JP2007110801A - Motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ及びこれを搭載した機器に関する。 The present invention relates to a motor and a device equipped with the motor.
従来のモータを図9から図10に示す。 A conventional motor is shown in FIGS.
図9は、従来の丸型集中巻モータを表しており、ステータ101とロータ102から構成されている。なお、図9は、8極6スロットの永久磁石型モータの例を示している。 FIG. 9 shows a conventional round concentrated winding motor, which includes a stator 101 and a rotor 102. FIG. 9 shows an example of an 8-pole 6-slot permanent magnet motor.
ステータ101は、略放射状に配置された複数のティース103と、各ティース間を連結する略円弧状状のヨーク104からなる。ティース103の内径側先端には略回転方向に幅広となったティース先端幅広部105、隣り合う各ティース先端幅広部間にはスロットオープン106、隣り合う各ティース間にはスロット107を有する。ティース103には絶縁物108を介して巻線109が施されている。巻線109としては、通常3相巻線が施される。 The stator 101 includes a plurality of teeth 103 arranged substantially radially and a substantially arcuate yoke 104 connecting the teeth. A tooth tip wide portion 105 that is wide in the rotation direction is formed at the tip on the inner diameter side of the tooth 103, a slot open 106 is provided between adjacent tooth tip wide portions, and a slot 107 is provided between adjacent teeth. The teeth 103 are provided with a winding 109 via an insulator 108. As the winding 109, a three-phase winding is usually applied.
ロータ102は、ステータ101の内側に、ステータ101と同心円状に、回転自在に保持されている。なお、図9はロータコア110にリング状の永久磁石111を取付けたロータを示している。また、軸孔112には軸が入る。 The rotor 102 is rotatably held concentrically with the stator 101 inside the stator 101. FIG. 9 shows a rotor in which a ring-shaped permanent magnet 111 is attached to the rotor core 110. A shaft is inserted into the shaft hole 112.
ロータ102はステータ101に施された巻線109に流れる電流による磁界によって、軸を中心にして回転する。 The rotor 102 rotates around the axis by a magnetic field generated by a current flowing in the winding 109 applied to the stator 101.
前記のブラシレスモータを小型化する際に高出力を得る方法として、図10に示す扁平型のブラシレスモータがある。このステータ113は、略放射状に配置された複数のティース103と、前記ティースを外周部で連結する円弧状のヨーク104と直線状のヨーク114を有し、前記円弧状のヨークと前記直線状のヨークを交互に接合し、前記2個の直線状ヨークを互いに平行となるよう接合することで扁平形状となっている。この扁平形状を採用することで、小型で高出力となるブラシレスモータを提供できる(例えば、特許文献1、2、3、4参照)。
前記扁平型ブラシレスモータは、巻線組立を簡便化するために図11に示すようにステータコアを分割する必要がある。図11は例として直線状ヨーク部で2分割した例を示している。 In the flat brushless motor, it is necessary to divide the stator core as shown in FIG. 11 in order to simplify the winding assembly. FIG. 11 shows an example in which the linear yoke portion is divided into two parts.
モータを構成する際には、前記分割された2個のコアピースを接続させてフレームに組み込む必要があるが、このとき2個のコアピース間にクリアランスが存在したり、接触が不完全であったりすると2個のコアピース間で完全に磁気回路が構成されずに出力が低下したり、コギングトルクが増大したりする問題があった。 When constructing a motor, it is necessary to connect the two divided core pieces and incorporate them into the frame. At this time, if there is a clearance between the two core pieces or contact is incomplete. There is a problem in that the magnetic circuit is not completely configured between the two core pieces, so that the output is reduced or the cogging torque is increased.
本発明は、ステータコア分割部の形状を、2個のコアピース間の接触が不完全になるの
を防ぐ形状にすることにより、2個のコアピース間に完全に磁気回路が構成され、コギングトルクの増加や出力を低下させることなく巻線組立を簡便化する分割形状のモータを提供することを目的とする。
According to the present invention, the shape of the stator core dividing portion is made to prevent the contact between the two core pieces from becoming incomplete, so that a magnetic circuit is completely formed between the two core pieces, thereby increasing the cogging torque. Another object of the present invention is to provide a split-shaped motor that simplifies winding assembly without reducing output.
上記課題を解決するために本発明は、2つのコアピース間の接触が不完全にならない形状にすることで、完全な磁気回路が構成されるようにするため、コアピース間のクリアランスを無くし、コギングトルク増加と出力の低下を防止するモータを得ることが出来る。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention eliminates the clearance between the core pieces in order to form a complete magnetic circuit by making the contact between the two core pieces incomplete, thereby reducing the cogging torque. A motor that prevents an increase and a decrease in output can be obtained.
本願の発明によれば、分割された二つのコアピース間で完全に磁気回路が構成されるので、コギングトルクの増加や出力を低下させることなく巻線組立を簡便化する分割形状のモータを提供することが出来る。 According to the invention of the present application, since a magnetic circuit is completely configured between two divided core pieces, a split-shaped motor that simplifies winding assembly without increasing cogging torque or reducing output is provided. I can do it.
略放射状に配置された複数のティースと、前記ティースを外周部で連結するヨークと、前記ティース先端に設けられたティース先端幅広部と、隣会う前記ティース先端幅広部との間に設けられたスロットオープンとを有するステータコアと、前記ティースに絶縁物を介して施された3相巻線とからなるステータと、前記ステータ内周にわずかな空隙を介して対向して回転自在に保持されるとともに、複数極に着磁された永久磁石を少なくとも有するロータとで構成されるモータにおいて、前記ヨークは略円弧形状である2個の円弧状ヨークと、略直線形状である2個の直線状ヨークとが交互に接合されることによって構成され、前記2個の直線状ヨークは互いに平行であることによって前記ステータコアの外周形状は扁平形状であり、前記ステータコアは前記直線状ヨークに設けられたコア分割部で2個のコアピースに分割されていることを特徴とし、コア分割部を、2個のコアピース間にクリアランスが生じることなく完全に磁気回路が構成される形状にすることで、出力低下やコギング増加の防止が可能となる。 Slots provided between a plurality of teeth arranged substantially radially, a yoke connecting the teeth at the outer periphery, a wide tip portion of the tooth provided at the tip of the tooth, and a wide portion of the adjacent tip of the tooth A stator core having an open, a stator composed of a three-phase winding applied to the teeth via an insulator, and rotatably held facing the stator inner periphery with a slight gap, In a motor constituted by a rotor having at least a permanent magnet magnetized with a plurality of poles, the yoke has two arcuate yokes having a substantially arc shape and two linear yokes having a substantially linear shape. Since the two linear yokes are parallel to each other, the outer shape of the stator core is a flat shape, and The data core is divided into two core pieces by a core dividing portion provided on the linear yoke, and the magnetic circuit is completely configured without any clearance between the two core pieces. By adopting the shape, it is possible to prevent a decrease in output and an increase in cogging.
図1は、本発明の第1の実施例を適応した、扁平分割型の集中巻方式のブラシレスモータのステータを示している。本発明のモータは図1に示すようなステータ1とロータから構成されている。なお図1は、例として8極6スロットの永久磁石型モータに使用するステータを示している。 FIG. 1 shows a stator of a flat split type concentrated winding brushless motor to which a first embodiment of the present invention is applied. The motor of the present invention comprises a stator 1 and a rotor as shown in FIG. FIG. 1 shows a stator used for an 8-pole 6-slot permanent magnet type motor as an example.
ステータ1は、略放射状に配置された複数のティース2と、各ティース間を連結するヨークからなる。前記ヨークは、略円弧形状である2個の円弧状ヨーク3と、略直線形状である2個の直線状ヨーク4とが交互に接合されることによって構成され、前記2個の直線状ヨークは互いに平行であることによってステータコアの外周形状は扁平形状であり、前記ステータコアは前記直線状ヨークに設けられたコア分割部で2個のコアピースに分割されている。前記直線状ヨーク先端部分5は、直線状ヨーク部の巻線面積の低下を最小限に抑えて、2個のコアピースを接触させたときに磁気抵抗の増加を防ぐために、コア分割部のみ径方向幅を内周側に幅広となっている。また前記ティース3の内径側先端には略回転方向に幅広となったティース先端幅広部6、隣り合う各ティース先端幅広部間にはスロットオープン7、隣り合う各ティース間にはスロット8を有する。ティース3には絶縁物を介して巻線が施されている。巻線としては、通常3相巻線が施される。 The stator 1 includes a plurality of teeth 2 arranged substantially radially and a yoke that connects the teeth. The yoke is formed by alternately joining two arcuate yokes 3 having a substantially arc shape and two linear yokes 4 having a substantially linear shape, and the two linear yokes are By being parallel to each other, the outer peripheral shape of the stator core is flat, and the stator core is divided into two core pieces by a core dividing portion provided in the linear yoke. The linear yoke tip portion 5 is formed only in the radial direction of the core dividing portion in order to minimize a decrease in the winding area of the linear yoke portion and prevent an increase in magnetic resistance when the two core pieces are brought into contact with each other. The width is wide on the inner circumference side. Further, a tooth tip wide portion 6 that is wide in the rotation direction is provided at the tip on the inner diameter side of the tooth 3, a slot open 7 is provided between adjacent tooth tip wide portions, and a slot 8 is provided between each adjacent tooth. The teeth 3 are wound with an insulating material interposed therebetween. As the winding, a three-phase winding is usually applied.
ロータは、ステータ1の内側に、ステータ1と同心円状に、回転自在に保持されているおり、ステータ1に施された巻線に流れる電流による磁界によって、軸を中心にして回転する。 The rotor is rotatably held concentrically with the stator 1 inside the stator 1, and rotates about an axis by a magnetic field generated by a current flowing through a winding applied to the stator 1.
図2から図4は、本発明の第2の実施例を適応した、集中巻方式のブラシレスモータを示している。図2のモータは、直線状ヨーク21の分割部形状が、一方22は幅方向に略凹状であり、もう一方23が略凸状となっていることを特徴としている。また図3のモータは、直線状ヨーク31の分割部形状32が楔形状であることを特徴としており、図4のモータは、直線状ヨーク41の分割部形状42が波上であることを特徴としている。図2から図4に示すコアは、いずれも2個のコアピースを結合させる際にコア同士を密接させコア間のクリアランスを無くすことで完全に磁気回路が構成される構造とすることが出来、分割による出力低下やコギング増加を防ぐモータを実現できる。 2 to 4 show a concentrated winding type brushless motor to which a second embodiment of the present invention is applied. The motor shown in FIG. 2 is characterized in that the shape of the dividing portion of the linear yoke 21 is such that one 22 is substantially concave in the width direction and the other 23 is substantially convex. 3 is characterized in that the divided portion shape 32 of the linear yoke 31 is wedge-shaped, and the motor of FIG. 4 is characterized in that the divided portion shape 42 of the linear yoke 41 is waved. It is said. Each of the cores shown in FIGS. 2 to 4 can have a structure in which a magnetic circuit is completely constructed by closely contacting the cores and eliminating the clearance between the cores when joining the two core pieces. It is possible to realize a motor that prevents output decrease and cogging increase due to the above.
図5から図6は、本発明の第3の実施例を適応した、集中巻方式のブラシレスモータを示している。図5のモータは、直線状ヨーク51の分割部形状が、一方52が積厚方向に略凹状であり、もう一方53が略凸状となっていることを特徴としており、また図6のモータは、直線状ヨーク61の分割部形状62が、楔状であることを特徴としている。いずれの形状も2個のコアピースを結合させる際にコア同士を密接させコア間のクリアランスをなくすことで完全に磁気回路が構成される構造とすることが出来、分割による出力低下やコギング増加を防ぐモータを実現できる。 FIGS. 5 to 6 show a concentrated winding type brushless motor to which the third embodiment of the present invention is applied. The motor shown in FIG. 5 is characterized in that the shape of the dividing portion of the linear yoke 51 is such that one 52 is substantially concave in the stacking direction and the other 53 is substantially convex. Is characterized in that the divided portion shape 62 of the linear yoke 61 is wedge-shaped. In any shape, when two core pieces are joined, the cores are brought into close contact with each other and the clearance between the cores is eliminated, so that a complete magnetic circuit can be constructed, preventing output reduction and cogging increase due to division. A motor can be realized.
図7から図8は、本発明の第4の実施例を適応した、集中巻方式のブラシレスモータを示している。図7のモータは、直線状ヨーク71の先端方向に長さの異なる2種類の薄い鋼板を積層してステータコアが構成されていることを特徴としており、図8のモータは、直線状ヨーク81の先端方向に長さの異なる2種類の薄い鋼板が、積厚方向に対して、1枚おきに長さが互い違いになるよう積相していることを特徴としている。いずれの形状も2個のコアピースを結合させる際にコア同士を密接させコア間のクリアランスをなくすことで完全に磁気回路が構成される構造とすることが出来、分割による出力低下やコギング増加を防ぐモータを実現できる。 FIGS. 7 to 8 show a concentrated winding type brushless motor to which the fourth embodiment of the present invention is applied. The motor of FIG. 7 is characterized in that a stator core is configured by laminating two types of thin steel plates having different lengths in the direction of the tip of the linear yoke 71. The motor of FIG. Two types of thin steel plates having different lengths in the distal direction are featured so that the length is alternated every other sheet in the stacking direction. In any shape, when two core pieces are joined, the cores are brought into close contact with each other and the clearance between the cores is eliminated, so that a complete magnetic circuit can be constructed, preventing output reduction and cogging increase due to division. A motor can be realized.
本発明は、家電製品や電装品のような小型でスペースに制限があり、高出力が求められるモータに有効である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is effective for motors that are small and have limited space, such as home appliances and electrical components, and that require high output.
1 扁平分割型ステータ
2 ティース
3 円弧状ヨーク
4 直線状ヨーク
5 直線状ヨーク先端部
6 ティース先端幅広部
7 スロットオープン
8 スロット
21 直線状ヨーク
22 直線状ヨーク先端部(凹状)
23 直線状ヨーク先端部(凸状)
31 直線状ヨーク
32 直線状ヨーク先端部
41 直線状ヨーク
42 直線状ヨーク先端部
51 直線状ヨーク
52 直線状ヨーク先端部(凹状)
53 直線状ヨーク先端部(凸状)
61 直線状ヨーク
62 直線状ヨーク先端部
71 直線状ヨーク
81 直線状ヨーク
101 丸型ステータ
102 ロータ
103 ティース
104 円弧状ヨーク
105 ティース先端幅広部
106 スロットオープン
107 スロット
108 絶縁物
109 巻線
110 ロータコア
111 永久磁石
112 軸
113 扁平型ステータ
114 直線状ヨーク
115 分割扁平型ステータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flat division type stator 2 Teeth 3 Arc-shaped yoke 4 Linear yoke 5 Linear yoke front-end | tip part 6 Teeth front-end | tip wide part 7 Slot open 8 Slot 21 Linear yoke 22 Linear yoke front-end | tip part (concave shape)
23 Straight yoke tip (convex)
31 Linear Yoke 32 Linear Yoke Tip 41 Linear Yoke 42 Linear Yoke Tip 51 Linear Yoke 52 Linear Yoke Tip (concave)
53 Straight yoke tip (convex)
61 Linear yoke 62 Linear yoke tip 71 Linear yoke 81 Linear yoke 101 Round stator 102 Rotor 103 Teeth 104 Arc shaped yoke 105 Teeth tip wide portion 106 Slot open 107 Slot 108 Insulator 109 Winding 110 Rotor core 111 Permanent Magnet 112 Shaft 113 Flat type stator 114 Linear yoke 115 Split flat type stator
Claims (13)
The two types of thin steel plates having different lengths in the tip direction of the core piece end are laminated so that every other sheet has a different length in the stacking direction. Motor.
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