径方向内側(Xi側)よりも外側(Xo側)の方が突極82上をロータマグネット24の磁極が通過する速度が速くなる(距離が長い)。このとき、本実施形態のように、突極82の頂上面88がモータ径方向内側(Xi側)から外側(Xo側)に向かうに従って徐々に幅広となるように形成されていると、モータ径方向内側(Xi側)と外側(Xo側)とで、ロータマグネット24の磁極が突極82の頂上面88を通過するタイミングを合わせることができる。これにより、コギングトルクをより安定して低減することが可能となる。
That is, as in the present embodiment, in the
さらに、本実施形態のように、突極82のロータマグネット24側が、ステータコイル70の空芯部72の内側に位置するように構成されていると、突極82のロータマグネット24側への突出量を抑えることができるので、ロータマグネット24とバックヨーク80とのギャップを小さくすることができる。これにより、ロータマグネット24とバックヨーク80との間の磁束密度を高めることができ、モータトルクを向上させることが可能となる。
Further, as in the present embodiment, when the
また、本実施形態では、結線端子ユニット60と、複数のステータコイル70と、バックヨーク80をモールド成形することによってステータユニット30を単一ユニット化しているので、これにより、ブラシレスモータの組み立て作業時に、結線端子ユニット60と複数のステータコイル70とバックヨーク80が散けてしまうことを防止することができる。従って、ステータユニット30をモータ本体に容易に組み付けることが可能である。
Further, in this embodiment, the
さらに、本実施形態では、結線端子ユニット60と複数のステータコイル70とバックヨーク80を樹脂部材で一体的にモールド成形してステータユニット30を形成するときに、ステータユニット30に外部取付ステー30cが同時に形成されるので、外部取付ステー30cを別途成形することを不要にすることができる。これにより、従来に比して製造工数を削減できると共に、部品点数が増加することを防止することができるので製造コストを低減することができる。
Furthermore, in this embodiment, when the
また、本実施形態では、結線端子フレーム62をモールド成形することにより結線端子ユニット60を形成しているので、結線端子フレーム62の形状および位置を樹脂部材で固定することができる。これにより、ブラシレスモータ10の組み立て作業時に、結線端子ユニット60の取り扱いを容易にすることができる。
In the present embodiment, since the
さらに、本実施形態では、図2に示すように、外部取付ステー30cをステータユニット30における複数のステータコイル70の境目近傍位置に形成するようにしているので、外部取付ステー30cの形成位置で樹脂が合流すること無く外部取付ステー30cを成形することができる。従って、外部取付ステー30cの概観を良好にすることができると共に、外部取付ステー30cの強度も確保できる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the external mounting
なお、本発明の実施の形態は、以下のように変形することができる。
(1)上記実施形態では、突極82に形成された第一傾斜面84及び第二傾斜面86がそれぞれ平面状に形成されていたが、図5に示すように、第一傾斜面84及び第二傾斜面86が凸曲面状に形成されていても良い。また、第一傾斜面84及び第二傾斜面86は、凹曲面状に形成されていても良い。さらに、第一傾斜面84及び第二傾斜面86の一方を平面状とし、他方を曲面状としても良い。
The embodiment of the present invention can be modified as follows.
(1) In the above embodiment, the first
(2)上記実施形態では、突極82のロータマグネット24側のモータ回転方向中央側に形成された頂上面88が、モータ径方向内側から外側に向かうに従って徐々に幅広となるように形成されていたが、図6に示すように、頂上面88の幅(この場合の幅は頂上面88のモータ回転方向Rの長さを示す)は、モータ径方向内側(Xi側)から外側(Xo側)に向かうに従って一定となるように形成されていても良い。
(2) In the above embodiment, the
(3)上記実施形態では、突極82が、ロータマグネット24側のモータ回転方向中央側(Rc側)に頂上面88を有する構成であったが、図7に示すように、突極82は、曲面状の第一傾斜面84と曲面状の第二傾斜面86とが山形に連続するように構成されたものであっても良い。
(3) In the above embodiment, the
(4)また、突極82は、図8に示すように、ピラミッド状(三角錐状)に形成されていても良い。
(4) The
(5)上記実施形態では、突極82の頂上面88が突極82のモータ径方向内側(Xi側)端から外側(Xo側)端へ向けて延びるように形成されていたが、図9に示すように、突極82は、四角錐状に構成され、突極82の頂上面88は、モータ径方向Xにおける中間部分に形成されたものであっても良い。
(5) In the above embodiment, the
(6)上記実施形態では、突極82の第一傾斜面84及び第二傾斜面86がバックヨーク80の上端面80aと連続するように構成されていたが、図10に示すように、突極82の第一傾斜面84及び第二傾斜面86は、バックヨーク80の上端面80aに垂直面80bを介して形成されていても良い。
(6) In the above embodiment, the first
つまり、突極82のロータマグネット24側のモータ回転方向先端側(Rf側)およびモータ回転方向後端側(Rr側)を面取り状にしても良い。このように、突極82の全体が山形でなくロータマグネット24側の端部82aが山形に形成されていても良い。このようにすると、突極82に直接的にステータコイル70を巻回する場合に、垂直面80bにステータコイル70を巻回することが可能となる。
That is, the front end side (Rf side) in the motor rotation direction and the rear end side (Rr side) in the motor rotation direction on the
(7)上記実施形態では、突極82のロータマグネット24側が、ステータコイル70の空芯部72の内側に位置するように形成されていたが、図11に示すように、突極82のロータマグネット24側が、ステータコイル70の空芯部72よりもロータマグネット24側に突出し、且つ、ステータコイル70におけるロータマグネット24側の端面70aの一部を覆うように傘状に構成されていても良い。
(7) In the above embodiment, the
このように構成されていると、上述のように傘状に構成された突極82のロータマグネット24側の端部82aで、ロータマグネット24の磁束をステータコイル70側に取り込むことができる。これにより、ロータマグネット24とバックヨーク80との間の磁束密度を高めることができ、モータトルクを向上させることが可能となる。
With this configuration, the magnetic flux of the
10…ブラシレスモータ、20…ロータ、22…ロータヨーク、22a…平面部、22b…シャフト支持部、24…ロータマグネット、24a…端面、26…回転シャフト、30…ステータユニット(ステータ)、30a…孔部、30b…軸受支持部、30c…外部取付ステー、32…軸受部材、40…回路ユニット、42…ヒートシンク、44…回路基板、44a…ドライバIC、44b…配線部材、50…バックフレーム、60…結線端子ユニット、60a…孔部、60b…内側環状成形部、60c…切欠部、60d…外側環状成形部、60e…ステータコイル固定部、60f…突極挿通部、60g…絶縁壁、62…結線端子フレーム、62c…コモンフレーム、62u…U相フレーム、62v…V相フレーム、62w…W相フレーム、64,66…結線端子、70…ステータコイル、70a…端面、72…空芯部、80…バックヨーク(ステータコア)、80a…上端面、82…突極、82a…端部、84…第一傾斜面(傾斜面)、86…第二傾斜面(傾斜面)、88…頂上面
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ロータマグネットとモータ回転軸方向に対向するように形成された突極をモータ回転軸の周りに複数備えたステータコアを有すると共に、前記各突極にステータコイルが巻回されたステータと、を備えたブラシレスモータにおいて、
前記突極の前記ロータマグネット側は、モータ回転方向先端側からモータ回転方向中央側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットに近づくと共に、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットから遠ざかるように山形に形成されていることを特徴とするブラシレスモータ。 A rotor having a rotor magnet having a plurality of magnetic poles formed around a motor rotation axis;
A stator core having a plurality of salient poles formed around the motor rotation axis so as to face the rotor magnet and the motor rotation axis, and a stator having a stator coil wound around each of the salient poles. Brushless motor
The rotor magnet side of the salient pole gradually approaches the rotor magnet as it goes from the front end side in the motor rotation direction to the center side in the motor rotation direction, and gradually goes from the center side in the motor rotation direction toward the rear end side in the motor rotation direction. A brushless motor, wherein the brushless motor is formed in a mountain shape so as to move away from the rotor magnet.
前記突極の前記ロータマグネット側のモータ回転方向後端側は、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットから遠ざかる平面状又は曲面状の傾斜面で構成されていることを特徴とする請求項1に記載のブラシレスモータ。 The leading end side of the salient pole on the rotor magnet side in the motor rotation direction is composed of a flat or curved inclined surface that gradually approaches the rotor magnet as it goes from the leading end side in the motor rotation direction to the central side in the motor rotation direction.
The rear end side of the salient pole on the rotor magnet side in the motor rotation direction is a flat or curved inclined surface that gradually moves away from the rotor magnet as it goes from the motor rotation direction center side to the motor rotation direction rear end side. The brushless motor according to claim 1, wherein the motor is a brushless motor.
前記頂上面は、モータ径方向内側から外側に向かうに従って徐々に幅広となるように形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のブラシレスモータ。 A flat top surface is formed on the center side of the salient pole on the rotor magnet side in the motor rotation direction so as to be parallel to the end surface on the stator side of the rotor magnet,
The brushless motor according to claim 1, wherein the top surface is formed so as to gradually increase in width from the inner side to the outer side in the motor radial direction.
Priority Applications (1)
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JP2005017311A JP2006211753A (en) | 2005-01-25 | 2005-01-25 | Brushless motor |
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JP2009095086A (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Honda Motor Co Ltd | Axial gap motor |
JP2012165645A (en) * | 2012-04-20 | 2012-08-30 | Mitsubishi Electric Corp | Permanent magnet type rotary electric machine |
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2005
- 2005-01-25 JP JP2005017311A patent/JP2006211753A/en active Pending
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