JP2007049774A - ブラシレスモータ、及びステータ - Google Patents
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Abstract
【課題】有効磁束の低減を抑制しつつ、更なる振動の低減を図ることができるブラシレスモータを提供する。
【解決手段】ステータコアを構成するコアシート30は、周方向に複数配置され径方向に沿って延びる積層ティース部31及び、隣り合う積層ティース部31の径方向内側の端部を連結する積層連結部32を有している。そして、積層連結部32は、該積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて該積層連結部32の径方向に沿った断面の断面積を徐々に縮小する板厚方向凹部34を備えている。
【選択図】 図4
【解決手段】ステータコアを構成するコアシート30は、周方向に複数配置され径方向に沿って延びる積層ティース部31及び、隣り合う積層ティース部31の径方向内側の端部を連結する積層連結部32を有している。そして、積層連結部32は、該積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて該積層連結部32の径方向に沿った断面の断面積を徐々に縮小する板厚方向凹部34を備えている。
【選択図】 図4
Description
本発明は、ブラシレスモータ、及び該ブラシレスモータに備えられるステータに関するものである。
従来、インナロータ型のブラシレスモータには、例えば特許文献1にて開示されているものがある。特許文献1にて開示されているブラシレスモータのステータは、複数枚のコアシートを板厚方向に積層して構成されている。各コアシートは、円環状をなす積層円環部と、該積層円環部から径方向内側に向かって延びる複数の積層ティース部と、周方向に隣り合う積層ティース部の径方向内側の端部同士を連結する積層連結部とを備えて構成されている。そして、各積層連結部には、板厚方向に凹設(板厚を薄くする方向に凹設)された矩形状の凹部が設けられている。積層連結部において凹部が形成された部分の板厚は、コアシートにおいて凹部以外の部分の板厚よりも薄くなっている。
特許文献1のブラシレスモータでは、積層連結部において凹部が形成された部分の板厚をコアシートにおける凹部以外の部分の板厚よりも薄い構成とすることにより、積層連結部を備えないコアシートを有するブラシレスモータに比べてコギングトルクを減少させ、これにより該ブラシレスモータにおける振動の低減を図っている。また、同構成により、積層連結部へ流れる磁束、即ち漏れ磁束を減少させて、有効磁束の低減の抑制を図っている。
特開2003−88007号公報
ところで、特許文献1のコアシートでは、積層連結部に形成された凹部は矩形状をなしていることから、積層連結部には段差部が形成される。そして、ブラシレスモータの作動時には、積層連結部に形成された段差部では、磁束の流れが急激に変化することになる。そのため、コギングトルクの低減が図られていると言っても、積層連結部に形成された段差部にて磁束の流れが急激に変化するために、ブラシレスモータにて振動が発生してしまうという問題があった。また、連結部において磁束の流れた急激に変化すると、ブラシレスモータを起動するために要するトルクが大きくなってしまうという問題もあった。
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、有効磁束の低減を抑制しつつ、更なる振動の低減を図ることができるブラシレスモータ、及びステ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、周方向に複数配置され径方向に沿って延びる積層ティース部、及び隣り合う前記積層ティース部の径方向内側の端部を連結する積層連結部を有する板状のコアシートを、板厚方向に複数枚積層してなるステータコアを有するステータと、前記ステータの内側に回転可能に配設され、前記ステータにて発生する回転磁界により回転されるロータとを備えたブラシレスモータであって、前記積層連結部は、該積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて該積層連結部の径方向に沿った断面の断面積を徐々に縮小する断面積縮小部を備えている。
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、前記断面積縮小部は、前記積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて前記積層連結部の径方向に沿った断面の断面積を徐々に縮小するように凹設された凹部である。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のブラシレスモータにおいて、前記凹部は、板厚方向に凹設された板厚方向凹部である。
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載のブラシレスモータにおいて、前記凹部は、前記コアシートの径方向内側に向かって凹設された径方向凹部である。
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載のブラシレスモータにおいて、前記凹部は、前記コアシートの径方向内側に向かって凹設された径方向凹部である。
請求項5に記載の発明は、請求項2乃至請求項4の何れか1項に記載のブラシレスモータにおいて、前記凹部は、前記積層連結部の中央部に向かうに連れて前記凹部が徐々に深くなるように傾斜した2つの傾斜面により構成されている。
請求項6に記載の発明は、請求項2乃至請求項4の何れか1項に記載のブラシレスモータにおいて、前記凹部は、底部の位置が前記積層連結部の周方向の中央部と一致する円弧状をなしていることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、周方向に複数配置され径方向に沿って延びる積層ティース部、及び隣り合う前記積層ティース部の径方向内側の端部を連結する積層連結部を有する板状のコアシートを、板厚方向に複数枚積層してなるステータコアを備えたステータであって、前記積層連結部は、該積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて該積層連結部の径方向に沿った断面の断面積を徐々に小さくする断面積縮小部を備えている。
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、積層連結部は、断面積縮小部を備えることにより、該積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて径方向に沿った断面の断面積が徐々に縮小されるように構成されている。一般的に、磁気抵抗は、磁束が流れる磁路の断面積の大きさに反比例することから、本発明の積層連結部においては、積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて該積層連結部の磁気抵抗が徐々に増大する。従って、積層連結部における磁気抵抗は、積層ティース部における磁気抵抗よりも大きくなるため、ブラシレスモータの作動時に積層連結部へ漏れ出る漏れ磁束が少なくなり、その結果、積層ティース部内を流れる有効磁束の減少が抑制される。また、積層連結部は、該積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて径方向に沿った断面の断面積が徐々に縮小される形状であるため、凹部が矩形状をなしていることにより径方向に沿った断面の断面積が急激に小さくなる従来の積層連結部に比べて、積層連結部を流れる磁束の変化が穏やかとなる。従って、ステータにて発生する回転磁界により回転されるロータの回転が従来よりも滑らかとなる。これらのことから、有効磁束の低減を抑制しつつ、ブラシレスモータにおける更なる振動の低減を図ることができる。また、積層連結部における磁束の流れが穏やかに変化することから、ブラシレスモータを起動させるために要するトルクを減少させることができる。
請求項1に記載の発明によれば、積層連結部は、断面積縮小部を備えることにより、該積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて径方向に沿った断面の断面積が徐々に縮小されるように構成されている。一般的に、磁気抵抗は、磁束が流れる磁路の断面積の大きさに反比例することから、本発明の積層連結部においては、積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて該積層連結部の磁気抵抗が徐々に増大する。従って、積層連結部における磁気抵抗は、積層ティース部における磁気抵抗よりも大きくなるため、ブラシレスモータの作動時に積層連結部へ漏れ出る漏れ磁束が少なくなり、その結果、積層ティース部内を流れる有効磁束の減少が抑制される。また、積層連結部は、該積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて径方向に沿った断面の断面積が徐々に縮小される形状であるため、凹部が矩形状をなしていることにより径方向に沿った断面の断面積が急激に小さくなる従来の積層連結部に比べて、積層連結部を流れる磁束の変化が穏やかとなる。従って、ステータにて発生する回転磁界により回転されるロータの回転が従来よりも滑らかとなる。これらのことから、有効磁束の低減を抑制しつつ、ブラシレスモータにおける更なる振動の低減を図ることができる。また、積層連結部における磁束の流れが穏やかに変化することから、ブラシレスモータを起動させるために要するトルクを減少させることができる。
請求項2に記載の発明によれば、積層連結部は、凹部が形成されるだけの簡単な構成で、該積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて径方向に沿った断面の断面積が徐々に縮小される。
請求項3に記載の発明によれば、凹部は、板厚方向に凹設された板厚方向凹部である。従って、例えばプレス打ち抜き加工により磁性金属板材を打ち抜いてコアシートを製造する場合には、磁性金属板材を板厚方向にプレスすることにより、積層連結部に容易に板厚方向凹部を形成することができる。
請求項4に記載の発明によれば、凹部は、コアシートの径方向内側に向かって凹設された径方向凹部である。従って、例えばプレス打ち抜き加工により磁性金属板材を打ち抜いてコアシートを製造する場合には、径方向凹部は、積層ティース部及び積層連結部を打ち抜く時に同時に形成される。
請求項5に記載の発明によれば、積層連結部は、2つの傾斜面から構成された簡単な形状の凹部を備えるだけで、周方向の中央部に向かうに連れて径方向に沿った断面の断面積が徐々に縮小される。また、積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて、積層連結部における磁気抵抗を定量ずつ増大させることができるため、積層連結部を流れる磁束は定量ずつ減少される。
請求項6に記載の発明によれば、積層連結部は、底部の位置が連結部の周方向の中央部と一致する円弧状という簡単な形状の凹部を備えるだけで、周方向の中央部に向かうに連れて径方向に沿った断面の断面積が徐々に縮小される。また、積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて、積層連結部における磁気抵抗をより穏やか増大させることができるため、積層連結部を流れる磁束はより穏やかに減少される。
請求項7に記載の発明によれば、積層連結部は、断面積縮小部を備えることにより、該積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて径方向に沿った断面の断面積が徐々に縮小されるように構成されている。一般的に、磁気抵抗は、磁束が流れる磁路の断面積の大きさに反比例することから、本発明の積層連結部においては、積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて該積層連結部の磁気抵抗が徐々に増大する。従って、積層連結部における磁気抵抗は、積層ティース部における磁気抵抗よりも大きくなるため、本発明のステータを備えたブラシレスモータの作動時に積層連結部へ漏れ出る漏れ磁束が少なくなり、その結果、積層ティース部内を流れる有効磁束の減少が抑制される。また、積層連結部は、該積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて径方向に沿った断面の断面積が徐々に縮小されるため、凹部が矩形状をなしていることにより径方向に沿った断面の断面積が急激に小さくなる従来の積層連結部に比べて、積層連結部を流れる磁束の変化が穏やかとなる。従って、ステータにて発生する回転磁界により回転されるロータの回転が従来よりも滑らかとなる。これらのことから、有効磁束の低減を抑制しつつ、本発明のステータを備えたブラシレスモータにおける更なる振動の低減を図ることができる。また、積層連結部における磁束の流れが穏やかに変化することから、本発明のステータを備えたブラシレスモータを起動させるために要するトルクを減少させることができる。
本発明によれば、有効磁束の低減を抑制しつつ、更なる振動の低減が図られるブラシレスモータ、及びステ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1は、本発明にかかるブラシレスモータが適用された、自動車のエンジンに装着されるスロットルバルブ装置1の概略構成図である。スロットルバルブ装置1は、自動車のエンジン燃焼室の燃焼状態を好適に制御するために、エンジン燃焼室へ吸気されるエアの量を制御調整するための装置である。そして、このスロットルバルブ装置1に適用されたブラシレスモータは、エンジン燃焼室に流入させるエアの速度又は方向を制御するために吸気管内に設けられた弁(スロットルバルブ)を開閉するものである。
図1は、本発明にかかるブラシレスモータが適用された、自動車のエンジンに装着されるスロットルバルブ装置1の概略構成図である。スロットルバルブ装置1は、自動車のエンジン燃焼室の燃焼状態を好適に制御するために、エンジン燃焼室へ吸気されるエアの量を制御調整するための装置である。そして、このスロットルバルブ装置1に適用されたブラシレスモータは、エンジン燃焼室に流入させるエアの速度又は方向を制御するために吸気管内に設けられた弁(スロットルバルブ)を開閉するものである。
スロットルバルブ装置1は、吸気管2が形成されたスロットルボディ3と、吸気管2内に設けられたスロットルバルブ4と、スロットルバルブ4を駆動するためのブラシレスモータ5と、ブラシレスモータ5の駆動を制御する制御部6とを備えている。吸気管2は、図示しないエンジンシリンダに接続されている。
前記スロットルバルブ4は、前記吸気管2を横切るように架け渡された回転軸7を支持している。この回転軸7には、前記スロットルバルブ4が一体回転可能に固定されている。そして、スロットルバルブ4は、吸気管2内で回転軸7を中心に回転することにより吸気管2を開閉し、該吸気管2を通過してエンジン燃焼室へ流入するエアの量を調整する。
また、回転軸7の一端(図1において左側の端)は、複数のギヤから構成された減速機構8を介して前記ブラシレスモータ5の出力軸5aに連結されている。尚、回転軸7には戻しばね10が設けられており、この戻しばね10はスロットルバルブ4が吸気管2を閉じる方向に回転するように回転軸7を常時付勢している。従って、ブラシレスモータ5が駆動されると、ブラシレスモータ5の回転は減速機構8を介して回転軸7に伝達される。そして回転軸7が回転し、スロットルバルブ4が吸気管2を開けるように回転する。一方、スロットルバルブ4が吸気管2を開けるようにブラシレスモータ5が駆動されないときは、戻しばね10により回転軸7が付勢されるため、スロットルバルブ4は吸気管2を閉じている。
また、前記スロットルボディ3には、スロットルバルブ4の回動に応じた検出信号を出力する開度センサ11が設けられている。前記制御部6は、開度センサ11からの検出信号、及び自動車の室内に設けられたアクセルペダルの踏み込み量、エンジン回転数、車速等の信号が入力されると、それらの信号に基づいてブラシレスモータ5を制御する。つまり、制御部6は、アクセルペダルの踏み込み量、エンジン回転数、車速等の信号に応じて、吸気管2に接続されたエンジンシリンダ(図示略)内に流入させるエアの速度及び方向を制御する。
詳しくは、制御部6は、前記各種信号が入力されると、それらの信号に基づいてスロットルバルブ4の目標開度を設定し、開度センサ11からの検出信号がその目標開度に達するようにブラシレスモータ5を駆動する。そして、スロットルバルブ4の開度が目標開度に達したとき、ブラシレスモータ5の通電電流量を維持することにより、スロットルバルブ4の開度を保持する。
次に、ブラシレスモータ5について説明する。図2及び図3に示すように、ブラシレスモータ5は、略円筒状をなすステータ20と、該ステータ20の径方向内側に回転可能に配設されたロータ40とを備えて構成されている。
図3に示すように、ステータ20は、磁性体よりなり円筒部21aと該円筒部21aの一端を閉塞する閉塞部21bとが一体に形成されてなるヨーク21と、円筒部21aの内周面に圧入固定されたステータコア22とを有している。ヨーク21の開口部21cは、合成樹脂製のエンドフレーム23にて閉塞されている。
図2に示すように、ステータコア22は、周方向に等角度間隔に配置され、径方向に沿って延びる9個のティース25と、周方向に隣り合うティース25の径方向内側の端部を連結する連結部26と、各ティース25の径方向外側の端部から周方向両側に延びる鍔部27とを備えて構成されている。そして、図3に示すように、ステータコア22には、該ステータコア22の内周面及び外周面(ティース25の径方向外側の面)を除く部分を覆うインシュレータ28が当該ステータコア22の軸方向の両側から装着されている。このインシュレータ28の上から各ティース25に巻線29(図2参照)が巻回されている。尚、図2においては、インシュレータ28の図示を省略している。
上記のステータコア22は、磁性金属板材をプレス打ち抜き加工してなる板状のコアシート30を板厚方向に複数枚積層して形成されている。ここで、このコアシート30について詳述する。
図4(a)及び図4(c)に示すように、コアシート30は、周方向に等角度間隔に配置され径方向に沿って延びる9個(図4(a)及び図4(c)には2個のみ図示)の積層ティース部31と、周方向に隣り合う積層ティース部31の径方向内側の端部を連結する積層連結部32とを備えて構成されている。また、積層ティース部31の径方向外側の端部には、周方向両側に延びる積層鍔部33が形成されている。
積層連結部32には、板厚方向の一方から該板厚方向に沿って凹設された板厚方向凹部34が形成されている。図4(d)に示すように、板厚方向凹部34は、積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて当該板厚方向凹部34が徐々に深くなるように傾斜した2つの傾斜面34aから構成されている。そして、図4(c)に示すように、板厚方向凹部34の深さが最も深くなる位置は、積層連結部32の周方向の中央部と一致している。
このように積層連結部32に板厚方向凹部34が形成されることにより、積層連結部32では、該積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて該積層連結部32の径方向に沿った断面の断面積が徐々に小さくなる。また、積層連結部32に板厚方向凹部34が形成されると、コアシート30において板厚方向凹部34が形成された部分の板厚は、コアシート30における板厚方向凹部34が形成されていない部分の板厚よりも薄くなる。因みに、コアシート30において、板厚方向凹部34が形成されていない部分(積層ティース部31、連結積層部32において板厚方向凹部34が形成されていない部分、及び積層鍔部34)の厚さは一様となっている。尚、この板厚方向凹部34は、コアシート30をプレス打ち抜き加工にて製造する際に、磁性金属板材を板厚方向にプレスすることにより形成される。
このように構成されたコアシート30は、図2に示すように、板厚方向に積層された後に軸方向にかしめられることにより一体化されてステータコア22を構成する。そして、コアシート30が板厚方向に複数枚積層された状態では、積層ティース部31によりティース25が形成され、積層連結部32により連結部26が形成され、更に、積層鍔部33により鍔部27が形成される。
一方、図3に示すように、前記ロータ40は、一端側が前記ヨーク21の閉塞部21bの中央部に配設された軸受41に支持されると共に、他端側が前記エンドフレーム23の中央部から外方へ突出した回転軸42を備えている。そして、回転軸42には、略円筒状をなすロータコア43が一体回転可能に固定され、該ロータコア43の外周面にはマグネット44が固定されている。マグネット44は、N極とS極とが周方向に交互となるように着磁されている。尚、図3における回転軸42の下端部には、前記出力軸5a(図1参照)が一体回転可能に固定されている。
上記のように構成されたブラシレスモータ5では、制御部6(図1参照)からの出力信号に基づいて、ステータ20にて回転磁界が発生され、この回転磁界によりロータ40が回転される。そして、本実施形態のブラシレスモータ5では、図4(a)に示すように、ステータコア22を構成するコアシート30の各積層連結部32に板厚方向凹部34が形成されていることから、コアシート30において板厚方向凹部34が形成された部分の板厚は、コアシート30において板厚方向凹部34が形成されていない部分の板厚よりも薄くなる。従って、特許文献1にて開示されている従来のブラシレスモータと同様に、ブラシレスモータ5におけるコギングトルクを低減させることができる。
また、各積層連結部32に板厚方向凹部34が形成されていることから、積層連結部32では、該積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて該積層連結部32の径方向に沿った断面の断面積が徐々に小さくなる。一般的に、磁気抵抗は、磁束が流れる磁路の断面積の大きさに反比例する。従って、板厚方向凹部34を備えた積層連結部32においては、その周方向の中央部に向かうに連れて徐々に磁気抵抗が大きくなる。その結果、積層連結部32における磁気抵抗は、積層ティース部31及び積層鍔部33よりも大きくなり、ブラシレスモータ5の作動時に、積層連結部32へ漏れ出る磁束が少なくなる。
更に、積層連結部32においては、その周方向の中央部に向かうに連れて徐々に磁気抵抗が大きくなることから、凹部が矩形状をなしていることにより径方向に沿った断面の断面積が急激に小さくなる従来の積層連結部に比べて、積層連結部32を流れる磁束の変化が穏やかとなる。
上記したように、本実施形態によれば、以下の作用・効果を有する。
(1)積層連結部32に板厚方向凹部34が形成されていることから、ブラシレスモータ5の作動時に積層連結部32へ漏れ出る磁束が少なくなり、その結果、積層ティース部31内を流れる有効磁束の減少が抑制される。また、凹部が矩形状をなしていることにより径方向に沿った断面の断面積が急激に小さくなる従来の積層連結部に比べて、積層連結部32を流れる磁束の変化が穏やかとなるため、ステータ20にて発生する回転磁界により回転されるロータ40の回転が従来よりも滑らかとなる。これらのことから、有効磁束の低減を抑制しつつ、ブラシレスモータ5における更なる振動の低減を図ることができる。
(1)積層連結部32に板厚方向凹部34が形成されていることから、ブラシレスモータ5の作動時に積層連結部32へ漏れ出る磁束が少なくなり、その結果、積層ティース部31内を流れる有効磁束の減少が抑制される。また、凹部が矩形状をなしていることにより径方向に沿った断面の断面積が急激に小さくなる従来の積層連結部に比べて、積層連結部32を流れる磁束の変化が穏やかとなるため、ステータ20にて発生する回転磁界により回転されるロータ40の回転が従来よりも滑らかとなる。これらのことから、有効磁束の低減を抑制しつつ、ブラシレスモータ5における更なる振動の低減を図ることができる。
(2)積層連結部32における磁束の流れが穏やかに変化することから、ブラシレスモータ5を起動させるために要するトルクを減少させることができる。
(3)2つの傾斜面34aから構成された簡単な形状の板厚方向凹部34が形成されるだけで、積層連結部32は、周方向の中央部に向かうに連れて径方向に沿った断面の断面積が徐々に縮小される。従って、積層連結部32を、該積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて径方向に沿った断面積が徐々に縮小される構成とするために、コアシート30を複雑な形状としなくてもよいため、コアシート30の製造が容易である。
(3)2つの傾斜面34aから構成された簡単な形状の板厚方向凹部34が形成されるだけで、積層連結部32は、周方向の中央部に向かうに連れて径方向に沿った断面の断面積が徐々に縮小される。従って、積層連結部32を、該積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて径方向に沿った断面積が徐々に縮小される構成とするために、コアシート30を複雑な形状としなくてもよいため、コアシート30の製造が容易である。
(4)板厚方向凹部34は、板厚方向に凹設されているため、プレス打ち抜き加工により磁性金属板材を打ち抜いてコアシート30を製造する際に、磁性金属板材を板厚方向にプレスすることにより、積層連結部32に容易に板厚方向凹部を形成することができる。
(5)板厚方向凹部34は、積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて当該板厚方向凹部34が徐々に深くなるように傾斜した2つの傾斜面34aから構成されている。従って、積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて、積層連結部32における磁気抵抗が定量ずつ増大されるため、積層連結部32を流れる磁束を定量ずつ減少させることができる。
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、板厚方向凹部34は、積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて当該板厚方向凹部34が徐々に深くなるように傾斜した2つの傾斜面34aから構成されている。しかしながら、積層連結部32には、例えば、図5(a)(b)に示すような板厚方向凹部51を形成してもよい。板厚方向凹部51は、板厚方向に凹設されると共に、その底部51aが、積層連結部32の周方向の中央部と一致する円弧状をなしている。尚、底部51aは、板厚方向凹部51において、その深さが最も深い位置である。このように構成すると、上記実施形態の(1)乃至(4)と同様の作用・効果を得ることができると共に、積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて、積層連結部32における磁気抵抗をより穏やかに増大させることができるため、積層連結部を流れる磁束はより穏やか減少される。その結果、ブラシレスモータ5の作動時におけるロータ40の回転がより滑らかとなる。
・上記実施形態では、板厚方向凹部34は、積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて当該板厚方向凹部34が徐々に深くなるように傾斜した2つの傾斜面34aから構成されている。しかしながら、積層連結部32には、例えば、図5(a)(b)に示すような板厚方向凹部51を形成してもよい。板厚方向凹部51は、板厚方向に凹設されると共に、その底部51aが、積層連結部32の周方向の中央部と一致する円弧状をなしている。尚、底部51aは、板厚方向凹部51において、その深さが最も深い位置である。このように構成すると、上記実施形態の(1)乃至(4)と同様の作用・効果を得ることができると共に、積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて、積層連結部32における磁気抵抗をより穏やかに増大させることができるため、積層連結部を流れる磁束はより穏やか減少される。その結果、ブラシレスモータ5の作動時におけるロータ40の回転がより滑らかとなる。
・上記実施形態では、各積層連結部32には、それぞれ1つの板厚方向凹部34が形成されているが、図6(a)(b)に示すように、各積層連結部32には、2つの板厚方向凹部34を形成してもよい。図6(a)(b)に示す積層連結部32には、板厚方向の両側から板厚方向凹部34が形成されている。また、図7(a)(b)に示すように、積層連結部32には、板厚方向の両側から、その底部51aが積層連結部32の周方向の中央部と一致する円弧状をなす板厚方向凹部51を形成してもよい。このように構成すると、積層連結部32の周方向の中央部における該積層連結部32の径方向に沿った断面の断面積が、上記実施形態よりも小さくなることから、積層連結部32における磁気抵抗をより増大させることができる。その結果、ブラシレスモータ5の作動時に積層連結部32へ漏れ出る磁束がより少なくなり、積層ティース部31内を流れる有効磁束の減少をより抑制することができる。
尚、積層連結部32に2つの板厚方向凹部を形成する場合には、板厚方向の一方から板厚方向凹部34を形成し、板厚方向の他方から板厚方向凹部51を形成してもよい。
・上記実施形態では、積層連結部32は、板厚方向に凹設された板厚方向凹部34を備えている。しかしながら、積層連結部32に形成される凹部は、径方向に凹設されてもよい。例えば、図8に示す積層連結部32には、径方向外側から径方向内側に向かって凹設された径方向凹部61が形成されている。この径方向凹部61は、積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて当該径方向凹部61が徐々に深くなるように傾斜した2つの傾斜面61aから構成されている。そして、径方向凹部61の深さが最も深くなる位置は、積層連結部32の周方向の中央部と一致している。また例えば、図9に示す積層連結部32には、径方向外側から径方向内側に向かって凹設されると共に、その底部71aが、積層連結部32の周方向の中央部と一致する円弧状をなす径方向凹部71が形成されている。
・上記実施形態では、積層連結部32は、板厚方向に凹設された板厚方向凹部34を備えている。しかしながら、積層連結部32に形成される凹部は、径方向に凹設されてもよい。例えば、図8に示す積層連結部32には、径方向外側から径方向内側に向かって凹設された径方向凹部61が形成されている。この径方向凹部61は、積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて当該径方向凹部61が徐々に深くなるように傾斜した2つの傾斜面61aから構成されている。そして、径方向凹部61の深さが最も深くなる位置は、積層連結部32の周方向の中央部と一致している。また例えば、図9に示す積層連結部32には、径方向外側から径方向内側に向かって凹設されると共に、その底部71aが、積層連結部32の周方向の中央部と一致する円弧状をなす径方向凹部71が形成されている。
このように構成しても、上記実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。また、上記した径方向凹部61,71は、コアシートをプレス打ち抜き加工にて製造する際、積層ティース部31及び積層連結部32を打ち抜く時に同時に形成することができる。従って、製造時間の短縮を図ることができるため、ステータ20の生産性を向上させることができ、引いてはブラシレスモータ5の生産性を向上させることができる。
・積層連結部32は、板厚方向に凹設された板厚方向凹部34,51、及び径方向に凹設された径方向凹部61,71の何れか一方の凹部を備えるのではなく、両方の凹部を備えた構成であってもよい。このように構成すると、積層連結部32における磁気抵抗を更に増大させることができ、積層ティース部31内を流れる有効磁束の減少を更に抑制することができる。
・上記実施形態では、積層連結部32は、板厚方向凹部34を備えることにより、積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて積層連結部32の径方向に沿った断面の断面積を徐々に縮小するように構成されている。しかしながら、積層連結部32は、該積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて積層連結部32の径方向に沿った断面の断面積が徐々に縮小されるように構成されていればよい。従って、積層連結部32は、板厚方向凹部34,51や径方向凹部61,71を備える以外に、例えば、積層連結部32の周方向の中央部に向かうに連れて徐々に縮径されるように形成された鼓形状の部位を備えた構成であってもよい。このように構成しても、有効磁束の低減を抑制しつつ、ブラシレスモータ5における更なる振動の低減を図ることができる。
・上記実施形態では、ステータコア22は、9個のティース25を備えているが、ティース25の数は8個以下であってもよいし、10個以上であってもよい。そして、ステータコア22に備えられるティース25の数に応じて、コアシート30に備えられる積層ティース部31の数を変更すればよい。
・上記実施形態では、ブラシレスモータ5は、スロットルバルブ装置1に備えられているが、スロットルバルブ装置1以外の装置に用いられてもよい。
5…ブラシレスモータ、20…ステータ、22…ステータコア、30…コアシート、31…積層ティース部、32…積層連結部、34,51…断面積縮小部及び凹部としての板厚方向凹部、34a,61a…傾斜面、40…ロータ、61,71…断面積縮小部及び凹部としての径方向凹部、51a,71a…底部。
Claims (7)
- 周方向に複数配置され径方向に沿って延びる積層ティース部、及び隣り合う前記積層ティース部の径方向内側の端部を連結する積層連結部を有する板状のコアシートを、板厚方向に複数枚積層してなるステータコアを有するステータと、
前記ステータの内側に回転可能に配設され、前記ステータにて発生する回転磁界により回転されるロータと
を備えたブラシレスモータであって、
前記積層連結部は、該積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて該積層連結部の径方向に沿った断面の断面積を徐々に縮小する断面積縮小部を備えてい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、
前記断面積縮小部は、前記積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて前記積層連結部の径方向に沿った断面の断面積を徐々に縮小するように凹設された凹部であることを特徴とするブラシレスモータ。 - 請求項2に記載のブラシレスモータにおいて、
前記凹部は、板厚方向に凹設された板厚方向凹部であることを特徴とするブラシレスモータ。 - 請求項2に記載のブラシレスモータにおいて、
前記凹部は、前記コアシートの径方向内側に向かって凹設された径方向凹部であることを特徴とするブラシレスモータ。 - 請求項2乃至請求項4の何れか1項に記載のブラシレスモータにおいて、
前記凹部は、前記積層連結部の中央部に向かうに連れて前記凹部が徐々に深くなるように傾斜した2つの傾斜面により構成されていることを特徴とするブラシレスモータ。 - 請求項2乃至請求項4の何れか1項に記載のブラシレスモータにおいて、
前記凹部は、底部の位置が前記積層連結部の周方向の中央部と一致する円弧状をなしていることを特徴とするブラシレスモータ。 - 周方向に複数配置され径方向に沿って延びる積層ティース部、及び隣り合う前記積層ティース部の径方向内側の端部を連結する積層連結部を有する板状のコアシートを、板厚方向に複数枚積層してなるステータコアを備えたステータであって、
前記積層連結部は、該積層連結部の周方向の中央部に向かうに連れて該積層連結部の径方向に沿った断面の断面積を徐々に小さくする断面積縮小部を備えていることを特徴とするステータ。
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