JP2010193642A - ギャップワインディングモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】 固定子巻線の巻線間を結線する結線部より発生するノイズが回転検出器の検出器プリント基板に影響を与えることなく、モータを小型化することができる、安価なギャップワインディングモータを提供する。
【解決手段】ギャップワインディングモータにおいて、固定子巻線１１の負荷側の軸方向端部に、該固定子巻線１１の巻線間を結線するためのリング状の結線基板３を設けると共に、該結線基板３を固定子巻線１１及び固定子コア１０と共に封入樹脂９で一体に固着してあり、回転子ヨーク８は内径に空隙部を有するカップ状に形成されると共に、該ヨーク８の空隙部に回転検出器の検出器プリント基板６を、ブラケットを介して配設してある。
【選択図】 図２
【解決手段】ギャップワインディングモータにおいて、固定子巻線１１の負荷側の軸方向端部に、該固定子巻線１１の巻線間を結線するためのリング状の結線基板３を設けると共に、該結線基板３を固定子巻線１１及び固定子コア１０と共に封入樹脂９で一体に固着してあり、回転子ヨーク８は内径に空隙部を有するカップ状に形成されると共に、該ヨーク８の空隙部に回転検出器の検出器プリント基板６を、ブラケットを介して配設してある。
【選択図】 図２
Description
本発明は、ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）やＯＡ（Ｏｆｆｉｃｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）に使用される平滑電機子巻線形ブラシレスＤＣモータ、いわゆるギャップワインディングモータに関し、特にその固定子に関するものである。
従来のモータは、回転検出器の設置場所として、モータ電磁部より十分に離した位置である反負荷側ブラケットの後端などを選んで設置されていた。
図５は第１の従来技術を示すモータであって、モータの軸を通る垂直面で切断した縦断面図である。図５において、４１は固定子、４２は回転子、４３はフレーム、４４は検出器プリント基板、４５は反負荷側のブラケット、４６は負荷側のブラケット、４７は検出器カバー、４８は固定子コア、４９は固定子巻線である。
固定子４１は固定子コア４８の内周面に複数の集中巻きの固定子巻線４９を等間隔に配置し、前記固定子巻線４９の結線部を含んで樹脂にて封入したものである。この固定子４１はフレーム４３の内周に挿入固定されており、フレーム４３の反負荷側端面にはブラケット４５が固定され、また、負荷側端面にはブラケット４６が固定されている。４４は検出器プリント基板であり、固定子４１に対してブラケット４５の後端面に配置されている。フレーム４３は、鉄等の導電物質にて形成されており、かつ外部配線を通じて接地されている。フレーム４３とブラケット４５は導通されており、固定子巻線の結線部より発生するスイッチングノイズを外部へ漏らさない機能を与えられている。
このように、第１従来技術のノイズ対策は検出器プリント基板４４を固定子４１の外部に設置して、フレーム４３とブラケット４５を接地させるものであるが、これに対して、他の従来技術として、モータのステータコアの軸方向端面に多層プリント基板を配設し、巻き線を用いてステータコアと多層プリント基板とを包み込んでトロイダル状に整列巻きする構成のモータステータが提案されている（第２の従来技術）。このモータステータは所謂プリント基板の配線パターンと巻き線の間にシールドを設けることにより電磁ノイズの影響を抑制するものとなっている（例えば、特許文献１参照）
図５は第１の従来技術を示すモータであって、モータの軸を通る垂直面で切断した縦断面図である。図５において、４１は固定子、４２は回転子、４３はフレーム、４４は検出器プリント基板、４５は反負荷側のブラケット、４６は負荷側のブラケット、４７は検出器カバー、４８は固定子コア、４９は固定子巻線である。
固定子４１は固定子コア４８の内周面に複数の集中巻きの固定子巻線４９を等間隔に配置し、前記固定子巻線４９の結線部を含んで樹脂にて封入したものである。この固定子４１はフレーム４３の内周に挿入固定されており、フレーム４３の反負荷側端面にはブラケット４５が固定され、また、負荷側端面にはブラケット４６が固定されている。４４は検出器プリント基板であり、固定子４１に対してブラケット４５の後端面に配置されている。フレーム４３は、鉄等の導電物質にて形成されており、かつ外部配線を通じて接地されている。フレーム４３とブラケット４５は導通されており、固定子巻線の結線部より発生するスイッチングノイズを外部へ漏らさない機能を与えられている。
このように、第１従来技術のノイズ対策は検出器プリント基板４４を固定子４１の外部に設置して、フレーム４３とブラケット４５を接地させるものであるが、これに対して、他の従来技術として、モータのステータコアの軸方向端面に多層プリント基板を配設し、巻き線を用いてステータコアと多層プリント基板とを包み込んでトロイダル状に整列巻きする構成のモータステータが提案されている（第２の従来技術）。このモータステータは所謂プリント基板の配線パターンと巻き線の間にシールドを設けることにより電磁ノイズの影響を抑制するものとなっている（例えば、特許文献１参照）
ところが、第１従来技術に示す集中巻きのギャップワインディングモータは検出器プリント基板を固定子の外部に設置していたため、モータを小型化することが難しく、部品点数が増加し、コストアップの要因になっていた。また、固定子巻線の結線部と検出器プリント基板を充分離しているものの,検出器の電子回路などに影響を及ぼし、回路が誤動作してしまう問題があった。
また、第２従来技術に示すように、ステータコアと多層プリント基板とを近接配置して巻線によって直接包み込む構成としては、巻線をトロイダル状に巻回する複雑な工程を含んでいるため、巻回する作業に手間や時間かかる上、低コスト化に不向きであった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、固定子巻線の巻線間を結線する結線部より発生するノイズが回転検出器の検出器プリント基板に影響を与えることなく、モータを小型化することができる、安価なギャップワインディングモータを提供することを目的とする。
また、第２従来技術に示すように、ステータコアと多層プリント基板とを近接配置して巻線によって直接包み込む構成としては、巻線をトロイダル状に巻回する複雑な工程を含んでいるため、巻回する作業に手間や時間かかる上、低コスト化に不向きであった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、固定子巻線の巻線間を結線する結線部より発生するノイズが回転検出器の検出器プリント基板に影響を与えることなく、モータを小型化することができる、安価なギャップワインディングモータを提供することを目的とする。
上記問題を解決するために、請求項１記載の本発明は、固定子コアの内周面に回転磁界形成用の複数の空芯形状を有する固定子巻線を装着してなるスロットレス構造の固定子と、前記固定子巻線に空隙を介して対向配置されると共に回転子ヨークの外周面に複数の永久磁石を設けてなる回転子と、を有するギャップワインディングモータにおいて、前記固定子巻線の負荷側もしくは反負荷側の軸方向端部に、該固定子巻線の巻線間を結線するためのリング状の結線基板を設けると共に、該結線基板を前記固定子巻線及び前記固定子コアとをまとめて封入樹脂により一体に固着する構成にしており、前記回転子ヨークは内径に空隙部を有するカップ状に形成されると共に、前記該ヨークの空隙部に回転検出器を配設したことを特徴としている。
また、請求項２記載の本発明は、請求項１記載のギャップワィンディングモータにおいて、前記結線基板の両面にはシールドパターンが設けられていることを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明は、請求項２記載のギャップワィンディングモータにおいて、前記結線基板に設けたシールドパターンは、同心円状に複数のパターンに分割されたものであることを特徴としている。
また、請求項２記載の本発明は、請求項１記載のギャップワィンディングモータにおいて、前記結線基板の両面にはシールドパターンが設けられていることを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明は、請求項２記載のギャップワィンディングモータにおいて、前記結線基板に設けたシールドパターンは、同心円状に複数のパターンに分割されたものであることを特徴としている。
請求項１に記載の発明によると、固定子巻線の軸方向端部に巻線間を結線するためのリング状の結線基板を設け、該結線基板を固定子巻線及び固定子コアとをまとめて封入樹脂により一体に固着する構成にし、回転子ヨークは内径に空隙部を有するカップ状に形成すると共に該ヨークの空隙部に回転検出器の検出器プリント基板を配設したので、固定子巻線の結線部より発生するスイッチングノイズの外部への漏れを抑制すると同時に、モータの軸方向における小型化を達成することができる。
また、請求項２に記載の発明によると、結線基板の両面にシールドパターンを設けることで、容易にノイズ対策を実施することができ、コストダウンと同時に検出器を安定動作させることができる。
また、請求項３に記載の発明によると、結線基板に設けたシールドパターンを同心円状に複数のパターンに分割することで、ノイズの周波数成分によって必要となるシールドの面積を容易に変更する事が可能であり、より安定したノイズ対策が可能となる。
また、請求項２に記載の発明によると、結線基板の両面にシールドパターンを設けることで、容易にノイズ対策を実施することができ、コストダウンと同時に検出器を安定動作させることができる。
また、請求項３に記載の発明によると、結線基板に設けたシールドパターンを同心円状に複数のパターンに分割することで、ノイズの周波数成分によって必要となるシールドの面積を容易に変更する事が可能であり、より安定したノイズ対策が可能となる。
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施例を示すギャップワインディングモータの側断面図であって、モータ固定子と固定子内部の結線基板、検出器プリント基板の位置関係図を説明したものである。モータは固定子１と該固定子１の内径側に軸受を介して回転自在に保持された回転子２で構成されている。固定子１は円筒形状の固定子コア１０の内周面に回転磁界形成用の複数の空芯形状を有する固定子巻線１１を装着してなるスロットレス構造のものであり、回転子２は、固定子巻線１１と磁気空隙部を介して対向する様に円筒状の回転子ヨーク８の外周面に等間隔に配置された複数の永久磁石７とで構成されるものであり、上記の点では第１従来技術と同じである。
図２は図１の結線基板部を中心とした拡大断面図である。
図において、本発明が第１従来技術と異なる点は、固定子巻線１１の負荷側もしくは反負荷側の軸方向端部に、該固定子巻線１１の巻線間を該巻線の口出し線１３を介して結線するためのリング状の結線基板３を設けると共に、該結線基板３を固定子巻線１１及び固定子コア１０とをまとめて封入樹脂９により一体に固着する構成にしており、回転子ヨーク８は内径に空隙部を有するカップ状に形成されると共に、該ヨーク８の空隙部に回転検出器の検出器プリント基板６をブラケット（図１の符号１１）を介して配設した点である。
また、本発明は、第２の従来技術の固定子巻線が固定子コアと多層プリント基板を包み込んでトロイダル状に整列巻回する構成に対して、集中巻を施した固定子巻線を固定子コアの内周面に等間隔に配置するギャップワインディングモータである点が基本的に異なる。
したがって、本発明の第１実施例は、固定子巻線の軸方向端部に巻線間を結線するためのリング状の結線基板を設け、該結線基板を固定子巻線及び固定子コアと共に封入樹脂により一体に固着する構成にし、回転子ヨークは内径に空隙部を有するカップ状に形成すると共に該ヨークの空隙部に回転検出器の検出器プリント基板を配設したので、固定子巻線の結線部より発生するスイッチングノイズの外部への漏れを抑制すると同時に、モータの軸方向における小型化を達成することができる。
図２は図１の結線基板部を中心とした拡大断面図である。
図において、本発明が第１従来技術と異なる点は、固定子巻線１１の負荷側もしくは反負荷側の軸方向端部に、該固定子巻線１１の巻線間を該巻線の口出し線１３を介して結線するためのリング状の結線基板３を設けると共に、該結線基板３を固定子巻線１１及び固定子コア１０とをまとめて封入樹脂９により一体に固着する構成にしており、回転子ヨーク８は内径に空隙部を有するカップ状に形成されると共に、該ヨーク８の空隙部に回転検出器の検出器プリント基板６をブラケット（図１の符号１１）を介して配設した点である。
また、本発明は、第２の従来技術の固定子巻線が固定子コアと多層プリント基板を包み込んでトロイダル状に整列巻回する構成に対して、集中巻を施した固定子巻線を固定子コアの内周面に等間隔に配置するギャップワインディングモータである点が基本的に異なる。
したがって、本発明の第１実施例は、固定子巻線の軸方向端部に巻線間を結線するためのリング状の結線基板を設け、該結線基板を固定子巻線及び固定子コアと共に封入樹脂により一体に固着する構成にし、回転子ヨークは内径に空隙部を有するカップ状に形成すると共に該ヨークの空隙部に回転検出器の検出器プリント基板を配設したので、固定子巻線の結線部より発生するスイッチングノイズの外部への漏れを抑制すると同時に、モータの軸方向における小型化を達成することができる。
図３は本発明の第２実施例を示す結線基板の構成図である。
第２実施例が第１実施例と異なる点は、固定子巻線の配線パターンを持った結線基板３の両面にシールドパターン４、５が設けられている点であり、シールドは配線によって接地される。
第２実施例が第１実施例と異なる点は、固定子巻線の配線パターンを持った結線基板３の両面にシールドパターン４、５が設けられている点であり、シールドは配線によって接地される。
その動作は、固定子巻線１１の結線基板３より放射されたＰＷＭノイズは、基板上に形成されたシールド４によって遮断され、検出器プリント基板６へは影響しない。
図４は本発明の第３実施例を示す結線基板の構成図であって、両面に構成されているシールドパターンを同心円状に２分割した場合の例である。
第３実施例が第２実施例と異なる点は、結線基板に設けたシールドパターンが同心円状に複数のパターンに分割された点であり、具体的にはシールドパターンは、図４に示すように検出器に近い内周側パターンを常時接地状態とするシールドパターン常時接地部４Ａと、外周側パターンを接地配線に接続する事によりシールドパターン面積を増加させる事が可能なシールドパターン調整部４Ｂを設けたものとなっている。
第３実施例が第２実施例と異なる点は、結線基板に設けたシールドパターンが同心円状に複数のパターンに分割された点であり、具体的にはシールドパターンは、図４に示すように検出器に近い内周側パターンを常時接地状態とするシールドパターン常時接地部４Ａと、外周側パターンを接地配線に接続する事によりシールドパターン面積を増加させる事が可能なシールドパターン調整部４Ｂを設けたものとなっている。
図４ではシールドパターンを２分割としてるが、これを複数のリング状パターンに分割することで、パターンの接続により、より細かなシールド面積の調整をする事が可能となる。
パターンの接続、非接続は結線部から発生するＰＷＭノイズの周波数に対応して決定する事が可能である。
１ 固定子
２ 回転子
３ 結線基板
４ シールドパターン
４Ａ シールドパターン常時接地部
４Ｂ シールドパターン調整部
５ フレーム
６ 検出器プリント基板
７ 永久磁石
８ 回転子ヨーク
９ 封入樹脂
１０ 固定子コア
１１ 固定子巻線
１２ ブラケット
１３ 口出し線
４１ 固定子
４２ 可動子
４３ フレーム
４４ 検出器プリント基板
４５ 反負荷側のブラケット
４６ 負荷側のブラケット
４７ 検出器カバー
４８ 固定子コア
４９ 固定子巻線
２ 回転子
３ 結線基板
４ シールドパターン
４Ａ シールドパターン常時接地部
４Ｂ シールドパターン調整部
５ フレーム
６ 検出器プリント基板
７ 永久磁石
８ 回転子ヨーク
９ 封入樹脂
１０ 固定子コア
１１ 固定子巻線
１２ ブラケット
１３ 口出し線
４１ 固定子
４２ 可動子
４３ フレーム
４４ 検出器プリント基板
４５ 反負荷側のブラケット
４６ 負荷側のブラケット
４７ 検出器カバー
４８ 固定子コア
４９ 固定子巻線
Claims (3)
- 固定子コアの内周面に回転磁界形成用の複数の空芯形状を有する固定子巻線を装着してなるスロットレス構造の固定子と、
前記固定子巻線に空隙を介して対向配置された回転子ヨークの外周面に複数の永久磁石を設けてなる回転子と、
を有するギャップワインディングモータにおいて、
前記固定子巻線の負荷側もしくは反負荷側の軸方向端部に、該固定子巻線の巻線間を結線するためのリング状の結線基板を設けると共に、該結線基板を前記固定子巻線及び前記固定子コアとをまとめて封入樹脂により一体に固着する構成にしており、
前記回転子ヨークは内径に空隙部を有するカップ状に形成されると共に、前記該ヨークの空隙部に回転検出器を配設したことを特徴とするギャップワインディングモータ。 - 前記結線基板の両面にはシールドパターンが設けられていることを特徴とする請求項１記載のギャップワィンディングモータ。
- 前記結線基板に設けたシールドパターンは、同心円状に複数のパターンに分割されたものであることを特徴とする請求項２記載のギャップワィンディングモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009036313A JP2010193642A (ja) | 2009-02-19 | 2009-02-19 | ギャップワインディングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009036313A JP2010193642A (ja) | 2009-02-19 | 2009-02-19 | ギャップワインディングモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010193642A true JP2010193642A (ja) | 2010-09-02 |
| JP2010193642A5 JP2010193642A5 (ja) | 2012-03-08 |
Family
ID=42819081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009036313A Pending JP2010193642A (ja) | 2009-02-19 | 2009-02-19 | ギャップワインディングモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010193642A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63161855A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-05 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 制御検出器付永久磁石形同期電動機 |
| JP2003045631A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘導加熱調理器 |
| JP2008259252A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Yaskawa Electric Corp | 固定子およびそのギャップワインディングモータ |
-
2009
- 2009-02-19 JP JP2009036313A patent/JP2010193642A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63161855A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-05 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 制御検出器付永久磁石形同期電動機 |
| JP2003045631A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘導加熱調理器 |
| JP2008259252A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Yaskawa Electric Corp | 固定子およびそのギャップワインディングモータ |
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Legal Events
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