JP2018068101A - 電気モータ及びそのアーマチャ - Google Patents

Abstract

【課題】電気モータの電磁妨害（ＥＭＩ）を減少させ、電磁適合性（ＥＭＣ）を改善する。【解決手段】ステータと、ステータに対して回転可能なロータとを含む電気モータを提供する。ステータは、ステータコア及び巻線を含む。ステータコアは、ヨークと、ヨークから延びる複数の歯とを含む。巻線は歯に巻き付ける。ステータは、ステータコアの少なくとも一方の軸方向端面に取り付けた遮蔽部材をさらに備え、巻線の反対側の軸方向端部の少なくとも一方は、遮蔽部材によって完全に覆われる。【選択図】図２

Description

[0002] 本発明は、電気の分野、特に電気モータ及びアーマチャに関する。

[0003] ブラシレスモータのステータは、通常、ステータコアと、ステータコアに巻き付けた巻線とを備える。モータの動作中に、巻線は、これを流通する電流の方向及び値の変化に起因して比較的大きな電磁妨害（ＥＭＩ）を発生し、電磁妨害により、モータの電磁両立性（ＥＭＣ）が不十分となる。

[0004] １つの態様において、本発明は、ステータと、ステータに対して回転可能なロータとを含む電気モータを提供する。ステータはステータコア及び巻線を含む。ステータコアはヨークと、ヨークから延びる複数の歯とを含む。巻線は歯に巻き付ける。ステータは、ステータコアの少なくとも一方の軸方向端面に取り付けた遮蔽部材をさらに備え、巻線の反対側の軸方向端部の少なくとも一方は、遮蔽部材によって完全に覆われる。

[0005] 別の態様において、本発明は、コア及び巻線を備えるアーマチャを提供する。コアは、ヨークと、ヨークから延びる複数の歯とを備える。巻線は歯に巻き付ける。巻線は、歯を越えて軸方向に延びる端部を有する。アーマチャは、ステータコアの少なくとも一方の軸方向端面に取り付けた遮蔽部材をさらに備え、巻線の少なくとも一方の端部は、遮蔽部材によって完全に覆われる。

[0006] 本発明の電気モータでは、ＥＭＩが減少し、ＥＭＣが改善する。

本発明の１つの実施形態による電気モータの斜視図である。 図１のモータの分解組立図である。 図２のモータのステータの斜視図である。 図３のステータの端部平面図である。 図３のステータの側面図である。 図５のステータの線Ａ−Ａに沿った断面図である。

[0013] 本発明は、以下に、添付図面及び次の実施形態を参照してさらに説明される。

[0014] 以下に、本発明の実施形態が図面を参照してより詳しく説明される。同様の構造又は機能を持つ要素は、各図を通じて説明の目的のために類似の参照数字で全般に表わす。各図は、限定ではなく例示であることに注目されたい。各図は、縮尺通りではなく、説明された実施形態のあらゆる態様を示すとは限らず、本開示の範囲を限定しない。別段の定めがない限り、この開示で使用される全ての技術的及び科学的用語は、当業者によって一般に理解される通常の意味を有する。

[0015] 図１及び図２を参照して、本発明の１つの実施形態による電気モータ１００は、取付ブラケット１０と、取付ブラケット１０に固定されたステータ６０と、取付ブラケット１０又はステータ６０に回転可能に取り付けたロータ３０とを備える。回路基板は、その上面に取り付けたモータ駆動回路と、回路基板を外側の電源に接続するための端子１２とを備え、取付ブラケット１０に設置することができる。取付ブラケット１０は、複数の接続アーム１４をさらに備え、各接続アーム１４には取付孔が定まる。接続アーム１４は、取付ブラケット１０をワークステーションに接続するためのものである。

[0016] 理解できるように、ステータ６０及び取付ブラケット１０は一緒に固定し、一体構造と考えることができる。

[0017] 実施形態では、モータ１００は外側ロータ式ブラシレスモータである。ロータ３０及びステータ６０は、それぞれモータ１００の励磁及びアーマチャである。ロータ３０は、円筒状ケーシング３２と、ケーシング３２の内側面に固定された１つ以上の永久磁石３６と、ケーシング３２に固定された軸４１とを備える。ケーシング３２は、Ｕ字形断面とされ、軸４１が固定された有底端３３と、ステータ６０をケーシング３２に入れるための開口部を備えた開放端とを備える。ケーシング２３の有底端３３に貫通穴３４を形成し、貫通穴３４は、空気流がケーシング３２を通過してモータを冷やすのを許すことが好ましい。ケーシング３２は磁気伝導材料で作成する。

[0018] 図３〜図６を参照すると、ステータ６０は、ステータコア６２（図３を参照）及び巻線６８（図５を参照）を備える。ステータコア６２は、ヨーク６４と、ヨーク６４から外方に延びる複数の歯６６（図６を参照）とを備える。各歯６６は、ヨーク６４から遠い端部に形成されたクラウンを有する。巻線６８は歯６６の周りに巻き付ける。巻線６８の有効側面は、ヨーク６４と隣接する歯６６との間に形成された空間にそれぞれ収容される。

[0019] ステータ６０は、ステータコア６２の反対側の軸方向端面にそれぞれ取り付けた一対の遮蔽部材７４をさらに備える。遮蔽部材７４は、銅又はアルミニウムのような低抵抗の非強磁性体で作成する。遮蔽部材７４は、銅箔又はアルミニウムホイルで作成することが好ましい。両遮蔽部材７４は、それらの間に遮蔽空間を形成し、巻線６８は遮蔽空間に位置する。すなわち、巻線６８のうち歯６６を越えて軸方向に延びる露出した端部は、遮蔽部材７４によって覆われ、それにより巻線６８からのＥＭＩが減少する。遮蔽部材７４は、遮蔽効果を改善するために接地することが好ましい。代わりに、設計要件に応じて、唯１つの遮蔽部材７４を使用することができる。

[0020] 実施形態では、ステータ６０は、中空管形状である支持部材７２をさらに備える。支持部材７３は、軸受７３を介して軸４１の周りに取り付け、支持部材７２に対して軸４１が回転可能である。ステータコア６２のヨーク６４は、環形状とされ、支持部材７２の外側面に固定される。遮蔽部材７４は、支持部材７２を露出されるためにそれぞれ貫通穴を定める。具体的には、２つの遮蔽部材７４は、一緒に接続されて、複数の締結具７６、例えばねじ付きロッドによってステータコア６２を間にしっかり挟む。締結具７６は、導電材料で作成されて２つの遮蔽部材７４を電気的に接続する。ステータ６０はワッシャ７５をさらに備え、ワッシャ７５は、同様に導電材料で作成されて、締結具７６と遮蔽部材７４との間に取り付ける。ワッシャ７５は、締結具７６間に接続されかつ遮蔽部材７４にしっかり押圧されて、電気的接続を保証する。このように、両遮蔽部材７４は、複数の締結具７６及びワッシャ７５によって、高い信頼性で互いに電気的に接続される。それ故、一方の遮蔽部材７４を接地すると、全ての遮蔽部材７４が接地される。例えば、一方の遮蔽部材７４と接地端子とを接続するためにワイヤーを使用すると、２つの遮蔽部材７４は接地される。１つの実施形態では、取付ブラケット３０に取り付けた回路基板は、接地端子を有する。

[0021] 代替実施形態では、支持部材７２は導電材料で作成する。２つの遮蔽部材７４は、支持部材７２の反対側端面にそれぞれ取り付けて、支持部材７２に電気的に接続される。この代替実施形態では、支持部材７２は、２つの遮蔽部材７４を電気的に接続し、それによって２つの遮蔽部材７４の接地を助長する。

[0022] １つの実施形態では、支持部材７２及びステータコア６２は別々に形成される。理解できるように、支持部材７２及びステータコア６２は、一体構造として形成することができる。

[0023] 図２を参照して、取付ブラケット１０は、その内部にワッシャ１６を取り付けている。ワッシャ１６を貫通して締結具７６が延びて、取付ブラケット１０につながり、これによってステータ６０を取付ブラケット１０に取り付け、しかも遮蔽部材７４と接地されたワッシャ１６とを電気的に接続する。

[0024] 本発明では、遮蔽部材７４は、ケーシング３２の開口部の大部分の領域を覆う。こうして、遮蔽部材７４及びケーシング３２は、協働して良好な遮蔽カバーを形成し、それにより巻線６８の電磁妨害（ＥＭＩ）が減少し、モータの電磁適合性（ＥＭＣ）が改善する。取付ブラケット１０は、１つの開放端を持つチャンバ１９を備え、ケーシング３２の開放端はチャンバ１９に収容され、チャンバ１９の開放端の向きは、ケーシング３２のそれとは反対であることが好ましい。こうして、巻線６８からのＥＭＩはさらに減少し、モータのＥＭＣはさらに改善する。

[0025] それ故、本発明の実施形態の技術的解決策は、以上に明確にかつ十分に説明された。説明した実施形態は、本発明の実施形態の全てではなく、ほんの一部に過ぎないことは明らかである。当業者は、様々な実施形態の技術的特徴を様々に組み合わせて、実際的な要求を満たすことができる。本発明の実施形態に基づいて、当業者によって創造的な努力を払わずに得られる他の実施形態も、本発明の範囲内に属する。

１０ 取付ブラケット
１４ 接続アーム
１６ ワッシャ
１９ チャンバ
３０ ロータ
３２ 円筒状ハウジング
３３ 有底端
３４ 貫通穴
３６ 永久磁石
４１ 軸
６０ ステータ

Claims (11)

1. 電気モータであって、
   ステータコア及び巻線を備え、前記ステータコアは、ヨークと、前記ヨークから延びる複数の歯とを備え、前記巻線は前記歯に巻き付けたステータと、
   前記ステータに対して回転可能なロータと、を備え、
   前記ステータは、前記ステータコアの反対側の軸方向端面の一方に取り付けた第１の遮蔽部材をさらに備え、前記巻線の反対側の軸方向端部の一方は、前記第１の遮蔽部材によって完全に覆われ、前記第１の遮蔽部材は接地される、ことを特徴とする電気モータ。
2. 前記ステータは、第２の遮蔽部材をさらに備え、前記第１の遮蔽部材及び前記第２の遮蔽部材は、ステータコアの２つの反対側の軸方向端面にそれぞれ取り付け、前記第２の遮蔽部材は接地される、請求項１に記載の電気モータ。
3. 前記第１の遮蔽部材及び前記第２遮蔽部材は、互いに接続されかつ協働して、導電材料で作成された複数の締結具によってそれらの間に前記ステータコアを挟む、請求項２に記載の電気モータ。
4. 前記ステータは、前記締結具と前記遮蔽部材の間に取り付けたワッシャをさらに備え、前記ワッシャは導電材料で作成され、前記ワッシャは、前記締結具間に接続されかつ前記遮蔽部材にしっかり押圧されて電気的接続を保証する、請求項３に記載の電気モータ
5. 外側ロータ式モータであり、前記ステータは支持部材をさらに備え、前記ヨークは前記支持部材の周りに取り付け、前記遮蔽部材は、前記支持部材を露出させる貫通穴をそれぞれ定め、前記ロータはケーシングを備え、前記ケーシングの内側面に１つ以上の永久磁石を取り付け、前記ケーシングに軸が固定され前記ケーシングを貫通して延び、前記ステータは前記ケーシングに収容され、前記支持部材は、前記軸に回転可能にスリーブ嵌合される、請求項２に記載の電気モータ。
6. 前記支持部材は導電材料で作成され、前記第１の遮蔽部材及び前記第２の遮蔽部材は、前記支持部材と係合して、前記第１の遮蔽部材と前記第２の遮蔽部材とは、前記支持部材によって電気接続が可能になる、請求項５に記載の電気モータ。
7. 前記遮蔽部材は低抵抗の非強磁性体で作成する、請求項１〜６の何れか１つに記載の電気モータ。
8. 前記遮蔽部材は銅又はアルミニウムで作成する、請求項７に記載の電気モータ。
9. アーマチャであって、
   ヨークと、前記ヨークから延びる複数の歯とを備えるコアと、
   前記歯に巻き付け、前記歯を越えて軸方向に延びる端部を有する巻線と、
   前記ステータコアの少なくとも一方の軸方向端面に取り付けた遮蔽部材と、を備え、
   前記巻線の前記少なくとも一方の端部は、前記遮蔽部材によって完全に覆われる、ことを特徴とするアーマチャ。
10. 前記遮蔽部材は接地される、請求項９に記載のアーマチャ。
11. 別の遮蔽部材をさらに備え、前記遮蔽部材及び前記別の遮蔽部材は、前記ステータコアの２つの軸方向端面にそれぞれ取り付け、前記巻線の反対側の軸方向端部を完全に覆い、前記２つの遮蔽部材は、締結具によって一緒に接続される、請求項９又は１０に記載のアーマチャ。