JP2007202326A

JP2007202326A - モータ

Info

Publication number: JP2007202326A
Application number: JP2006018820A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Tanabe; 裕一田辺; Yuichi Yoshikawa; 祐一吉川; Hiroshi Murakami; 浩村上; Haruyuki Nakamoto; 晴幸中本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】スロットオープンをノズル巻き可能な寸法にする際、ノズル巻に必要な最低寸法とコギングトルクが最小になる寸法が異なるため、ノズル巻に必要な寸法よりも大きくする必要があり、その結果巻線有効面積が小さくなり特性低下を招いていた。
【解決手段】コア上下面に絶縁物を施し、前記絶縁物によってスロットオープンを小さくして有効巻線面積を拡大することで、コギングトルクの増加や特性低下を招かずに巻線性を向上し、高性能な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。

従来のモータを図６から図１０に示す。

図６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６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８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。

上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７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７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８に示す扁平型ブラシレスモータも考えられる。図８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、本モータの巻線組立をノズル巻で行う際、ノズルが通るために必要なスロットオープン寸法とコギングトルクが最小となる寸法が異なるため、ノズル巻可能でコギングトルクを最小にするためには、ノズルが通るために必要なスロットオープン寸法より大きくする必要があり、その結果巻線有効面積が小さくなり、特性低下を招いていた。
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。

スロットオープンをノズル巻き可能な寸法にする際、コギングトルクを最小にするためにはノズル巻が通るための最低寸法よりも大きくする必要があり、その結果巻線有効面積が小さくなり特性低下を招いていた。

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、前期絶縁物によってスロットオープンを小さくして巻線有効面積を拡大することで、コギングトルクの増加や特性低下を招かずに巻線性を向上し、高性能なモータを提供することができる。

本願の発明によれば、コギングトルクの増加や特性の低下を招かずに巻線有効面積を拡大し巻線性を向上させることで、高性能な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、前記ティースにノズル巻にて施された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、前記ステータコアと巻線の間に絶縁物を設け、前記絶縁物のスロットオープンをＬ１、コアのスロットオープンをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２となる絶縁物を搭載することで、コギングトルクの増加や特性の低下を招くことなく巻線有効面積を拡大し、高性能化を実現する。

図１は、本発明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を介してノズル巻にて巻線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、前記絶縁物のスロットオープンをＬ１、コアのスロットオープンをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２となる絶縁物を搭載すると、コギングトルクの増加や特性の低下を招かずに巻線有効面積を拡大し巻線性を向上することができる。

巻線有効面積の拡大による巻線性の向上によって、高性能なモータを提供することができる。

図１のステータコアのスロットオープン寸法Ｌ２をコギングトルク最小となる寸法に設定し、前記コアの上面と下面に絶縁物３０を設け、前記絶縁物のスロットオープン寸法Ｌ１を、ノズル巻きをする際巻線機のノズルが通る最低寸法に設定した絶縁物を搭載すると、コギングトルクの増加や特性の低下を招かずに巻線有効面積を拡大し巻線性を向上する
ことができる。

図２から図５に第３の実施例に使用した絶縁物を示している。

図２に示すように前記絶縁物の内径側、図３に示すように円弧状ヨーク部のティースの両側、図４に示すように直線状ティース基部の円弧側ティース部のみ、図７に示すように円弧状ヨーク部の少なくとも１箇所以上に積厚方向へ伸びたガイドを設けた絶縁物を搭載すると、コギングトルクの増加や特性の低下を招かずに巻線有効面積を拡大し巻線性を向上することができ、またガイドによりコアと絶縁物が固定されているので、ノズル巻を容易に行うことができる。

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における絶縁物２１の図本発明の実施例３における絶縁物２２の図本発明の実施例３における絶縁物２３の図本発明の実施例３における絶縁物２４の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絶縁物内径部ガイド
２２絶縁物円弧ティース部ガイド
２３絶縁物直線ティース部ガイド
２４絶縁物円弧状ヨーク部ガイド
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、前記ティースにノズル巻にて施された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、前記絶縁物のスロットオープンをＬ１、コアのスロットオープンをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２となる絶縁物を搭載することを特徴としたモータ。
ステータコアのスロットオープン寸法Ｌ２をコギングトルク最小となる寸法に設定し、絶縁物のスロットオープン寸法Ｌ１をノズル巻きする際巻線機のノズルが通る最低寸法に設定した絶縁物を搭載することを特徴とした請求項１に記載のモータ。
絶縁物の内径側に積厚方向へ伸びたガイドを設け、コアと絶縁物を固定する絶縁物を搭載することを特徴とした請求項１または請求項２に記載のモータ。
絶縁物の円弧部ティース基部の両側に積厚方向へ伸びたガイドを設け、コアと絶縁物を固定する絶縁物を搭載することを特徴とした請求項１から請求項３のいずれかに記載のモータ。
絶縁物の直線状ティース基部の円弧部ティース側のみに積厚方向へ伸びたガイドを設け、コアと絶縁物を固定する絶縁物を搭載することを特徴とした請求項１から請求項４のいずれかに記載のモータ。
絶縁物の円弧状ヨーク部に積厚方向へ伸びたガイドを設け、コアと絶縁物を固定する絶縁物を搭載することを特徴とした請求項１から請求項５のいずれかに記載のモータ。
請求項１から請求項６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。