JP2007195377A

JP2007195377A - モータ

Info

Publication number: JP2007195377A
Application number: JP2006013398A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Tanabe; 裕一田辺; Yuichi Yoshikawa; 祐一吉川; Hiroshi Murakami; 浩村上; Eiji Hiwaki; 英治檜脇; Koji Kuyama; 浩二久山; Haruyuki Nakamoto; 晴幸中本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2006-01-23
Publication date: 2007-08-02

Abstract

【課題】小型で高出力となる扁平型のブラシレスモータにおいて、円弧状ヨーク部のティースと直線状ヨーク部のティースとで長さが異なるために巻線平均周長が異なり、ティースに施される巻線の抵抗値にバラつきが生じるため、制御性や起動性に問題が生じていた。
【解決手段】コア上面と下面に、各相の巻線平均周長が等しくなるように円弧状ヨーク部のティースに装着される部分の幅を調整した絶縁物を設けて巻線を施すことで、出力低下やコギングトルクの増加を招くことなく、各相の巻線抵抗値のばらつきを抑え制御性や起動性の高いモータを提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ及びこれを搭載した機器に関するものである。

従来のモータを図４から図６に示す。

図４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４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。

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。

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４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。

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。

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５に示す扁平型のブラシレスモータがある（例えば、特許文献１参照）。

図５に示す扁平型ブラシレスモータは各ティースが平行に配置されているが、コギングトルクを低減させるために図６に示す扁平型ブラシレスモータも考えられる。図６に示す扁平型ブラシレスモータのステータ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。しかしながら、前記ステータ形状ではティースの長さが各相で異なるため、コイルの平均周長が異なって抵抗値にバラつきが生じ、制御性や起動性の低下を招いていた。
特開２００２−１３６０９０号公報

前記扁平型ブラシレスモータは、各相の平均周長が異なるために抵抗値のバラつきが生じ、制御性や起動性の低下を招いていた。

上記課題を解決するために本発明は、コア上下面に絶縁物を施し、その絶縁物の形状でコイル周長を調整することで抵抗値のばらつきを無くし、モータの制御性や起動性を向上させる。

本願の発明によれば、コギングトルクの増加や出力の低下を招かずに抵抗値のばらつきを低減し、高制御性・高起動性を備え持つモータを提供することが出来る。

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、隣り合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し、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外周形状は扁平形状であるステータコアと、前記ティースに施された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、前記ステータコアと巻線の間に絶縁物を設け、前記絶縁物の形状を前記円弧状ヨークに設けられたティースに装着される部分の幅をＳ１、長さをＬ１とし、前記直線状ヨークに設けられたティースに装着される部分の幅をＳ２、長さをＬ２としたとき、前記円弧状ヨークに設けられたティースに施される巻線の平均周長と、前記直線状ヨークに設けられたティースに施される巻線の平均周長が等しくなるようにＬ１、Ｌ２、Ｓ１、Ｓ２を調節し、各相の抵抗のばらつきをなくす。

図１は、本発明の第１の実施例を適応した、扁平型集中巻方式のブラシレスモータのステータ組立を示している。

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５、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６、隣り合う各ティース間にはスロット７を有する。ティース３には絶縁物８を介して巻線９が施されている。巻線としては、通常３相巻線が施される。

前記コアの上面と下面に絶縁物１０を設け、前記絶縁物の形状を円弧状ヨークに設けられたティースに装着される部分の幅をＳ１、長さをＬ１とし、直線状ヨークに設けられたティースに装着される部分の幅をＳ２、長さをＬ２としたときに、円弧状ヨークに装着される部分の幅Ｓ３を調整しＬ１＝Ｌ２、Ｓ１＝Ｓ２となるようにすると、各相の巻線周長が等しくなり抵抗値のばらつきを抑えることが出来る。

抵抗値のばらつきを抑えることで、制御性と起動性の高いモータを提供することが出来る。

図２は、本発明の第２の実施例を適応した、扁平型集中巻方式のブラシレスモータのステータ組立を示している。

ステータ２１は、略放射状に配置された複数のティース２２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２３と、略直線形状である２個の直線状ヨーク２４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
ある。また前記ティース２３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２５、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２６、隣り合う各ティース間にはスロット２７を有する。ティース２３には絶縁物２８を介して巻線２９が施されている。巻線としては、通常３相巻線が施される。

前記コアの上面と下面に絶縁物３０を設け、前記絶縁物の形状を円弧状ヨークに設けられたティースに装着される部分の幅をＳ１、長さをＬ１とし、直線状ヨークに設けられたティースに装着される部分の幅をＳ２、長さをＬ２としたときに、円弧状ヨークに施されたティースのティース先端幅広部に装着される部分の幅Ｓ４を調整しＬ１＝Ｌ２、Ｓ１＝Ｓ２となるようにすると、各相の巻線周長が等しくなり抵抗値のばらつきを抑えることが出来る。

図３は、本発明の第３の実施例を適応した、扁平型集中巻方式のブラシレスモータのステータ組立を示している。

ステータ４１は、略放射状に配置された複数のティース４２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４３と、略直線形状である２個の直線状ヨーク４４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る。また前記ティース４３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４５、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４６、隣り合う各ティース間にはスロット４７を有する。ティース４３には絶縁物４８を介して巻線４９が施されている。巻線としては、通常３相巻線が施される。

前記コアの上面と下面に絶縁物５０を設け、前記円弧状ヨークに施されたティースに装着される部分の幅を、各ティースに施される巻線の平均周長が等しくなるようにＳ５を調整することで各相の巻線周長が等しくなり抵抗値のばらつきを抑えることが出来る。

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。

本発明の実施例１におけるステータ組立の断面図本発明の実施例２におけるステータ組立の断面図本発明の実施例３におけるステータ組立の断面図従来の丸型モータの断面図従来の扁平型モータの断面図従来の扁平型モータの断面図

符号の説明

１ステータ
２ティース
３円弧状ヨーク
４直線状ヨーク
５ティース先端幅広部
６スロットオープン
７スロット
８絶縁物
９巻線
１０絶縁物
２１ステータ
２２ティース
２３円弧状ヨーク
２４直線状ヨーク
２５ティース先端幅広部
２６スロットオープン
２７スロット
２８絶縁物
２９巻線
３０絶縁物
４１ステータ
４２ティース
４３円弧状ヨーク
４４直線状ヨーク
４５ティース先端幅広部
４６スロットオープン
４７スロット
４８絶縁物
４９巻線
５０絶縁物
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

Claims

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、隣り合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し、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外周形状は扁平形状であるステータコアと、前記ティースに施された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、前記ステータコアの上面と下面に絶縁物を設け、前記絶縁物の形状を前記円弧状ヨークに設けられたティースに装着される部分の幅をＳ１、長さをＬ１とし、前記直線状ヨークに設けられたティースに装着される部分の幅をＳ２、長さをＬ２としたとき、前記円弧状ヨークに設けられたティースに施される巻線の平均周長と、前記直線状ヨークに設けられたティースに施される巻線の平均周長が等しくなるようにＬ１、Ｌ２、Ｓ１、Ｓ２を調節することを特徴としたモータ。
絶縁物の形状を前記円弧状ヨークに設けられたティースの根元部に装着される部分の幅を変更して、Ｌ１＝Ｌ２、Ｓ１＝Ｓ２となることを特徴とした請求項１に記載のモータ。
絶縁物の形状を前記円弧状ヨークに設けられたティースの先端部に装着される部分の幅を変更して、Ｌ１＝Ｌ２、Ｓ１＝Ｓ２となることを特徴とした請求項１に記載のモータ。
絶縁物の形状を前記円弧状ヨークに設けられたティースに装着される部分の幅を調整することでティースに施される巻線の平均周長を調整することを特徴とした請求項１に記載のモータ。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のモータを搭載したことを特徴とした機器。