JP2006223024A

JP2006223024A - ブラシレスモータ

Info

Publication number: JP2006223024A
Application number: JP2005032146A
Authority: JP
Inventors: Minoru Takahashi; 稔高橋
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-02-08
Filing date: 2005-02-08
Publication date: 2006-08-24

Abstract

【課題】マグネットに対応したロータコアの軸長をステータコアの軸長より長くしても、ステータコアとロータコアの薄板を同時に加工するときに薄板の材料の歩留まりが悪くなるのを抑制すること。
【解決手段】シャフト２０の外周にロータコア２２を固定し、ロータコア２２の外周にマグネット２４を固定し、マグネット２４との間に間隙を空けてステータコア２６を配置し、ステータコア２６にコイル２８を巻き付け、ステータコア２６をモータケース１２に固定し、ロータコア２２を薄板４０を積層して構成し、ステータコア２６を薄板３２を積層して構成し、薄板４０間に間隙４２を形成し、ロータコア２２の薄板間４０に、ロータコア２２の薄板４０間全体として、ステータコア２６の薄板３２間全体の間隙よりも大きな間隙を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ブラシレスモータに係り、特に、ＥＰＳ用ブラシレスモータの構造の改良に関する。

従来のＥＰＳ用ブラシレスモータとしては、例えば、モータケースに回転自在に支持されたロータ軸の外周にロータコアを固定して回転子を構成し、この回転子の外周側に、コイルが巻装されたステータコアを配置して固定子を構成し、ステータコアとロータコアを、素材鋼板から同時に打ち抜き加工された薄板を積層して構成するようにしたものが提案されている(特許文献１参照)。

一方、ブラシレスモータの出力を大きくするに際して、ロータコアの外周にマグネットを固定し、マグネットの軸長をステータコアの軸長よりも長くするようにしたものが提案されている(特許文献２参照)。
特開平１１−２１５７４７号公報(第２頁、図５〜図８参照)特開２００４−４８８５１号公報(第３頁〜第５頁、図１〜図４参照)

従来技術においては、ロータコアのうちマグネットに対応した部位の軸長をステータコアの軸長よりも長くすることでブラシレスモータの出力を高めるようにしているが、ロータコアとステータコアを、素材鋼板を加工して形成された薄板を積層して構成すると、ロータコアに用いる薄板の枚数はステータコアに用いる薄板の枚数よりも多くなる。このため、ロータコアに用いる薄板とステータコアに用いる薄板を同時に打ち抜き加工すると、ステータコアの薄板が余ってしまい、その分材料の歩留まりが悪くなる。

一方、ロータコアとステータコアの軸長を同じとし、ロータコアに固定されるマグネットの軸長のみを長くすると、マグネットがロータコアに対してオーバーハングした状態となり、マグネットの機械的強度や耐減磁性能上望ましくない。すなわち、マグネット端面付近の機械的強度や減磁耐性が弱くなるためである。

本発明の課題は、マグネットに対応したロータコアの軸長をステータコアの軸長より長くしても、ステータコアとロータコアの薄板を同時に加工するときに薄板の材料の歩留まりが悪くなるのを抑制することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、回転自在に支持されたシャフトの外周に薄板を積層したロータコアを固定し、前記ロータコアの外周にマグネットを固定し、薄板を積層したステータコアを前記マグネットとの間に間隙を保ってケースに固定し、前記ステータコアに巻線を施してなるブラシレスモータにおいて、前記ロータコアの薄板間に、前記ロータコアの薄板間全体として、前記ステータコアの薄板間全体の間隙よりも大きな間隙を形成してなることを特徴とするブラシレスモータを構成したものである。

上記ブラシレスモータを構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。
(１)前記ロータコアの各薄板間に間隙を形成してなる。
(２)前記ロータコアの各薄板間のうちいずれか１箇所または複数箇所に間隙を形成してなる。
(３)前記ロータコアの薄板間に形成された間隙の全体の長さは、前記ロータコアの軸長と前記ステータコアの軸長との差に対応してなる。
(４)前記ロータコアの薄板の枚数と前記ステータコアの枚数は同数である。

また、本発明は、回転自在に支持されたシャフトの外周に薄板を積層したロータコアを固定し、前記ロータコアの外周にマグネットを固定し、薄板を積層したステータコアを前記マグネットとの間に間隙を保ってケースに固定し、前記ステータコアに巻線を施してなるブラシレスモータを製造するブラシレスモータの製造方法において、前記ロータコアの薄板間に、前記ロータコアの薄板間全体として、前記ステータコアの薄板間全体の間隙よりも大きな間隙を形成する工程を備えていることを特徴とするブラシレスモータの製造方法を採用したものである。

前記した手段によれば、ロータコアの薄板間に、ロータコアの薄板間全体として、ステータコアの薄板間全体の間隙よりも大きな間隙を形成するようにしたため、ロータコアの薄板とステータコアの薄板を同時に打ち抜き加工しても、ステータコアの薄板が余るのを少なくすることができ、その分材料の歩留まりが悪くなるのを抑制することができる。この場合、ステータコアの薄板の枚数とステータコアの薄板の枚数を同じにすることで、ステータコアの薄板が余ることはなく、その分材料の歩留まりの向上を図ることができるとともに、効率良く材料を利用することができる。またマグネットの端面をロータコアの端面に合わせることで、機械的強度や減磁耐性能を確保することができる。

以上説明したように、本発明によれば、ロータコアの薄板とステータコアの薄板を同時に打ち抜き加工しても、材料の歩留まりの向上を図ることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例を示すブラシレスモータの要部縦断面図、図２は、ステータコアとロータコアの要部縦断面図、図３は、ロータコアの要部拡大断面図である。

図１〜図３において、ブラシレスモータ１０は、ＥＰＳ用ブラシレスモータとして、略椀形状に形成されたモータケース１２を備えており、モータケース１２の開口部にはモータケース１２の開口部を閉塞するためのハウジング１４が固定されている。モータケース１２の略中央部には凹部１２ａが形成され、ハウジング１４の略中央部には凹部１４ａが形成されており、各凹部１２ａ、１４ａにはそれぞれ軸受(ベアリング)１６、１８が固定されている。各軸受１６、１８にはシャフト(ロータ軸)２０が挿入されており、シャフト２０の軸方向両端側は軸受１６、１８によって回転自在に支持されている。シャフト２０の外周にはロータコア２２が固定されており、ロータコア２２の外周にはマグネット２４が固定されている。マグネット２４は、その軸長がロータコア２２の軸長と同じようになるように形成されており、マグネット２４の軸方向両端面はそれぞれロータコア２２の軸方向両端面と合うようになっている。すなわち、機械的強度と減磁耐性能を確保するために、マグネット２４の軸方向両端面がロータコア２２の軸方向両端面と合うように構成されている。

マグネット２４の外側には、マグネット２４と間隙を保って（空けて）ステータコア２６が配置されており、ステータコア２６はモータケース１２の内周面に固定されている。ステータコア２６には、コイル２８を構成する巻線が巻き付けられており、コイル２８の巻線の端末は接続端子２９を介してハウジング１４の外部に引き出されるようになっている。

ロータコア２２とステータコア２６は、鋼板を用いて加工された薄板３０、３２が複数枚積層されて構成されている。ロータコア２２とマグネット２４の軸長はステータコア２６の軸長よりも長く構成されているが、ロータコア２２の薄板３０の枚数と、ステータコア２６の薄板３２の枚数を同じにするために、本実施例においては、ステータコア２６の薄板３２は互いに密着した状態で積層されている。

これに対して、ロータコア２２の薄板３０は、ロータコア２２の薄板３０間に、ロータコア２２の薄板３０間全体として、ステータコア２６の薄板３２間全体の間隙よりも大きな間隙を形成するために、例えば、図３に示すように、各薄板３０には突起３６、３８が形成されており、各薄板３０は突起３６、３８を介して互いに積層され、各薄板３０間には間隙３４が形成されるようになっている。この場合、薄板３０間に形成される間隙３４の全体の長さは、ロータコア２２の軸長とステータコア２６の軸長の差に対応した長さとなっている。これによりロータコア２２の薄板３０の枚数とステータコア２６の薄板３２の枚数を同じにすることができる。

ロータコア２２の薄板３０とステータコア２６の薄板３２を素材鋼板から同時に打ち抜き加工するに際して、薄板３０と薄板３２の枚数が同じであるため、ステータコア２６の薄板３２が余ることはなく、材料の歩留まりの向上を図ることができ、効率良く素材鋼板を利用することが可能になる。

ロータコア２２とステータコア２６を構成するに際して、薄板３０と薄板３２の枚数を同一にしなくても、ロータコア２２の薄板３０間に、ロータコア２２の薄板３０間全体として、ステータコア２６の薄板３２全体の間隙よりも大きな間隙を形成することで、薄板３０、３２を同時に打ち抜き加工しても、ステータコア２６に用いる薄板３２が余る枚数を少なくすることができる。

次に、本発明の第２実施例を図４にしたがって説明する。本実施例は、前述の実施例とステータコア２２を用いる薄板３０とその積層方法のみ異なる。すなわち、各薄板３０間に間隙３４を形成する代わりに、本実施例では、鋼板で構成された薄板４０を複数枚積層してロータコア２２を構成するに際して、薄板４０を２つのグループに分け、一方のグループと他方のグループとの間に間隙４２を形成し、ロータコア２２の薄板４０間に、ロータコア２２の薄板４０間全体として、ステータコア２６の薄板３２間全体の間隙よりも大きな間隙を形成することで、薄板４０の枚数と薄板３２の枚数を同じにすることができる。このため、薄板４０と薄板３２を同時に打ち抜き加工しても、ステータコア２６に用いる薄板３２が余ることはなく、その分材料の歩留まりの向上を図ることができる。また、この場合も、薄板４０と薄板３２の枚数を必ずしも同じにしなくても、ロータコア２２の薄板４０間に、ロータコア２２の薄板４０間全体として、ステータコア２６の薄板３２間全体の間隙よりも大きな間隙を形成することで、ステータコア２６に用いる薄板３２が余るのを少なくすることができる。

また、薄板４０を用いてロータコア２２を構成するに際しては、薄板４０を３つ以上のグループに分け、各グループ間に間隙を形成する構成を採用することもできる。

本発明の一実施例を示すブラシレスモータの要部縦断面図である。ステータコアとロータコアの要部縦断面図である。ロータコアの要部拡大断面図である。本発明の第２実施例を示すブラシレスモータの縦断面図である。

符号の説明

１０ブラシレスモータ
１２モータケース
１４ハウジング
１６、１８軸受
２０シャフト
２２ロータコア
２４マグネット
２６ステータコア
３０、３２薄板
３４間隙
３６、３８突起
４０薄板

Claims

回転自在に支持されたシャフトの外周に薄板を積層したロータコアを固定し、前記ロータコアの外周にマグネットを固定し、薄板を積層したステータコアを前記マグネットとの間に間隙を保ってケースとなるフレームに固定し、前記ステータコアに巻線を施してなるブラシレスモータにおいて、前記ロータコアの薄板間に、前記ロータコアの薄板間全体として、前記ステータコアの薄板間全体の間隙よりも大きな間隙を形成してなることを特徴とするブラシレスモータ。
請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、前記ロータコアの各薄板間に間隙を形成してなることを特徴とするブラシレスモータ。
請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、前記ロータコアの各薄板間のうちいずれか１箇所または複数箇所に間隙を形成してなるブラシレスモータ。
請求項１、２または３のうちいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、前記ロータコアの薄板間に形成された間隙の全体の長さは、前記ロータコアの軸長と前記ステータコアの軸長との差に対応してなることを特徴とするブラシレスモータ。
請求項１、２または３のうちいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、前記ロータコアの薄板の枚数と前記ステータコアの枚数は同数であることを特徴とするブラシレスモータ。
回転自在に支持されたシャフトの外周に薄板を積層したロータコアを固定し、前記ロータコアの外周にマグネットを固定し、薄板を積層したステータコアを前記マグネットとの間に間隙を保ってケースに固定し、前記ステータコアに巻線を施してなるブラシレスモータを製造するブラシレスモータの製造方法において、前記ロータコアの薄板間に、前記ロータコアの薄板間全体として、前記ステータコアの薄板間全体の間隙よりも大きな間隙を形成する工程を備えていることを特徴とするブラシレスモータの製造方法。