JP2019186981A - Brushless DC motor - Google Patents

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謙一 岩田
Kenichi Iwata
謙一 岩田
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Abstract

To provide a brushless DC motor that can increase output at a low cost with a reduced investment in new facilities and metal molds.SOLUTION: A brushless DC motor comprises: a shaft; a first stator fixed to the shaft; a second stator; a first rotor yoke; a second rotor yoke; and a connection part. The first stator and the second stator are the same component, and the first rotor yoke and the second rotor yoke are the same component. A bottom face of the first stator and a top face of the second stator are arranged adjacent to each other, and a reference point in the circumferential direction of the first stator and a reference point in the circumferential direction of the second stator are matched with each other on the axial direction of the rotation shaft.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、天井扇や換気扇等に使用されるファン駆動用のブラシレスDCモータに関するものである。   The present invention relates to a brushless DC motor for driving a fan used for a ceiling fan, a ventilation fan, or the like.

近年、天井扇においては、送風および室内空気の攪拌(サーキュレーション)による、より快適な環境の実現が求められている。そして広い居住空間や、商業・公共施設等の天井が高い場所では、大風量すなわち広範囲に強い風を送る必要があり、羽根径を大きくした大型の天井扇が求められている。   In recent years, ceiling fans have been required to realize a more comfortable environment by blowing air and stirring (circulation) of indoor air. In places with high ceilings such as large living spaces and commercial / public facilities, it is necessary to send a large amount of air, that is, a strong wind over a wide area, and a large ceiling fan with a large blade diameter is required.

従来、この種のブラシレスDCモータを搭載した天井扇は、特許文献1に開示された構成のものが知られている。   Conventionally, the ceiling fan which mounts this kind of brushless DC motor has a configuration disclosed in Patent Document 1.

以下、そのブラシレスDCモータを搭載した天井扇について、図13を参照しながら説明する。   Hereinafter, a ceiling fan equipped with the brushless DC motor will be described with reference to FIG.

図13に示すように、駆動コイル102がステータコア101に巻かれ、ステータコアの中心部にシャフト103が固定される。このシャフトにベアリング104aの内輪を固定し、ベアリングの外輪にはロータヨーク105が固定される。ロータヨークの内周面には複数個のマグネット106を所定間隔で取付け、マグネットの磁束を検出する位置検出素子107がステータコアに固定される。   As shown in FIG. 13, the drive coil 102 is wound around the stator core 101, and the shaft 103 is fixed to the center portion of the stator core. The inner ring of the bearing 104a is fixed to the shaft, and the rotor yoke 105 is fixed to the outer ring of the bearing. A plurality of magnets 106 are attached to the inner peripheral surface of the rotor yoke at predetermined intervals, and a position detection element 107 that detects the magnetic flux of the magnets is fixed to the stator core.

また、ベアリング104aの反対側には、シャフトにベアリング104bの内輪を固定し、ベアリングの外輪にはロータカバー108が固定される。そして、ステータコアをロータヨークとロータカバーが包む形で、ロータヨークとロータカバーが固定され、ブラシレスDCモータ109が構成される。   On the opposite side of the bearing 104a, the inner ring of the bearing 104b is fixed to the shaft, and the rotor cover 108 is fixed to the outer ring of the bearing. Then, the rotor yoke and the rotor cover are fixed so that the stator core is wrapped by the rotor yoke and the rotor cover, and the brushless DC motor 109 is configured.

特開2016−63678号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2006-63678

ところが、このような従来のブラシレスDCモータでは、以下のような課題を有している。   However, such a conventional brushless DC motor has the following problems.

羽根径が大きく大風量の天井扇を実現するためには、モータの構成部品であるステータコアやマグネットの大型化が必要である。すなわち、ステータコアの外径を大きくする、積層方向の厚さを増す、またはマグネットを軸方向に長くする等により実現可能である。しかしながら、モータの構成部品を各々新規設計するには、新たな設備や金型が必要となり開発投資が増大する。   In order to realize a ceiling fan with a large blade diameter and a large air volume, it is necessary to increase the size of the stator core and magnet, which are components of the motor. That is, it can be realized by increasing the outer diameter of the stator core, increasing the thickness in the stacking direction, or lengthening the magnet in the axial direction. However, in order to newly design each component of the motor, new equipment and molds are required, which increases development investment.

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、新たな設備や金型の投資を抑え、低コストでかつ駆動トルクが大きく高出力化が可能なブラシレスDCモータを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a brushless DC motor that can suppress the investment of new facilities and molds, is low-cost, has a large driving torque, and can achieve high output. And

そして、この目的を達成するために、本発明のブラシレスDCモータは、回転軸を構成するシャフトと、天面及び底面を備えた円筒形状であり当該円筒形状における円の中心を前記シャフトに固定された第1ステータと、天面及び底面を備えた円筒形状であり前記第1ステータと隣接させて当該円筒形状における円の中心を前記シャフトに固定された第2ステータと、前記回転軸に直交する面に構成される第1フランジ部を有し前記第1ステータの側面に対向して回転可能に取り付けられた第1ロータヨークと、前記回転軸に直交する面に構成される第2フランジ部を有し前記第2ステータの側面に対向して回転可能に取り付けられた第2ロータヨークと、前記第1ロータヨークと前記第2ロータヨークとを軸方向で連結する連結部と、を備え、前記第1ステータと前記第2ステータとは同一部品であり、前記第1ロータヨークと前記第2ロータヨークとは同一部品であり、前記第1ステータの底面と前記第2ステータの天面とを隣接させ前記第1ステータの周方向の基点と前記第2ステータの周方向の基点とを前記回転軸の軸方向上で一致させて配置したものであり、これにより所期の目的を達成するものである。   In order to achieve this object, the brushless DC motor of the present invention has a cylindrical shape having a shaft constituting a rotating shaft, a top surface and a bottom surface, and the center of a circle in the cylindrical shape is fixed to the shaft. A second stator having a cylindrical shape with a top surface and a bottom surface, the second stator having the center of a circle in the cylindrical shape fixed to the shaft, and perpendicular to the rotation axis. A first rotor yoke having a first flange portion formed on the surface and rotatably attached to a side surface of the first stator; and a second flange portion configured on a surface orthogonal to the rotation axis. And a second rotor yoke rotatably attached to a side surface of the second stator, and a connecting portion for connecting the first rotor yoke and the second rotor yoke in the axial direction. The first stator and the second stator are the same component, and the first rotor yoke and the second rotor yoke are the same component, and the bottom surface of the first stator and the top surface of the second stator are adjacent to each other. The circumferential base point of the first stator and the circumferential base point of the second stator are arranged so as to coincide with each other in the axial direction of the rotating shaft, thereby achieving the intended purpose. is there.

本発明によれば、低コストで高出力化が可能なブラシレスDCモータを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a brushless DC motor capable of increasing output at low cost.

本発明の実施の形態1のブラシレスDCモータを搭載した天井扇の側面図。The side view of the ceiling fan carrying the brushless DC motor of Embodiment 1 of this invention. ブラシレスDCモータの全体構成を示す組立斜視図。The assembly perspective view showing the whole brushless DC motor composition. ブラシレスDCモータのロータ構成を示す組立図。The assembly drawing which shows the rotor structure of a brushless DC motor. ブラシレスDCモータの全体構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the whole structure of a brushless DC motor. ブラシレスDCモータの保持リングの固定状態を示す部分拡大図。The elements on larger scale which show the fixed state of the holding ring of a brushless DC motor. ブラシレスDCモータの第1ロータと第2ロータとの間で隣接するマグネットの磁化の方向を示す断面図。Sectional drawing which shows the direction of magnetization of the magnet adjacent between the 1st rotor and 2nd rotor of a brushless DC motor. ブラシレスDCモータのロータと連結部の組み付けの状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state of the assembly | attachment of the rotor of a brushless DC motor, and a connection part. ブラシレスDCモータを搭載した天井扇の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the ceiling fan carrying a brushless DC motor. ブラシレスDCモータのモータリード線の配線構造を示すA−A断面図。AA sectional drawing which shows the wiring structure of the motor lead wire of a brushless DC motor. モータリード線の配線の状態を示す平面図。The top view which shows the state of the wiring of a motor lead wire. 本発明の実施の形態2に係るブラシレスDCモータの全体構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the whole structure of the brushless DC motor which concerns on Embodiment 2 of this invention. ブラシレスDCモータを搭載した天井扇の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the ceiling fan carrying a brushless DC motor. 従来のブラシレスDCモータの構成を示す組立図。The assembly drawing which shows the structure of the conventional brushless DC motor.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are examples embodying the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention. In addition, throughout the drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and the second and subsequent descriptions are omitted.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態に係るブラシレスDCモータを搭載した天井扇の側面図を示したものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a side view of a ceiling fan equipped with a brushless DC motor according to an embodiment of the present invention.

この天井扇1は、天井に取り付けられる扇風機であり、シーリングファンとも呼ばれ、駆動源としてブラシレスDCモータ2Aが利用される。支柱4は、天井に鉛直下向きに固定され、その支柱4には、回転軸を構成するシャフト6が接続され、その上側にモータ駆動装置7が、その下側に羽根3を備えたブラシレスDCモータ2Aが取り付けられている。ブラシレスDCモータ2Aは本体カバー5で覆われている。   This ceiling fan 1 is a fan attached to the ceiling, is also called a ceiling fan, and uses a brushless DC motor 2A as a drive source. The support column 4 is fixed vertically downward on the ceiling. The support column 4 is connected to a shaft 6 that constitutes a rotating shaft. The motor drive device 7 is connected to the upper side of the support column 4 and the brushless DC motor is provided with the blade 3 on the lower side. 2A is attached. The brushless DC motor 2 </ b> A is covered with a main body cover 5.

図2は、ブラシレスDCモータ2Aの全体構成を示す組立斜視図である。   FIG. 2 is an assembled perspective view showing the overall configuration of the brushless DC motor 2A.

ブラシレスDCモータ2Aは、アウターロータ型のブラシレスDCモータである。ブラシレスDCモータ2Aは、シャフト6と、第1ステータ11aと、第2ステータ11bと、第1ロータ12aと、第2ロータ12bと、連結部13とを備えている。なお、以後、ステータと記した場合には、第1ステータ11a及び第2ステータ11bを指す。また、ロータと記した場合には第1ロータ12a及び第2ロータ12bを指す。   The brushless DC motor 2A is an outer rotor type brushless DC motor. The brushless DC motor 2A includes a shaft 6, a first stator 11a, a second stator 11b, a first rotor 12a, a second rotor 12b, and a connecting portion 13. Hereinafter, the term “stator” refers to the first stator 11 a and the second stator 11 b. Moreover, when it describes with a rotor, the 1st rotor 12a and the 2nd rotor 12b are pointed out.

シャフト6は、ブラシレスDCモータ2Aの回転軸を構成する。   The shaft 6 constitutes a rotating shaft of the brushless DC motor 2A.

第1ステータ11aは、天面及び底面を備えた円筒形状であり円筒形状における円の中心をシャフト6に固定されている。   The first stator 11 a has a cylindrical shape having a top surface and a bottom surface, and the center of a circle in the cylindrical shape is fixed to the shaft 6.

第2ステータ11bは、天面及び底面を備えた、第1ステータ11aと同一サイズの円筒形状であり円筒形状における円の中心をシャフト6に固定されている。   The second stator 11b has a cylindrical shape of the same size as the first stator 11a and has a top surface and a bottom surface, and the center of a circle in the cylindrical shape is fixed to the shaft 6.

第1ステータ11aと第2ステータ11bとは、底面と天面を対向させ、隣接させてシャフト6にそれぞれ固定されている。なお、底面と天面の定義は後述する。   The first stator 11a and the second stator 11b are fixed to the shaft 6 with the bottom surface and the top surface facing each other and adjacent to each other. The definition of the bottom surface and the top surface will be described later.

第1ロータ12aは、有天中空円筒形状を有し、底面側は開口を備える。第1ロータ12aは、第1ステータ11aの外周側の側面に、当該第1ロータ12aの内周円の側面を対向し、シャフト6に対して取り付けられる。第1ロータ12aは、底面の外周縁部からさらに外周側に向けたフランジ部を備える。   The first rotor 12a has a hollow hollow cylindrical shape, and an opening is provided on the bottom side. The first rotor 12a is attached to the shaft 6 with the side surface of the inner circumference of the first rotor 12a facing the side surface on the outer peripheral side of the first stator 11a. The 1st rotor 12a is provided with the flange part toward the outer peripheral side from the outer peripheral part of the bottom face further.

第2ロータ12bは、有天中空円筒形状を有し、底面側は開口を備える。第2ロータ12bは、第2ステータ11bの外周側の側面に、当該第2ロータ12bの内周円の側面を対向して取り付けられる。第2ロータ12bは、底面の外周縁部からさらに外周側に向けたフランジ部を備える。   The second rotor 12b has a hollow hollow cylindrical shape, and has an opening on the bottom side. The second rotor 12b is attached to the outer peripheral side surface of the second stator 11b so as to face the inner peripheral circular side surface of the second rotor 12b. The 2nd rotor 12b is provided with the flange part toward the outer peripheral side further from the outer periphery part of the bottom face.

第1ロータ12aおよび第2ロータ12bは、シャフト6に対して、第1ロータ12aの天面に設けられたベアリング14a、および、第2ロータ12bの天面に設けられたベアリング14bを介し回転可能に取り付けられている。   The first rotor 12a and the second rotor 12b are rotatable with respect to the shaft 6 via a bearing 14a provided on the top surface of the first rotor 12a and a bearing 14b provided on the top surface of the second rotor 12b. Is attached.

連結部13は、第1ロータ12aのフランジ部と第2ロータ12bのフランジ部とが、それぞれ回転軸の軸方向に接続される。   As for the connection part 13, the flange part of the 1st rotor 12a and the flange part of the 2nd rotor 12b are each connected to the axial direction of a rotating shaft.

ここで、2つのステータ、つまり第1ステータ11aと、第2ステータ11bは、同一部品である。ここで同一部品とは、1つの部品で第1ステータ11aとして利用ができ、かつ第2ステータ11bとしても利用ができることを意味する。   Here, the two stators, that is, the first stator 11a and the second stator 11b are the same component. Here, the same component means that one component can be used as the first stator 11a and can also be used as the second stator 11b.

また、2つのロータ、つまり第1ロータ12aと第2ロータ12bは、同一部品である。こちらも同一部品とは、1つの部品で第1ロータ12aとして利用ができ、かつ第2ロータ12bとしても利用ができることを意味する。   The two rotors, that is, the first rotor 12a and the second rotor 12b are the same component. Here, the same part means that one part can be used as the first rotor 12a and can also be used as the second rotor 12b.

第1ステータ11aは、第1ステータコア15aと第1インシュレータ16aと第1駆動コイル17aと第1配線基板18aとを備える。   The first stator 11a includes a first stator core 15a, a first insulator 16a, a first drive coil 17a, and a first wiring board 18a.

第1ステータコア15aは、円筒形状であり複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層してなる。第1ステータコア15aは、円筒形状における円の中心にシャフト6を圧入保持する中心孔を有し、この中心から放射状に3n個の突極19が形成されている。なお、nは1以上の整数である。   The first stator core 15a has a cylindrical shape and is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates in the axial direction. The first stator core 15a has a center hole for press-fitting and holding the shaft 6 at the center of a circle in a cylindrical shape, and 3n salient poles 19 are formed radially from the center. Note that n is an integer of 1 or more.

突極19は、第1インシュレータ16aにより絶縁が施され、突極19の側面に第1インシュレータ16aを介して第1駆動コイル17aが巻回されている。   The salient pole 19 is insulated by a first insulator 16a, and a first drive coil 17a is wound around the side surface of the salient pole 19 via the first insulator 16a.

第1インシュレータ16aは、樹脂成形品の絶縁材であり、突極19の側面に軸方向上下から被せることにより突極19と第1駆動コイル17aとの間を絶縁する。   The first insulator 16a is an insulating material of a resin molded product, and insulates between the salient pole 19 and the first drive coil 17a by covering the side surface of the salient pole 19 from above and below in the axial direction.

第1駆動コイル17aは、U相、V相、W相の3相それぞれに対して設けられた3本の巻線、つまり3相巻線からなるスター結線コイルである。第1駆動コイル17aは、突極19の外周に被せられた第1インシュレータ16aのさらに外周に巻き回される。なお、駆動コイルの結線の詳細については後述する。   The first drive coil 17a is a star connection coil composed of three windings, that is, three-phase windings, provided for each of the three phases of the U phase, the V phase, and the W phase. The first drive coil 17 a is wound around the outer periphery of the first insulator 16 a that covers the outer periphery of the salient pole 19. Details of the connection of the drive coil will be described later.

第1配線基板18aは、第1インシュレータ16aにより保持され第1駆動コイル17aの口出し線がそれぞれ結線されている。第1配線基板18aは、第1駆動コイル17aに通電することにより磁界を発生させる。   The first wiring board 18a is held by the first insulator 16a, and the lead wires of the first drive coil 17a are connected to each other. The first wiring board 18a generates a magnetic field by energizing the first drive coil 17a.

なお、本実施の形態においては、第1ステータ11aについて、第1配線基板18aが固定されている面を天面とし、天面に対向する面を底面と定義している。言い換えると、第1配線基板18aは、第1ステータ11aにおいて、第2ステータ11bが隣接する面(底面)とは逆面である天面側に固定される。   In the present embodiment, for the first stator 11a, the surface on which the first wiring board 18a is fixed is defined as the top surface, and the surface facing the top surface is defined as the bottom surface. In other words, the first wiring board 18a is fixed to the top surface side of the first stator 11a, which is the surface opposite to the surface (bottom surface) adjacent to the second stator 11b.

第2ステータ11bは、第2ステータコア15bと第2インシュレータ16bと第2駆動コイル17bと第2配線基板18bとを備える。なお、第2ステータ11bは、第1ステータ11aと同一部品であり、同じ構成要素からなるのでその説明を省略する。ただし、本実施の形態においては、第2配線基板18bは、第1ステータコア15aの底面に隣接させて配置される。つまり、天井扇1の設置状態において、鉛直上方から順に、第1配線基板18a、第1ステータコア15a、第2配線基板18b、第2ステータコア15bの順番で配置される。   The second stator 11b includes a second stator core 15b, a second insulator 16b, a second drive coil 17b, and a second wiring board 18b. Note that the second stator 11b is the same component as the first stator 11a and is composed of the same components, so that the description thereof is omitted. However, in the present embodiment, the second wiring board 18b is disposed adjacent to the bottom surface of the first stator core 15a. That is, in the installation state of the ceiling fan 1, the first wiring board 18a, the first stator core 15a, the second wiring board 18b, and the second stator core 15b are arranged in this order from the top vertically.

第1ステータ11aと第2ステータ11bの構成上の違いは、第1ステータ11aにのみ、以下の2つの手段が備えられている点である。   The difference in configuration between the first stator 11a and the second stator 11b is that only the first stator 11a is provided with the following two means.

1つ目は、第1ステータ11aの第1配線基板18aには、第1駆動コイル17aの近傍に、周辺温度を検知する1つの温度検出部30が備えてられている点である。つまり、第2配線基板18bには、温度検出部30は備えられていない。ここで周辺温度とは、具体的には第1ステータ11aと第2ステータ11bとの双方の温度を指す。   The first is that the first wiring board 18a of the first stator 11a is provided with one temperature detection unit 30 that detects the ambient temperature in the vicinity of the first drive coil 17a. That is, the temperature detection unit 30 is not provided in the second wiring board 18b. Here, the ambient temperature specifically refers to the temperature of both the first stator 11a and the second stator 11b.

2つ目は、第1ステータ11aの第1配線基板18aの外周に、第1ロータ12aの回転位置を検出する1組の位置検出部31が備えられている点である。つまり、第2ステータ11bには、位置検出部31は備えられていない。ここで1組とは、第1ステータ11aに位置検出部31を構成する複数要素が備えられていることを意味し、第2ステータ11bに備えられていることを指すものではない。位置検出部31は、第1ロータ12aの回転位置を検出することで、結果的に同一回転速度で回転する第2ロータ12bの回転位置も検出していることになる。   The second point is that a set of position detectors 31 for detecting the rotational position of the first rotor 12a are provided on the outer periphery of the first wiring board 18a of the first stator 11a. That is, the position detector 31 is not provided in the second stator 11b. Here, the term “one set” means that the first stator 11a is provided with a plurality of elements constituting the position detector 31, and does not indicate that the second stator 11b is provided. The position detector 31 detects the rotational position of the first rotor 12a, and as a result, also detects the rotational position of the second rotor 12b that rotates at the same rotational speed.

上記2つの手段は、ステータ及びロータが上下に二段重ねに設けられて同一の動きをするために、それぞれに設けることは不要である。これにより、ブラシレスDCモータ2Aを回転させるという所期の目的を達成しながら、部品点数を削減できるため、材料コストの低減を図ることができる。   The above-mentioned two means do not need to be provided for each of the stator and the rotor because the stator and the rotor are provided in two stages vertically and move in the same manner. Thereby, while achieving the intended purpose of rotating the brushless DC motor 2A, the number of parts can be reduced, so that the material cost can be reduced.

第1配線基板18aと第2配線基板18bとは、モータリード線29により接続されるが詳細は後述する。   The first wiring board 18a and the second wiring board 18b are connected by a motor lead wire 29, which will be described in detail later.

図3は、ブラシレスDCモータ2Aのロータ構成を示す組立図である。   FIG. 3 is an assembly diagram showing a rotor configuration of the brushless DC motor 2A.

第1ロータ12aは、第1ロータヨーク20aと、第1マグネット21aと、第1保持リングA22aと、第1保持リングB22bとを備える。   The first rotor 12a includes a first rotor yoke 20a, a first magnet 21a, a first holding ring A22a, and a first holding ring B22b.

第1ロータヨーク20aは、回転軸に直交する底面に第1フランジ部23aを有する。第1ロータヨーク20aの内周面には、複数(本実施の形態では10個)の第1マグネット21aが周方向に向かって等間隔に配置されている。   The 1st rotor yoke 20a has the 1st flange part 23a in the bottom face orthogonal to a rotating shaft. On the inner peripheral surface of the first rotor yoke 20a, a plurality (ten in this embodiment) of first magnets 21a are arranged at equal intervals in the circumferential direction.

第1マグネット21aは、隣接するマグネットの内周側の側面には異極が位置するよう、交互に配置される。   The first magnets 21a are alternately arranged so that different poles are located on the side surfaces on the inner peripheral side of adjacent magnets.

第1保持リングA22aおよび第1保持リングB22bは、同一部品の樹脂成型品からなり、第1マグネット21aを回転軸方向の両側から固定する。第1保持リングA22aおよび第1保持リングB22bには、回転軸方向から第1マグネット21aに当接する円環状の基部24と、更にそこからマグネットを一部覆うように、回転軸方向であって第1マグネット21a方向に延出した複数の突起部25を有している。また、基部24の突起部25が備えられた面とは逆面には、糸リブ26が設けられている。   The first holding ring A22a and the first holding ring B22b are made of the same resin molded product, and fix the first magnet 21a from both sides in the rotation axis direction. The first holding ring A22a and the first holding ring B22b have an annular base 24 that contacts the first magnet 21a from the direction of the rotation axis, and further, the first holding ring A22a and the first holding ring B22b in the direction of the rotation axis so as to partially cover the magnet. It has a plurality of projections 25 extending in the direction of one magnet 21a. Further, a thread rib 26 is provided on the opposite surface of the base 24 from the surface on which the protrusion 25 is provided.

糸リブ26は、逆面において、回転軸方向であって第1マグネット21aとは逆方向に延出したリブである。糸リブ26は、突起部25よりは延出度合いが小さい糸状の突起であり、円環に対して放射状に複数設けられる。糸リブ26は、隣接する突起部25の間に1個または複数個(本実施の形態では2個)設けられる。この構成により、糸リブ26は、第1ロータヨーク20aの軸方向の力を第1マグネット21aに伝達することで、第1マグネット21aの軸に垂直な二つの辺を、軸方向双方から付勢する。   The yarn rib 26 is a rib extending in the direction of the rotation axis and in the opposite direction to the first magnet 21a on the opposite surface. The thread ribs 26 are thread-like protrusions having a degree of extension smaller than that of the protrusions 25, and a plurality of thread ribs 26 are provided radially with respect to the ring. One or a plurality (two in this embodiment) of the thread ribs 26 are provided between the adjacent protrusions 25. With this configuration, the yarn rib 26 transmits the axial force of the first rotor yoke 20a to the first magnet 21a, thereby urging two sides perpendicular to the axis of the first magnet 21a from both axial directions. .

第2ロータ12bは、第2ロータヨーク20bと、第2マグネット21bと、第2保持リングA32aと、第2保持リングB32bとを備える。第2ロータ12bは、第1ロータ12aと同一部品であり同じ構成要素からなるのでその説明を省略する。   The second rotor 12b includes a second rotor yoke 20b, a second magnet 21b, a second holding ring A32a, and a second holding ring B32b. Since the second rotor 12b is the same component as the first rotor 12a and is composed of the same components, the description thereof is omitted.

次に、図4〜12を用いて、本願のブラシレスDCモータ2Aの詳細を説明する。   Next, details of the brushless DC motor 2A of the present application will be described with reference to FIGS.

図4は、ブラシレスDCモータ2Aの全体構成を示す断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the brushless DC motor 2A.

シャフト6には、第1ステータ11aと第2ステータ11bが圧入固定されている。その固定する向きは、第1ステータ11aの底面と第2ステータ11bの天面とを隣接させ、第1ステータ11aの周方向の基点と第2ステータ11bの周方向の基点と回転軸の軸方向上で一致させて配置されている。   A first stator 11 a and a second stator 11 b are press-fitted and fixed to the shaft 6. The fixing direction is such that the bottom surface of the first stator 11a and the top surface of the second stator 11b are adjacent to each other, the circumferential base point of the first stator 11a, the circumferential base point of the second stator 11b, and the axial direction of the rotating shaft. They are arranged in a consistent manner.

また基点とは、2つの同一部品である第1ステータ11aと第2ステータ11bとの周方向(回転方向)における位置を示す記しである。基点を一致させることで第1ステータ11aと第2ステータ11bとの周方向の位置を一致させることが可能である。本実施の形態では、基点を一致させることで、第1ステータ11aと第2ステータ11bとの間で隣接するマグネットの磁化の方向を一致させることができる。   The base point is a notation indicating the positions in the circumferential direction (rotational direction) of the first stator 11a and the second stator 11b, which are two identical parts. By matching the base points, the circumferential positions of the first stator 11a and the second stator 11b can be matched. In the present embodiment, by matching the base points, the magnetization directions of the adjacent magnets can be matched between the first stator 11a and the second stator 11b.

連結部13は、基部27と、係止部28とを備えている。   The connecting portion 13 includes a base portion 27 and a locking portion 28.

基部27は、アルミニウムを中空円盤状に鋳造成形されたものである。基部27の中央開口部は、その内径が第1ステータ11aおよび第2ステータ11bの外径より大きい。基部27は、図4において、円盤状における上面である一面が、第1ロータ12aの底面側に設けられた第1フランジ部23aと当接する。また基部27は、円盤状における下面である他面が、第2ロータ12bの底面側に設けられた第2フランジ部23bと当接する。つまり基部27は、第1ロータ12aと第2ロータ12bとに軸方向の両側から当接する。   The base 27 is formed by casting aluminum into a hollow disk shape. The central opening of the base 27 has an inner diameter larger than the outer diameter of the first stator 11a and the second stator 11b. In FIG. 4, the base portion 27 has a disk-shaped upper surface that comes into contact with the first flange portion 23 a provided on the bottom surface side of the first rotor 12 a. In addition, the base 27 is in contact with a second flange portion 23b provided on the bottom surface side of the second rotor 12b at the other surface, which is the lower surface of the disk shape. That is, the base portion 27 contacts the first rotor 12a and the second rotor 12b from both sides in the axial direction.

係止部28は、天井扇1の羽根3をブラシレスDCモータ2Aに連結する部位であり、基部27の周囲に、等間隔に複数備えている。   The locking part 28 is a part for connecting the blade 3 of the ceiling fan 1 to the brushless DC motor 2 </ b> A, and a plurality of locking parts 28 are provided around the base part 27 at equal intervals.

第1ロータ12aは、内周側の側面を第1ステータ11aの側面に対向させて回転可能に取り付けられている。第2ロータ12bは、内周側の側面を第2ステータ11bの側面に対向させて回転可能に取り付けられている。連結部13は、軸方向に第1フランジ部23aと第2フランジ部23bとで連結するように配置されている。つまり、第1ロータ12aと第2ロータ12bとは、底面同士を近接させることで内部空間にステータを格納する。   The first rotor 12a is rotatably attached with the side surface on the inner peripheral side facing the side surface of the first stator 11a. The second rotor 12b is rotatably mounted with the side surface on the inner peripheral side facing the side surface of the second stator 11b. The connection part 13 is arrange | positioned so that it may connect with the 1st flange part 23a and the 2nd flange part 23b in the axial direction. That is, the first rotor 12a and the second rotor 12b store the stator in the internal space by bringing the bottom surfaces close to each other.

上記構成では、基部27の中央開口部は、その内径が第1ステータ11aおよび第2ステータ11bの外径より大きい。このため、シャフト6に第1ステータ11aと第2ステータ11bとを固定した後、第1ロータ12aと連結部13と第2ロータ12bとが、ステータ構成部品を包む形で組み付けられる。つまり、連結部13を、第1ステータ11aと第2ステータ11bとの軸方向中間面に配置することが容易にできる構成であるため、組立作業性が向上する。   In the above configuration, the inner diameter of the central opening of the base 27 is larger than the outer diameter of the first stator 11a and the second stator 11b. For this reason, after fixing the 1st stator 11a and the 2nd stator 11b to the shaft 6, the 1st rotor 12a, the connection part 13, and the 2nd rotor 12b are assembled | attached in the form which wraps a stator component. That is, since the connecting portion 13 can be easily arranged on the intermediate surface in the axial direction between the first stator 11a and the second stator 11b, the assembly workability is improved.

また、連結部13に羽根3が固定され、連結部13の上下に第1ロータ12aと第2ロータとがある。すなわちブラシレスDCモータの重心である軸方向中間面に羽根が存在することから、羽根の回転振れによる製品の振動や騒音を低減し、高速回転しても高精度の釣り合い良さを実現することができ、静穏性を向上することができる。   Further, the blade 3 is fixed to the connecting portion 13, and the first rotor 12 a and the second rotor are above and below the connecting portion 13. In other words, since the blades are present on the intermediate surface in the axial direction, which is the center of gravity of the brushless DC motor, it is possible to reduce the vibration and noise of the product due to the rotational vibration of the blades, and to achieve high-precision balance even at high speed rotation. , Quietness can be improved.

モータリード線29は、第1配線基板18aと第2配線基板18bとを接続する。また、モータリード線29は、第1配線基板18aを介して第1ステータ11aの第1駆動コイル17aにおける3相と、各相(U相、V相、W層)で接続される。さらにモータリード線29は、第2配線基板18bを介して第2ステータ11bの第2駆動コイル17bにおける3相と、各相(U相、V相、W層)で接続される。この接続において、第1駆動コイル17aにおける3相と、第2駆動コイル17bにおける3相とは、それぞれ相を一致して並列接続される。   The motor lead wire 29 connects the first wiring board 18a and the second wiring board 18b. The motor lead wire 29 is connected to each of the three phases (U phase, V phase, W layer) in the first drive coil 17a of the first stator 11a via the first wiring board 18a. Further, the motor lead wire 29 is connected to each of the three phases (U phase, V phase, W layer) in the second drive coil 17b of the second stator 11b via the second wiring board 18b. In this connection, the three phases in the first drive coil 17a and the three phases in the second drive coil 17b are connected in parallel with each other in phase.

上記構成において、第1駆動コイル17aと第2駆動コイル17bとに通電することにより、第1ステータおよび第2ステータには、回転方向が等しく、同期した回転磁界を発生させることができる。   In the above configuration, when the first drive coil 17a and the second drive coil 17b are energized, the first stator and the second stator have the same rotation direction and can generate a synchronized rotating magnetic field.

なお、駆動コイルの結線の詳細については後述する。   Details of the connection of the drive coil will be described later.

図5は、ブラシレスDCモータ2Aの保持リングの固定状態を示す部分拡大図である。   FIG. 5 is a partially enlarged view showing a fixed state of the holding ring of the brushless DC motor 2A.

図5(a)に示すように、第1マグネット21aおよび第2マグネット21bは、第1保持リングA22a、第1保持リングB22bおよび第2保持リングA32a、第2保持リングB32bにより保持される。   As shown in FIG. 5A, the first magnet 21a and the second magnet 21b are held by the first holding ring A22a, the first holding ring B22b, the second holding ring A32a, and the second holding ring B32b.

図5(b)は、更に詳細を示す部品拡大図である。保持リングの詳細については図3を用いて説明したが、保持リングの基部27に備えられた糸リブ26が、ロータヨークの内壁と連結部13の端面とからの軸方向の押圧を、第1マグネット21aおよび第2マグネット21bに伝達している。   FIG. 5B is an enlarged view of parts showing further details. Although the details of the retaining ring have been described with reference to FIG. 3, the thread rib 26 provided on the retaining ring base 27 causes the first magnet to press in the axial direction from the inner wall of the rotor yoke and the end surface of the connecting portion 13. 21a and the second magnet 21b.

この構成により、モータ回転中におけるマグネットや保持リングのガタつきを防止し、静穏性が向上する。   With this configuration, the backlash of the magnet and the holding ring during motor rotation is prevented, and quietness is improved.

図6はブラシレスDCモータ2Aの第1ロータと第2ロータとの間で隣接するマグネットの磁化の方向を示す断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing the magnetization direction of adjacent magnets between the first rotor and the second rotor of the brushless DC motor 2A.

図6(a)は隣接するマグネットの磁化の方向が同極の場合である。この場合、第1ステータ11aと第2ステータ11bから発生する回転磁界と、第1ロータ12aと第2ロータ12bから得られるトルクが同期することにより、連続的でスムーズな回転を得ることができる。一方、図6(b)は隣接するマグネットの磁化の方向が同極でない、つまり異極の場合である。この場合、回転位置によるトルクの違いから、回転ムラが発生してしまい、連続的でスムーズな回転を得ることができず、またモータ出力も低下する。したがって、図6(a)のような組立が必要である。   FIG. 6A shows a case where the magnetization directions of adjacent magnets have the same polarity. In this case, the rotating magnetic field generated from the first stator 11a and the second stator 11b and the torque obtained from the first rotor 12a and the second rotor 12b are synchronized, so that continuous and smooth rotation can be obtained. On the other hand, FIG. 6B shows a case where the magnetization directions of adjacent magnets are not the same polarity, that is, different polarities. In this case, rotation unevenness occurs due to the difference in torque depending on the rotation position, and continuous and smooth rotation cannot be obtained, and the motor output also decreases. Therefore, assembly as shown in FIG. 6A is necessary.

本実施の形態では、第1ロータ12aと第2ロータ12bとの間で隣接するマグネットの磁化の方向を同一として第1フランジ部23aと第2フランジ部23bとを軸方向で連結している。   In the present embodiment, the first flange portion 23a and the second flange portion 23b are connected in the axial direction with the same magnetization direction of the adjacent magnets between the first rotor 12a and the second rotor 12b.

これにより、第1ロータと第2ロータにそれぞれ発生する界磁磁束が軸方向に垂直な面で同一となるため、駆動トルクが大きく高出力が得られる。   As a result, the field magnetic flux generated in each of the first rotor and the second rotor is the same in the plane perpendicular to the axial direction, so that the driving torque is large and a high output is obtained.

図7はブラシレスDCモータ2Aのロータと連結部の組み付けの状態を示す斜視図である。   FIG. 7 is a perspective view showing an assembled state of the rotor and the connecting portion of the brushless DC motor 2A.

第1フランジ部23aと第2フランジ部23bとは、互いに磁化の方向を判別できるように、フランジ部側に切り欠き等のフランジ部側目印41およびフランジ部側目印42を備えている。一方、連結部13は、基部27の両面に、フランジ部側目印41およびフランジ部側目印42と対応する凹部、つまり連結部側目印43および連結部側目印44を備えている。   The first flange portion 23a and the second flange portion 23b are provided with a flange portion side mark 41 such as a notch and a flange portion side mark 42 on the flange portion side so that the directions of magnetization can be distinguished from each other. On the other hand, the connecting portion 13 includes concave portions corresponding to the flange portion side mark 41 and the flange portion side mark 42, that is, the connecting portion side mark 43 and the connecting portion side mark 44, on both surfaces of the base portion 27.

連結部13における一面に設けられた連結部側目印43と第1フランジ部23aにおけるフランジ部側目印41とを一致させて配置する。また、連結部13における他面に設けられた連結部側目印44と第2フランジ部23bにおけるフランジ部側目印42とを一致させて配置する。   The connecting portion side mark 43 provided on one surface of the connecting portion 13 and the flange portion side mark 41 in the first flange portion 23a are arranged to coincide with each other. Further, the connecting portion side mark 44 provided on the other surface of the connecting portion 13 and the flange portion side mark 42 of the second flange portion 23b are arranged to coincide with each other.

これにより、本実施の形態では、同一部品を使用しているため外見上同一であり、また磁石の極性も目視では判断できないロータヨークにおいて、第1ロータヨーク20aと第2ロータヨーク20bとの間で隣接するマグネットの磁化の方向を同極とすることができる。   As a result, in the present embodiment, since the same parts are used, they are the same in appearance, and in the rotor yoke in which the polarity of the magnet cannot be visually determined, the first rotor yoke 20a and the second rotor yoke 20b are adjacent to each other. The magnetization direction of the magnet can be the same polarity.

連結部13は、アルミニウムを中空円盤状に鋳造成形された場合、回転軸との垂直度を出すために、連結部13におけるフランジ部との接合面をマシニング加工する場合がある。これにより羽根の回転振れを低減しブラシレスDCモータ2Aの品質を高く保つことができる。その場合、連結部側には凹部の連結部側目印43および連結部側目印44が有効である。   When the connecting portion 13 is cast and formed of aluminum in a hollow disk shape, the joining surface of the connecting portion 13 with the flange portion may be machined in order to obtain a perpendicularity to the rotation axis. As a result, the rotational shake of the blades can be reduced and the quality of the brushless DC motor 2A can be kept high. In that case, the connecting portion side mark 43 and the connecting portion side mark 44 of the recess are effective on the connecting portion side.

また、上記以外の場合、連結部側には凸部の連結部側目印45および連結部側目印46が有効である。これにより切り欠きと凸部とを一致させて配置しないと組立できない構成が可能となるため、組立間違いを防止し品質を高く保つことができる。   In cases other than the above, the connecting portion side mark 45 and the connecting portion side mark 46 of the convex portion are effective on the connecting portion side. As a result, a configuration that cannot be assembled unless the notch and the convex portion are arranged in alignment is possible, so that an assembly error can be prevented and the quality can be kept high.

図8は、ブラシレスDCモータ2Aを搭載した天井扇の構成を示すブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a ceiling fan on which the brushless DC motor 2A is mounted.

ブラシレスDCモータ2Aは、図1に示したモータ駆動装置7の内部に、モータ駆動回路51を備える。   The brushless DC motor 2A includes a motor drive circuit 51 inside the motor drive device 7 shown in FIG.

モータ駆動回路51は、図8に示すように、第1ステータ11aおよび第2ステータ11bに結線され、ロータを駆動するための駆動信号を出力する。   As shown in FIG. 8, the motor drive circuit 51 is connected to the first stator 11a and the second stator 11b, and outputs a drive signal for driving the rotor.

ステータ11は、上述のように、突極19と、駆動コイル17を備える。そして、駆動コイル17は、図8に示すように、スター結線コイル52である。例えば第1駆動コイル17aは、スター結線コイルとして、U1相、V1相、W1相、を備える。また、第2駆動コイル17bは、スター結線コイルとして、U2相、V2相、W2相を備える。   The stator 11 includes the salient pole 19 and the drive coil 17 as described above. The drive coil 17 is a star connection coil 52 as shown in FIG. For example, the 1st drive coil 17a is provided with U1 phase, V1 phase, and W1 phase as a star connection coil. Moreover, the 2nd drive coil 17b is provided with U2 phase, V2 phase, and W2 phase as a star connection coil.

スター結線コイル52は、第1ステータ11aの各相と第2ステータ11bの各相とを一致させてそれぞれ並列接続され、1つのモータ駆動回路51により駆動制御される。   The star connection coil 52 is connected in parallel with each phase of the first stator 11a and each phase of the second stator 11b, and is driven and controlled by one motor drive circuit 51.

モータ駆動回路51は、上段と下段からなり、それぞれ複数のスイッチング素子でブリッジ接続されたインバータ回路53と、駆動ロジック制御部58と、デューティ指示部59と、モータ電流検出部60とを備える。   The motor drive circuit 51 includes an upper stage and a lower stage, and includes an inverter circuit 53, a drive logic control unit 58, a duty instruction unit 59, and a motor current detection unit 60 that are bridge-connected with a plurality of switching elements.

交流電源54から供給された交流電圧は、整流ダイオード55で整流され、平滑コンデンサ56で直流電圧に平滑されて、接点開閉部57を介して、インバータ回路53に印加される。   The AC voltage supplied from the AC power supply 54 is rectified by the rectifier diode 55, smoothed to a DC voltage by the smoothing capacitor 56, and applied to the inverter circuit 53 via the contact opening / closing unit 57.

駆動ロジック制御部58は、インバータ回路53に印加される直流電圧をスイッチング素子の上段または下段でPWM制御するとともに、ブラシレスDCモータ2Aの回転位置を検出する位置検出部31からの信号を元に駆動コイルに所定の方向と順序で順次全波通電する。   The drive logic control unit 58 performs PWM control on the DC voltage applied to the inverter circuit 53 at the upper or lower stage of the switching element, and drives based on the signal from the position detection unit 31 that detects the rotational position of the brushless DC motor 2A. Full-wave energization is sequentially applied to the coil in a predetermined direction and order.

モータ電流検出部60は、インバータ回路53に流れる電流を検出する。   The motor current detection unit 60 detects the current flowing through the inverter circuit 53.

デューティ指示部59は、スイッチング素子をPWM制御する際のON/OFFデューティを指示する。デューティ指示部59では、モータ電流検出部60からのモータ電流値を元に、モータ電流値が所定電流値より低い場合はデューティを増加させ、モータ電流値が所定電流値より高い場合はデューティを減少させることで、モータ電流を所定電流に制御する。   The duty instruction unit 59 instructs an ON / OFF duty when the switching element is subjected to PWM control. Based on the motor current value from the motor current detection unit 60, the duty instruction unit 59 increases the duty when the motor current value is lower than the predetermined current value, and decreases the duty when the motor current value is higher than the predetermined current value. Thus, the motor current is controlled to a predetermined current.

温度検出部30は、第1駆動コイル17aの近傍に配置することが有効である。第1駆動コイル17aは第2駆動コイル17bの上側に配置されており、暖められた空気は上方に移動することから、第1駆動コイル17aと第2駆動コイル17bの最高温度を検知することができる。また、温度検出部30は接点開閉部57に接続されており、例えば非正常動作時に、第1駆動コイル17aの温度が規定値を越えた場合、接点開閉部57の動作を停止することで、直流電圧のインバータ回路53への通電を遮断して、安全性を保つことができる。   It is effective to arrange the temperature detection unit 30 in the vicinity of the first drive coil 17a. Since the first drive coil 17a is disposed above the second drive coil 17b and the warmed air moves upward, the maximum temperature of the first drive coil 17a and the second drive coil 17b can be detected. it can. The temperature detection unit 30 is connected to the contact opening / closing unit 57. For example, when the temperature of the first drive coil 17a exceeds a specified value during an abnormal operation, the operation of the contact opening / closing unit 57 is stopped. It is possible to maintain safety by interrupting the energization of the DC voltage to the inverter circuit 53.

以上のような構成により、モータ駆動回路が一部品のみで実現できるため、材料コストの低減を図ることができる。   With the above configuration, the motor drive circuit can be realized with only one component, and thus the material cost can be reduced.

図9は、図4のA−A断面図を示す図である。   9 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

図9(a)に示すように、第1ステータ11aは、その中心から放射状に形成された突極19を有する第1ステータコア15aと、第1インシュレータ16aと、3相巻線からなる第1駆動コイル17aが備えられている。   As shown in FIG. 9A, the first stator 11a includes a first stator core 15a having salient poles 19 formed radially from the center thereof, a first insulator 16a, and a first drive comprising three-phase windings. A coil 17a is provided.

モータリード線29は、隣接する第1ステータコア15aの突極19の隙間であるスロット71を通され、第1ステータ11aと第2ステータ11bと、言い換えると第1配線基板18aと第2配線基板18bとを結線する。結果的に、第1駆動コイル17aと第2駆動コイル17bとが結線される。   The motor lead wire 29 is passed through a slot 71 which is a gap between the salient poles 19 of the adjacent first stator cores 15a, and the first stator 11a and the second stator 11b, in other words, the first wiring board 18a and the second wiring board 18b. And connect. As a result, the first drive coil 17a and the second drive coil 17b are connected.

一般的に、天井扇のシャフトは中空状のパイプであることが多い。2段のステータを結線するために、2つの配線基板近傍におけるシャフト側面に、配線用の孔がそれぞれ開けられる。そこにモータリード線が通され、2つのステータを結線する。この場合、本実施の形態のように2段のステータの間隔が狭いと、シャフト内部にモータリード線を挿入し、配線基板に結線する作業は著しく困難である。   In general, the ceiling fan shaft is often a hollow pipe. In order to connect the two-stage stators, wiring holes are respectively formed on the side surfaces of the shafts in the vicinity of the two wiring boards. A motor lead wire is passed there to connect the two stators. In this case, when the interval between the two-stage stators is narrow as in the present embodiment, it is extremely difficult to insert the motor lead wire inside the shaft and connect it to the wiring board.

したがって、本実施の形態のように、スロット71を通すことで結線作業が容易になり、組立作業性が向上する。また、モータリード線29がスロット71内に保持されるため、ロータ回転中に、ロータヨーク内周面に固定されたマグネットとの接触による断線を防止し、品質を高く保つことができる。   Therefore, as in the present embodiment, the connection work is facilitated by passing the slot 71, and the assembly workability is improved. In addition, since the motor lead wire 29 is held in the slot 71, disconnection due to contact with the magnet fixed to the inner peripheral surface of the rotor yoke can be prevented during rotation of the rotor, and the quality can be kept high.

スロット71は、モータリード線29を囲んでポリエステルフィルム等による絶縁フィルム72を備えている。これにより、モータリード線29が巻回された第1駆動コイル17aに直接接触しないため、絶縁性および耐熱性の優れた配線構造となり、品質を高く保つことができる。   The slot 71 includes an insulating film 72 made of a polyester film or the like surrounding the motor lead wire 29. Thereby, since the motor lead wire 29 is not directly in contact with the wound first driving coil 17a, a wiring structure having excellent insulation and heat resistance can be obtained, and the quality can be kept high.

また、図9(b)に示すように、絶縁フィルム72にかえて絶縁チューブ73をモータリード線29に覆っても良い。   Further, as shown in FIG. 9B, the insulating tube 73 may be covered with the motor lead wire 29 instead of the insulating film 72.

図10は、本実施の形態におけるモータリード線29の配線の状態を示す平面図である。   FIG. 10 is a plan view showing a wiring state of the motor lead wire 29 in the present embodiment.

第1配線基板18aおよび第2配線基板18bは、モータリード線29が第1ステータ11aの外周方向への移動を抑止する移動抑止片74を備えている。   The first wiring board 18a and the second wiring board 18b include a movement restraining piece 74 that restrains the motor lead wire 29 from moving in the outer circumferential direction of the first stator 11a.

移動抑止片74は、内周側にモータリード線29を通過させる凹部75と、凹部75における第1ステータ11aの外周側には第1ステータ11aの周方向に延設された凸部76とを備えている。   The movement restraining piece 74 has a concave portion 75 that allows the motor lead wire 29 to pass on the inner peripheral side, and a convex portion 76 that extends in the circumferential direction of the first stator 11 a on the outer peripheral side of the first stator 11 a in the concave portion 75. I have.

上述のスロット71は外周側に開いているため、モータリード線29の配線時には有利であり、これによりモータリード線29は、周方向には固定される。しかし、モータリード線29は、外周方向(半径方向)には係止されていない。これに対して、凹部75を通されたモータリード線29は、スロット71凸部76により外周方向への移動が抑制される。これにより、モータリード線29をスロット内に確実に保持できるため、外側で回転するマグネットとの接触を防止して断線を回避し、品質を高く保つことができる。また、新たな部品を設ける必要も無い。   Since the above-described slot 71 is open on the outer peripheral side, it is advantageous when the motor lead wire 29 is wired, whereby the motor lead wire 29 is fixed in the circumferential direction. However, the motor lead wire 29 is not locked in the outer peripheral direction (radial direction). On the other hand, the movement of the motor lead wire 29 passed through the concave portion 75 in the outer peripheral direction is suppressed by the slot 71 convex portion 76. Thereby, since the motor lead wire 29 can be reliably held in the slot, contact with the magnet rotating on the outside can be prevented, disconnection can be avoided, and the quality can be kept high. Moreover, it is not necessary to provide new parts.

このように本発明の実施の形態1におけるブラシレスDCモータ2Aによれば、2つのステータと2つのロータとがそれぞれ同一部品であることから、新たな設備や金型の投資を抑えることができるため、低コストでかつ駆動トルクが大きく高出力化が可能となる。   As described above, according to the brushless DC motor 2A in the first embodiment of the present invention, since the two stators and the two rotors are the same parts, investment in new equipment and molds can be suppressed. It is possible to achieve high output with low cost and large driving torque.

(実施の形態2)
図11および図12は本発明の実施の形態2に係るブラシレスDCモータ2Bを示す図である。この図において、図1から図10と同じ構成要素については同一の符号を用い、その詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
11 and 12 are diagrams showing a brushless DC motor 2B according to Embodiment 2 of the present invention. In this figure, the same components as those in FIGS. 1 to 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図11は、本発明の実施の形態2におけるブラシレスDCモータ2Bの全体構成を示す断面図である。また図12は、本発明の実施の形態におけるブラシレスDCモータ2Bを搭載した天井扇の構成を示すブロック図である。   FIG. 11 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the brushless DC motor 2B according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a ceiling fan on which the brushless DC motor 2B according to the embodiment of the present invention is mounted.

図11に示すように、シャフト6には、第1ステータ11aと第2ステータ11bが圧入固定されている。   As shown in FIG. 11, the first stator 11 a and the second stator 11 b are press-fitted and fixed to the shaft 6.

第1ステータ11aと第2ステータ11bのシャフト6への固定は、第1ステータ11aの底面と第2ステータ11bの底面とを隣接させて行なわれる。ここで、第1ステータ11aの底面とは、円筒形状において、第1配線基板18aが配置されていない側の面である。また、第2ステータ11bの底面とは、円筒形状において、第2配線基板18bが配置されていない側の面である。上述のように底面同士を隣接させた状態で、第1ステータ11aの周方向の基点と第2ステータ11bの周方向の基点と回転軸の軸方向上で一致させる。基点を一致させることで、第1ステータ11aと第2ステータ11bとの間で隣接するマグネットの磁化の方向を一致させることができる。   The first stator 11a and the second stator 11b are fixed to the shaft 6 with the bottom surface of the first stator 11a and the bottom surface of the second stator 11b adjacent to each other. Here, the bottom surface of the first stator 11a is a surface on the side where the first wiring board 18a is not disposed in the cylindrical shape. The bottom surface of the second stator 11b is a surface on the side where the second wiring board 18b is not disposed in the cylindrical shape. In the state where the bottom surfaces are adjacent to each other as described above, the circumferential base point of the first stator 11a and the circumferential base point of the second stator 11b coincide with each other on the axial direction of the rotation shaft. By matching the base points, the magnetization directions of the adjacent magnets can be matched between the first stator 11a and the second stator 11b.

つまり、本実施の形態では、天井扇1の設置状態において、鉛直上方から順に、第1配線基板18a、第1ステータコア15a、第2ステータコア15b、第2配線基板18bの順番で配置される点で、実施の形態1と異なる。ただし、隣接するマグネットの磁化の方向が一致している点は、実施の形態1と同様である。   That is, in the present embodiment, in the installation state of the ceiling fan 1, the first wiring board 18a, the first stator core 15a, the second stator core 15b, and the second wiring board 18b are arranged in this order from the top vertically. This is different from the first embodiment. However, the point that the magnetization directions of adjacent magnets are the same is the same as in the first embodiment.

モータリード線29は、上記状態において、第1配線基板18aと第2配線基板18bとを接続する。結果的に、モータリード線29は、第1配線基板18aを介して第1ステータ11aの第1駆動コイル17aにおける3相と、各相(U1相、V1相、W1層)で接続される。さらにモータリード線29は、第2配線基板18bを介して第2ステータ11bの第2駆動コイル17bにおける3相と、各相(U2相、V2相、W2層)で接続される。なお、モータリード線29が第1配線基板18aと第2配線基板18bとを接続する際には、第1ステータ11aと第2ステータ11bとに設けられた2つのスロット71を通して接続される。   The motor lead wire 29 connects the first wiring board 18a and the second wiring board 18b in the above state. As a result, the motor lead wire 29 is connected to the three phases (U1 phase, V1 phase, W1 layer) in the first drive coil 17a of the first stator 11a via the first wiring board 18a. Further, the motor lead wire 29 is connected to each of the three phases (U2 phase, V2 phase, W2 layer) in the second drive coil 17b of the second stator 11b via the second wiring board 18b. When the motor lead wire 29 connects the first wiring board 18a and the second wiring board 18b, they are connected through the two slots 71 provided in the first stator 11a and the second stator 11b.

ここで、本実施の形態においては、第1駆動コイル17aにおける1相(例えばU1相)と、第2駆動コイル17bにおける、第1駆動コイル17aの1相に一致する1相(例えばU2相)とは、それぞれ相を一致して並列接続される。ただし、第1駆動コイル17aにおける他の2相(例えばV1相とW1層)と、第2駆動コイル17bにおける、第1駆動コイル17aにおける他の2相に対応する2相(例えばV2相とW2層)とは、入れ替えて並列接続される。つまり、一例として、U1相とU2相、V1相とW2層、W1層とV2相とが並列接続される。   Here, in the present embodiment, one phase (for example, U2 phase) corresponding to one phase (for example, U1 phase) in the first drive coil 17a and one phase of the first drive coil 17a in the second drive coil 17b. Are connected in parallel with the same phase. However, the other two phases (for example, the V1 phase and the W1 layer) in the first drive coil 17a and the two phases (for example, the V2 phase and W2) corresponding to the other two phases in the first drive coil 17a in the second drive coil 17b. Are connected in parallel with each other. That is, as an example, the U1 phase and the U2 phase, the V1 phase and the W2 layer, and the W1 layer and the V2 phase are connected in parallel.

上記構成において、第1駆動コイル17aと第2駆動コイル17bとに通電することにより、第1ステータおよび第2ステータには、回転方向が等しく、同期した回転磁界を発生させることができる。   In the above configuration, when the first drive coil 17a and the second drive coil 17b are energized, the first stator and the second stator have the same rotation direction and can generate a synchronized rotating magnetic field.

このように本発明の実施の形態におけるブラシレスDCモータ2Bによっても、実施の形態1と同様の作用、効果を得ることができる。   Thus, also by the brushless DC motor 2B in the embodiment of the present invention, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained.

本発明に係るブラシレスDCモータは、低コストで高出力化を可能とするものであるので、天井扇などの駆動用モータとして有用である。   Since the brushless DC motor according to the present invention enables high output at low cost, it is useful as a driving motor for a ceiling fan or the like.

1 天井扇
2,2A,2B ブラシレスDCモータ
3 羽根
4 支柱
5 本体カバー
6 シャフト
7 モータ駆動装置
11a 第1ステータ
11b 第2ステータ
12a 第1ロータ
12b 第2ロータ
13 連結部
14a ベアリング
14b ベアリング
15a 第1ステータコア
15b 第2ステータコア
16a 第1インシュレータ
16b 第2インシュレータ
17a 第1駆動コイル
17b 第2駆動コイル
18a 第1配線基板
18b 第2配線基板
19 突極
20a 第1ロータヨーク
20b 第2ロータヨーク
21a 第1マグネット
21b 第2マグネット
22a 第1保持リングA
22b 第1保持リングB
23a 第1フランジ部
23b 第2フランジ部
24 基部
25 突起部
26 糸リブ
27 基部
28 係止部
29 モータリード線
30 温度検出部
31 位置検出部
32a 第2保持リングA
32b 第2保持リングB
41 フランジ部側目印(切り欠き)
42 フランジ部側目印(切り欠き)
43,44 連結部側目印(凹部)
45,46 連結部側目印(凸部)
51 モータ駆動回路
52 スター結線コイル
53 インバータ回路
54 交流電源
55 整流ダイオード
56 平滑コンデンサ
57 接点開閉部
58 駆動ロジック制御部
59 デューティ指示部
60 モータ電流検出部
71 スロット
72 絶縁フィルム
73 絶縁チューブ
74 移動抑止片
75 凹部
76 凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceiling fan 2,2A, 2B Brushless DC motor 3 Blade | blade 4 Support | pillar 5 Main body cover 6 Shaft 7 Motor drive device 11a 1st stator 11b 2nd stator 12a 1st rotor 12b 2nd rotor 13 Connection part 14a Bearing 14b Bearing 15a 1st Stator core 15b Second stator core 16a First insulator 16b Second insulator 17a First drive coil 17b Second drive coil 18a First wiring board 18b Second wiring board 19 Salient pole 20a First rotor yoke 20b Second rotor yoke 21a First magnet 21b First 2 magnets 22a 1st retaining ring A
22b First retaining ring B
23a 1st flange part 23b 2nd flange part 24 Base part 25 Protrusion part 26 Thread rib 27 Base part 28 Locking part 29 Motor lead wire 30 Temperature detection part 31 Position detection part 32a 2nd holding ring A
32b Second retaining ring B
41 Flange mark (notch)
42 Flange mark (notch)
43,44 Connecting part side mark (concave part)
45, 46 Connecting part side mark (convex part)
REFERENCE SIGNS LIST 51 motor drive circuit 52 star connection coil 53 inverter circuit 54 AC power supply 55 rectifier diode 56 smoothing capacitor 57 contact opening / closing section 58 drive logic control section 59 duty instruction section 60 motor current detection section 71 slot 72 insulation film 73 insulation tube 74 movement restraining piece 75 Concave part 76 Convex part

Claims (6)

回転軸を構成するシャフトと、
天面及び底面を備えた円筒形状であり当該円筒形状における円の中心を前記シャフトに固定された第1ステータと、
天面及び底面を備えた円筒形状であり前記第1ステータと隣接させて当該円筒形状における円の中心を前記シャフトに固定された第2ステータと、
前記回転軸に直交する面に構成される第1フランジ部を有し前記第1ステータの側面に対向して回転可能に取り付けられた第1ロータヨークと、
前記回転軸に直交する面に構成される第2フランジ部を有し前記第2ステータの側面に対向して回転可能に取り付けられた第2ロータヨークと、
前記第1ロータヨークと前記第2ロータヨークとを軸方向で連結する連結部と、を備え、
前記第1ステータと前記第2ステータとは同一部品であり、
前記第1ロータヨークと前記第2ロータヨークとは同一部品であり、
前記第1ステータの底面と前記第2ステータの天面とを隣接させ前記第1ステータの周方向の基点と前記第2ステータの周方向の基点とを前記回転軸の軸方向上で一致させて配置したブラシレスDCモータ。
A shaft constituting a rotation axis;
A first stator having a cylindrical shape with a top surface and a bottom surface, wherein the center of a circle in the cylindrical shape is fixed to the shaft;
A second stator having a cylindrical shape with a top surface and a bottom surface and being adjacent to the first stator and having the center of a circle in the cylindrical shape fixed to the shaft;
A first rotor yoke having a first flange portion configured on a surface orthogonal to the rotation axis and rotatably attached to a side surface of the first stator;
A second rotor yoke having a second flange portion configured on a surface orthogonal to the rotation axis and rotatably attached to a side surface of the second stator;
A connecting portion for connecting the first rotor yoke and the second rotor yoke in the axial direction;
The first stator and the second stator are the same part,
The first rotor yoke and the second rotor yoke are the same part,
The bottom surface of the first stator and the top surface of the second stator are adjacent to each other, and the circumferential base point of the first stator and the circumferential base point of the second stator are aligned on the axial direction of the rotating shaft. Arranged brushless DC motor.
前記第1ステータおよび第2ステータに結線され駆動信号を出力するモータ駆動回路を備え、
前記第1ステータおよび第2ステータは、
前記中心から放射状に形成された3n(nは1以上の整数)個の突極を有するコアと、前記突極にそれぞれ巻装された3相巻線からなるスター結線コイルとを備え、
前記スター結線コイルは、
前記第1ステータの各相と前記第2ステータの各相とを一致させてそれぞれ並列接続され、
1つの前記モータ駆動回路により駆動制御される請求項1に記載のブラシレスDCモータ。
A motor drive circuit connected to the first stator and the second stator and outputting a drive signal;
The first stator and the second stator are
A core having 3n (n is an integer of 1 or more) salient poles formed radially from the center, and a star connection coil comprising three-phase windings wound around the salient poles,
The star connection coil is
Each phase of the first stator and each phase of the second stator are matched and connected in parallel,
The brushless DC motor according to claim 1, wherein the brushless DC motor is driven and controlled by one motor driving circuit.
前記連結部は、
前記第1フランジ部と前記第2フランジ部とに連結する請求項1または2に記載のブラシレスDCモータ。
The connecting portion is
The brushless DC motor according to claim 1, wherein the brushless DC motor is connected to the first flange portion and the second flange portion.
前記連結部は、
前記第1ロータヨークと前記第2ロータヨークとの間で隣接するマグネットの磁化の方向を同一として前記第1フランジ部と前記第2フランジ部とを軸方向で連結した請求項1から3のいずれかに記載のブラシレスDCモータ。
The connecting portion is
4. The device according to claim 1, wherein the first flange portion and the second flange portion are connected in the axial direction with the magnetizing direction of adjacent magnets being the same between the first rotor yoke and the second rotor yoke. 5. The brushless DC motor described.
前記第1ステータと第2ステータとの双方の周辺温度を検知する1つの温度検出手段を備えた請求項1から4のいずれかに記載のブラシレスDCモータ。 The brushless DC motor according to any one of claims 1 to 4, further comprising one temperature detection unit that detects the ambient temperature of both the first stator and the second stator. 前記第1ロータヨークと第2ロータヨークとの双方の回転位置を検出する1つの位置検出手段を備えた請求項1から5のいずれかに記載のブラシレスDCモータ。 The brushless DC motor according to any one of claims 1 to 5, further comprising one position detecting means for detecting rotational positions of both the first rotor yoke and the second rotor yoke.
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