JP2007116867A - Brushless motor - Google Patents

Brushless motor Download PDF

Info

Publication number
JP2007116867A
JP2007116867A JP2005308056A JP2005308056A JP2007116867A JP 2007116867 A JP2007116867 A JP 2007116867A JP 2005308056 A JP2005308056 A JP 2005308056A JP 2005308056 A JP2005308056 A JP 2005308056A JP 2007116867 A JP2007116867 A JP 2007116867A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
core
armature core
brushless motor
divided
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005308056A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Sekimoto
雅広 関本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Canon Precision Inc
Original Assignee
Canon Inc
Canon Precision Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc, Canon Precision Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2005308056A priority Critical patent/JP2007116867A/en
Publication of JP2007116867A publication Critical patent/JP2007116867A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Brushless Motors (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an easy-to-assemble brushless motor exhibiting good heat dissipation properties in which winding work of a coil is enhanced and space factor of the coil can be enhanced even in case of small size. <P>SOLUTION: Split armature cores 3 are inserted into an insulating material 4 of resin to cover a slot formed in the insulating material from above and below in the axial direction such that the outer circumferential part 3a touches the inner circumferential surface of a tubular case 2 made of a magnetic material forming a magnetic path and secured in place. An exciting coil 5 is wound around each insulated split armature core, and a rotor magnet 7 to which a rotating shaft 6 is fixed is arranged on the inside of each split armature core. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、OA機器用および高速応答性産業分野において、回転数2000から7000r/min及び出力5Wから30Wで使用される高速・高出力モータに好適なブラシレスモータ構造に関するものである。   The present invention relates to a brushless motor structure suitable for a high-speed and high-power motor used for office automation equipment and in a high-speed responsive industrial field at a rotational speed of 2000 to 7000 r / min and an output of 5 W to 30 W.

従来よりインナーローター型ブラシレスモータについては種々提案されている(例えば特許文献1)。この種のブラシレスモータを、図5に示す。従来のブラシレスモータは、非磁性材よりなる筒状ケース101と、該筒状ケース101に組み込まれる電磁鋼板からなる一体型のアマチュアコア102、該アマチュアコア102に巻回されるコイル(銅線)103、前記アマチュアコア102の内周側に所定の間隙を隔てて配置されるローターマグネット(永久磁石回転子)104、該ローターマグネット104に一体に固定され、駆動負荷にモータ出力を伝達する回転軸105を主な構成要素としている。   Conventionally, various types of inner rotor type brushless motors have been proposed (for example, Patent Document 1). This type of brushless motor is shown in FIG. A conventional brushless motor includes a cylindrical case 101 made of a nonmagnetic material, an integrated armature core 102 made of an electromagnetic steel plate incorporated in the cylindrical case 101, and a coil (copper wire) wound around the armature core 102. 103, a rotor magnet (permanent magnet rotor) 104 disposed on the inner peripheral side of the armature core 102 with a predetermined gap, and a rotary shaft fixed integrally with the rotor magnet 104 and transmitting a motor output to a driving load 105 is a main component.

上記一体型のアマチュアコア102は、磁路を確保するために円環状になった外周部102aを有しており、該外周部102aの内周面から中心方向に向けて複数のT字形をしたティース102bが突設され、絶縁材(コーティング)が被覆されてなるものであり、前記絶縁材が被覆されることで形成されるスロット102cにコイル103が巻回されて励磁コイルが形成される。そして、アマチュアコア102が、その外周部102aが筒状ケース101の内周面に接するように、該筒状ケース101に組み付けられている。
特開平8−309945号公報
The integrated amateur core 102 has an annular outer peripheral portion 102a for securing a magnetic path, and has a plurality of T-shapes from the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 102a toward the center. The teeth 102b are projected and covered with an insulating material (coating), and the coil 103 is wound around the slot 102c formed by the covering of the insulating material to form an exciting coil. The armature core 102 is assembled to the cylindrical case 101 so that the outer peripheral portion 102 a is in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical case 101.
JP-A-8-309945

ところで、上記従来の一体型のアマチュアコア102は、磁路を確保するために外周部102aを有している分、スロット102cに巻回するコイル103の巻回面積が径方向に狭くなってコイル占積率の低減を招いていた。   By the way, the conventional integrated armature core 102 has an outer peripheral portion 102a in order to secure a magnetic path, so that the winding area of the coil 103 wound around the slot 102c is reduced in the radial direction. The space factor was reduced.

また、アマチュアコア102が円環状になっているため、スロット102cに対してコイル103を内周側から巻回する必要がある。このように内周側からコイル103を巻回して励磁用コイルを形成するには、スロット102c間に巻線機のノズルを通すための巻線スペースの確保が必要であり、励磁用コイルを形成する部分に対する面積の割合(コイル占積率)は該アマチュアコア102が小型かつスロット数が増加する程低下していくとともに、コイルの巻装作業性も悪化していくといった問題があった。   Further, since the armature core 102 has an annular shape, the coil 103 needs to be wound around the slot 102c from the inner peripheral side. In order to form the exciting coil by winding the coil 103 from the inner peripheral side in this way, it is necessary to secure a winding space for passing the nozzle of the winding machine between the slots 102c, and the exciting coil is formed. The ratio of the area (coil space factor) to the portion to be reduced decreases as the armature core 102 becomes smaller and the number of slots increases, and the coil winding workability also deteriorates.

(発明の目的)
本発明の目的は、コイルの巻装作業性を良好にするとともに、小型であってもコイル占積率を高めることができ、しかも組立てが容易で、熱放散性の良好なブラシレスモータを提供しようとするものである。
(Object of invention)
An object of the present invention is to provide a brushless motor that can improve the coil winding workability, increase the coil space factor even if it is small, and is easy to assemble and has good heat dissipation. It is what.

上記目的を達成するために、本発明は、複数に分割されてなるアマチュアコアの、各分割アマチュアコアが、磁路を形成する磁性材からなる筒状ケースの内周面にその外周部が接しかつ所定間隔置きに位置するように、樹脂からなる絶縁材に、該絶縁材に形成されたスロットに対して軸方向の上下から覆うように挿入されて固定されており、励磁用のコイルが絶縁された前記各分割アマチュアコアに巻回され、回転軸が固定されたローターマグネットが前記各分割アマチュアコアの内側に配置されてなるブラシレスモータとするものである。   In order to achieve the above object, according to the present invention, each of the divided armature cores is in contact with the inner circumferential surface of a cylindrical case made of a magnetic material forming a magnetic path. In addition, it is inserted and fixed to an insulating material made of resin so as to cover the slot formed in the insulating material from above and below in the axial direction so that the exciting coil is insulated. A rotor magnet wound around each of the divided armature cores and having a rotation shaft fixed thereto is provided as a brushless motor that is disposed inside each of the divided armature cores.

上記構成によれば、各分割アマチュアコアを、その外周部が磁性材からなる筒状ケースの内周面に接するとともに所定間隔置きに位置するように配置して、アマチュアコアに磁路を形成するための環状の外周部を不要にしているので、アマチュアコアの外周側からのコイル巻装作業を可能し、小型であってもコイル占積率を高めることを可能にしている。   According to the above configuration, each of the split armature cores is disposed so that the outer peripheral portion thereof is in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical case made of a magnetic material and is positioned at predetermined intervals, thereby forming a magnetic path in the armature core. Therefore, the coil winding work can be performed from the outer peripheral side of the amateur core, and the coil space factor can be increased even if it is small in size.

また、絶縁材で形成されたスロットに対して分割アマチュアコアを挿入し、該分割アマチュアコアを軸方向の上下から絶縁材で覆う構造にしているので、組立てが容易であるとともに、絶縁材に挿入されていない分割アマチュアコアの部分は絶縁被覆されずに露出した状態にあるので熱放散性が良好なものとなる。   In addition, a split armature core is inserted into a slot formed of an insulating material, and the split armature core is covered with an insulating material from above and below in the axial direction, so that it is easy to assemble and inserted into the insulating material. Since the portion of the divided armature core that is not formed is exposed without being covered with insulation, the heat dissipating property is good.

本発明によれば、コイルの巻装作業性を良好にするとともに、小型であってもコイル占積率を高めることができ、しかも組立てが容易で、熱放散性の良好なブラシレスモータを提供できるものである。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while making coil winding workability | operativity favorable, even if it is small, a coil space factor can be raised, and it is easy to assemble and can provide a brushless motor with favorable heat dissipation. Is.

以下の実施例に示す通りである。   As shown in the following examples.

図1〜図4は本発明の一実施例に係わるブラシレスモータであり、詳しくは、図1はブラシレスモータの縦方向(軸方向)の断面図、図2はブラシレスモータの横方向(軸方向と直交する方向)の断面図、図3は分割アマチュアコアを示す斜視図、図4は絶縁コアを示す断面図である。   1 to 4 show a brushless motor according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 1 is a cross-sectional view in the longitudinal direction (axial direction) of the brushless motor, and FIG. 2 is a lateral direction (axial direction) of the brushless motor. 3 is a perspective view showing a split armature core, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing an insulating core.

これらの図において、ブラシレスモータ1は、磁路を形成するために磁性材からなる筒状ケース2と、複数(実施例では、6個)の分割アマチュアコア3からなるアマチュアコアと、分割アマチュアコア3を絶縁および固定するための樹脂からなる絶縁コア4と、励磁用のコイル5と、回転軸6が固定されたプラスチックマグネット等よりなるローターマグネット7とを有している。   In these drawings, a brushless motor 1 includes a cylindrical case 2 made of a magnetic material to form a magnetic path, an amateur core made up of a plurality of (in the embodiment, six) divided arm cores 3, and a divided armature core. 3 has an insulating core 4 made of resin for insulating and fixing 3, an excitation coil 5, and a rotor magnet 7 made of a plastic magnet or the like to which a rotating shaft 6 is fixed.

図3に示す形状をした複数の分割アマチュアコア3は、図1及び図2に示すように、筒状ケース2の内周面にその外周部3aが接するとともに所定間隔置き(実施例では、60度置き)に位置するように、絶縁コア4に形成されたスロットに対して軸方向の上下から覆うように該絶縁コア4に挿入されて固定されている。そして、励磁用のコイル5が絶縁コア4によって絶縁された各分割アマチュアコア3のティース3bの部分に巻回される。また、回転軸6が固定されたローターマグネット7は複数の分割アマチュアコア3の内側に所定の間隙を隔てて配置される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the plurality of split armature cores 3 having the shape shown in FIG. 3 are in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical case 2 and at a predetermined interval (in the embodiment, 60 a). It is inserted and fixed to the insulating core 4 so as to cover the slot formed in the insulating core 4 from above and below in the axial direction. Then, the exciting coil 5 is wound around the portion of the teeth 3 b of each divided arm core 3 that is insulated by the insulating core 4. The rotor magnet 7 to which the rotating shaft 6 is fixed is arranged inside the plurality of divided armature cores 3 with a predetermined gap.

上記のように、アマチュアコアを、複数に分割した分割アマチュアコア3とするとともに、筒状ケース2を磁路を形成するための部材として用いているので、図5の従来のアマチュアコア102のように磁路を形成するための環状の外周部102aを、周方向において短くした外周部3aとすることができる。よって、分割アマチュアコア3の外側からのコイル5の巻装作業を行うことができ、その作業が良好なものになる。また、周方向において短くした外周部3aとすることにより、図2と図5との比較から明らかなように、小型であってもコイル占積率を高めることができ、小型のモータでありながら、その出力を向上させることができる。   As described above, the armature core is divided into a plurality of divided armature cores 3 and the cylindrical case 2 is used as a member for forming a magnetic path, so that the conventional armature core 102 of FIG. 5 is used. An annular outer peripheral portion 102a for forming a magnetic path can be an outer peripheral portion 3a that is shortened in the circumferential direction. Therefore, the winding work of the coil 5 from the outside of the divided armature core 3 can be performed, and the work becomes favorable. Further, by making the outer peripheral portion 3a shortened in the circumferential direction, as is apparent from the comparison between FIG. 2 and FIG. , Its output can be improved.

また、絶縁コア4で形成されたスロットに対して分割アマチュアコア3を挿入し、図2に示すように、該分割アマチュアコア3を軸方向の上下から絶縁材で覆う構造にしているので、組立てが容易である。さらに、図5の従来例の場合、アマチュアコアの全体が絶縁被覆されていたのに対し、本実施例の場合、図1から明らかなように、絶縁コア4に挿入されていない分割アマチュアコア3の部分は露出した状態(剥き出し状態)にあるので、熱放散性が良好なものとなる。   Further, the split armature core 3 is inserted into the slot formed by the insulating core 4, and the split armature core 3 is covered with an insulating material from above and below in the axial direction as shown in FIG. Is easy. Further, in the case of the conventional example of FIG. 5, the entire armature core is covered with insulation, whereas in the case of this embodiment, as shown in FIG. 1, the divided armature core 3 not inserted into the insulation core 4 is used. Since this part is in an exposed state (exposed state), heat dissipation is good.

上記筒状ケース2にはハウジング8が取り付けられ、このハウジング8にはベアリング9が固定されている。また、エンドブラケット10には軸受け11が固定されている。そして、これらベアリング9と軸受け11で、ローターマグネット7に固定された回転軸6を回転可能に保持している。   A housing 8 is attached to the cylindrical case 2, and a bearing 9 is fixed to the housing 8. A bearing 11 is fixed to the end bracket 10. The bearing 9 and the bearing 11 hold the rotating shaft 6 fixed to the rotor magnet 7 so as to be rotatable.

上記絶縁コア4の一端側にはピン12が複数個圧入されており、このピン12はコイル5の巻き始めと巻き終わりの部材として用いられる。つまり、ピン12をコイル5の巻き始めとして、絶縁コア4のスロット(即ち、分割アマチュアコア3のティース3bの部分)に外側から該コイル5が巻回され、巻終りもピン12に接続されることになる。このようにピン12を設けることにより、コイル巻装がさらに容易になる。   A plurality of pins 12 are press-fitted into one end side of the insulating core 4, and the pins 12 are used as members for starting and ending winding of the coil 5. That is, the coil 12 is wound from the outside into the slot of the insulating core 4 (that is, the portion of the teeth 3b of the split armature core 3) with the pin 12 being started to wind the coil 5, and the end of the winding is also connected to the pin 12. It will be. By providing the pins 12 in this way, coil winding is further facilitated.

上記のピン12は回路配線板13に接続されている。回路配線板13には、ローターマグネット7と対峙して位置を検出する3個のホール素子14等、モータ駆動回路用の各種の電子部品が配置されている。   The pins 12 are connected to the circuit wiring board 13. On the circuit wiring board 13, various electronic components for the motor drive circuit, such as three Hall elements 14 that detect the position in opposition to the rotor magnet 7, are arranged.

最後に、上記実施例における効果を、以下にあらためてまとめて列挙する。   Finally, the effects in the above-described embodiment will be enumerated again below.

アマチュアコアを、複数に分割した分割アマチュアコア3とするとともに、筒状ケース2を磁路を形成するため部材として用いているので、分割アマチュアコア3の外周部3aの周方向の長さを短くすることができ、分割アマチュアコア3の外側からのコイル5の巻装作業を行うことが可能となり、その作業が良好なものになるとともに、小型であってもコイル占積率を高めることができる。   Since the amateur core is divided into a plurality of divided armature cores 3 and the cylindrical case 2 is used as a member for forming a magnetic path, the circumferential length of the outer peripheral portion 3a of the divided armature core 3 is shortened. It is possible to wind the coil 5 from the outside of the split armature core 3, and the work can be improved, and the coil space factor can be increased even if it is small. .

また、絶縁コア4で形成されたスロットに対して分割アマチュアコア3を挿入し、該分割アマチュアコア3を軸方向の上下から絶縁材で覆う構造にしているので、組立てが容易となるとともに、熱放散性が良好なものとなる。   Further, since the split armature core 3 is inserted into the slot formed by the insulating core 4 and the split armature core 3 is covered with an insulating material from the upper and lower sides in the axial direction, the assembly is facilitated and the heat Dispersibility is good.

また、絶縁された分割アマチュアコア3の端部にピン12を圧入するようにしているので、コイルの巻装作業の作業性がさらに向上する。   Moreover, since the pin 12 is press-fitted into the end portion of the insulated divided armature core 3, the workability of the coil winding work is further improved.

その他の効果として、上記実施例では、樹脂からなる絶縁コア4がスロットを形成しているため、分割アマチュアコア3の形状を容易に変更できる。   As another effect, in the above embodiment, since the insulating core 4 made of resin forms a slot, the shape of the split armature core 3 can be easily changed.

本発明の一実施例に係わるブラシレスモータを示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a brushless motor concerning one example of the present invention. 本発明の一実施例に係わるブラシレスモータを示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing a brushless motor according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係わる分割型のアマチュアコアを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the split-type amateur core concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例に係わる絶縁コアを示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing an insulating core concerning one example of the present invention. 従来のブラシレスモータを示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing a conventional brushless motor.

符号の説明Explanation of symbols

1 ブラシレスモータ
2 筒状ケース
3 分割型アマチュアコア
3a 外周部
4 絶縁コア(絶縁材)
5 コイル
6 回転軸
7 ローターマグネット
12 ピン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brushless motor 2 Cylindrical case 3 Split-type amateur core 3a Outer peripheral part 4 Insulating core (insulating material)
5 Coil 6 Rotating shaft 7 Rotor magnet 12 Pin

Claims (1)

複数に分割されてなるアマチュアコアの、各分割アマチュアコアが、磁路を形成する磁性材からなる筒状ケースの内周面にその外周部が接しかつ所定間隔置きに位置するように、樹脂からなる絶縁材に、該絶縁材に形成されたスロットに対して軸方向の上下から覆うように挿入されて固定されており、
励磁用のコイルが絶縁された前記各分割アマチュアコアに巻回され、回転軸が固定されたローターマグネットが前記各分割アマチュアコアの内側に配置されてなることを特徴とするブラシレスモータ。
Each of the armature cores divided into a plurality of parts is made of resin so that the outer peripheral part is in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical case made of a magnetic material forming a magnetic path and is located at predetermined intervals. Is inserted and fixed so as to cover the slot formed in the insulating material from above and below in the axial direction.
A brushless motor, wherein a magnet for excitation is wound around each of the divided armature cores insulated, and a rotor magnet having a fixed rotation shaft is disposed inside each of the divided armature cores.
JP2005308056A 2005-10-24 2005-10-24 Brushless motor Pending JP2007116867A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005308056A JP2007116867A (en) 2005-10-24 2005-10-24 Brushless motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005308056A JP2007116867A (en) 2005-10-24 2005-10-24 Brushless motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007116867A true JP2007116867A (en) 2007-05-10

Family

ID=38098526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005308056A Pending JP2007116867A (en) 2005-10-24 2005-10-24 Brushless motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007116867A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5253789B2 (en) Brushless motor
JP2009118615A (en) Brushless motor
JP2007014110A (en) Rotary electric machine
JP2007318885A (en) Brushless motor
JP2007267565A (en) Coreless motor
JP6207870B2 (en) Fan motor
JP2015122854A (en) Inner rotor type motor
JP6766535B2 (en) Stator unit, motor, and fan motor
JP5200521B2 (en) Motor and cooling fan
JP4871673B2 (en) DC brushless motor cooling structure
JPWO2019203076A1 (en) Coil and motor using it
JP6012022B2 (en) Brushless motor
JP5093567B2 (en) θZ actuator
JP2018113787A (en) Rotary electric machine, manufacturing method of rotary electric machine, and exhaust fan
JP2007189841A (en) Brushless motor
JP5195450B2 (en) Slotless motor
JP4770434B2 (en) motor
JP5708432B2 (en) Rotating electric machine and air conditioner using the same
JP2010011706A (en) Motor
JP6892953B2 (en) motor
JP2019030112A (en) motor
JP2018125993A (en) Rotary electric machine
JP2007116867A (en) Brushless motor
JP2018160956A (en) Brushless motor
JP2007202326A (en) Motor