JP2020054183A

JP2020054183A - モータ

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Publication number: JP2020054183A
Application number: JP2018183956A
Authority: JP
Inventors: 紀寿今泉; Noritoshi Imaizumi; 剛史仲川; Tsuyoshi Nakagawa
Original assignee: Nidec Servo Corp
Current assignee: Nidec Advanced Motor Corp
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: US20200106349A1; US11177714B2; JP7211586B2; CN110971045B; CN110971045A

Abstract

【課題】ステータの外側と内側とを跨ぐように配線された配線部に起因する問題を抑制できるモータを提供する。【解決手段】モータは、中心軸を中心として回転するロータと、ロータと径方向に対向するステータと、を備え、ステータは、環状のコアバック３１ａおよびコアバックから径方向に延びる複数のティースを有するステータコアと、複数のティースのそれぞれに径方向に取り付け可能な複数のボビン３３と、ボビンに巻かれるコイル線と、を有する。ボビンは、径方向に延びる筒状の筒部と、筒部のコアバック側の上端部から径方向に突出し、コアバックに固定される突出片と、を有し、コアバックおよび突出片を上側から覆う環状の固定部材３５を有し、固定部材は、環状のコアバックの上面側を径方向外側と径方向内側とを跨いで配線された配線部１４０を上面側から覆い、コアバックとの間で固定する。【選択図】図１１

Description

本発明は、モータに関する。

従来、ステータのスロットに巻回された複数のコイルによって回転磁界を発生させることで、前記ステータの中央に設けられたロータを回転させるモータが知られている（特許文献１）。

特許文献１には、引出線がステータ外部に存在する構成が開示されている。

特開２０１４−０５０２３８号公報

例えば、モータの駆動状態を確認するためにコイルの温度、振動、音等を検出するセンサを設ける場合、信号線、電力供給線等の配線部が円環形状のステータの外側と内側とを跨ぐように配線される。ステータの外側と内側とを跨ぐように配線された配線部を自由とした状態ではロータと干渉する等の問題が生じる可能性がある。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、ステータの外側と内側とを跨ぐように配線された配線部に起因する問題を抑制できるモータを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、中心軸を中心として回転するロータと、前記ロータと径方向に対向するステータと、を備え、前記ステータは、環状のコアバックおよび前記コアバックから径方向に延びる複数のティースを有するステータコアと、前記複数のティースのそれぞれに径方向に取り付け可能な複数のボビンと、前記ボビンに巻かれるコイル線と、を有し、前記ボビンは、径方向に延びる筒状の筒部と、前記筒部の前記コアバック側の上端部から径方向に突出し、前記コアバックに固定される突出片と、を有し、前記コアバックおよび前記突出片を上側から覆う環状の固定部材を有し、前記固定部材は、前記環状のコアバックの上面側を径方向外側と径方向内側とを跨いで配線された配線部を上面側から覆い、前記コアバックとの間で固定する、モータが提供される。

本発明の一つの態様によれば、ステータの外側と内側とを跨ぐように配線された配線部に起因する問題を抑制できるモータを提供することできる。

図１は、実施形態のモータを上側から見た斜視図である。図２は、実施形態のモータを下側から見た斜視図である。図３は、実施形態のモータを示す断面図である。図４は、ボビンの取り付け構造を示す斜視図である。図５は、ステータコアおよびベース部を上側から見た斜視図である。図６は、カシメダボ部周辺のステータコアおよびベース部を拡大して上側から見た平面図である。図７は、カシメダボ部周辺のヨークおよびロータ外縁部を拡大して下側から見た平面図である。図８は、ステータの斜視図である。図９は、ボビンの取り付け構造を示す斜視図である。図１０は、ステータの断面図である。図１１は、ボビンが配置されていない周方向の位置におけるステータの断面図である。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態のモータを上側から見た斜視図である。図２は、本実施形態のモータを下側から見た斜視図である。図３は、本実施形態のモータを示す断面図である。

なお、本願では、図３に示すモータ１１のシャフト２１の回転軸Ｊと平行な方向を「軸方向」、回転軸Ｊに直交する方向を「径方向」、回転軸Ｊを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、ベース部４０に対してステータ３０側である軸方向一方側を上側として、各部の形状や位置関係を説明する。すなわち、回転軸Ｊの延びる一方向を上下方向とする。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの使用時の向きを限定する意図はない。

また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。

本実施形態のモータ１１は、例えばマルチコプタにおいて回転翼を回転させるモータとして用いられる。以下では、マルチコプタに搭載される実施形態について説明するが、モータ１１の用途はマルチコプタに限定されない。

図１および図２に示すように、本実施形態のモータ１１は、アウターロータ型のモータである。モータ１１は、回転翼が固定されるロータ１３と、マルチコプタに取り付けられる静止部１４と、を備える。図３に示すように、ロータ１３と静止部１４とは、ロータ１３を回転可能に支持する軸受部５１，５２を介して接続される。ロータ１３は、静止部１４の径方向の外側（一方側）に配置され、回転軸Ｊを中心に周方向に回転する部位である。

ロータ１３は、シャフト２１、ロータ本体２０、マグネット２３、およびヨーク２２を有する。シャフト２１は、回転軸Ｊを中心に軸方向に延びる。シャフト２１は、軸受部５１，５２によって回転可能に支持される。軸受部５１，５２は、内輪、外輪、ボールおよびリテーナで構成される玉軸受である。なお、軸受部５１，５２は、すべり軸受であってもよい。シャフト２１は、後述するベース部４０のベース貫通孔４１ａに挿入され、軸受部５１，５２の内輪に挿入される。

ロータ本体２０は、シャフト２１の上端に接続される。ロータ本体２０は、シャフト２１の上端からステータ３０の上面を通ってステータ３０の外周面に延びる。ロータ本体２０は、シャフト２１の上端から回転軸Ｊに直交する方向に広がるロータ円板部２４と、ロータ円板部２４の外周端から径方向外側に延びる複数のロータリブ部２７と、ロータリブ部２７の外端から軸方向下側に延びる略円筒状のロータ外縁部（ロータ周縁部）２６とを有する。本実施形態の場合、シャフト２１とロータ本体２０は、単一の部材である。

ロータ円板部２４は、回転翼が固定される複数の回転部材固定部２４ａを有する。本実施形態では、回転部材固定部２４ａは、ロータ円板部２４を軸方向に貫通する貫通孔である。回転部材固定部２４ａの内周面には雌ネジが設けられる。回転翼は、回転部材固定部２４ａに締め込まれるネジによってロータ本体２０に固定される。回転翼は、接着またはカシメなどネジ以外の方法でロータ本体２０に固定されてもよい。

ロータリブ部２７は、ロータ円板部２４の外周端から径方向外側に延びる。ロータリブ部２７は、ロータ円板部２４とロータ外縁部２６とを接続する。図１に示すように、ロータリブ部２７は、径方向に延びる棒状の部位である。ロータリブ部２７は、ロータ外縁部２６の上端面まで延びる。複数のロータリブ部２７は、例えば、周方向に沿って不等間隔に配置される。ロータリブ部２７とロータ外縁部２６の上端面との交差部は、例えば、周方向に６０°間隔で六箇所設けられる。六箇所の交差部は、一本のロータリブ部２７とロータ外縁部２６の上端面と交差する交差部と、径方向外側に向かって互いに接近する二本のロータリブ部２７とロータ外縁部２６の上端面と交差する交差部とが、周方向に６０°間隔で交互に配置された構成である。

ロータ本体２０は、ロータ円板部２４とロータ外縁部２６とが複数のロータリブ部２７で接続されることで、ロータリブ部２７の周方向にロータ孔部２８を有する。ロータ孔部２８は、ロータ本体２０を軸方向に貫通する孔である。ロータ孔部２８は、例えば、６つ設けられる。

ロータ本体２０がロータ孔部２８を有することで、モータ１１の内部、つまりステータ３０への空気循環経路が構成される。この空気循環経路を設けることで、モータ１１の駆動時において、ステータ３０を冷却することができる。本実施形態では、ロータ孔部２８がステータ３０の上方に開口しており、外気が直接、コイル３２に当たる。これにより、発熱したコイル線を効率的に冷却できる。

図２に示すように、ヨーク２２は、回転軸Ｊを中心とする略円筒状の部材である。ヨーク２２は、ロータ外縁部２６の内周面２６ａに配置される。ヨーク２２は、強磁性材料からなる。図４は、ヨーク２２を軸方向に切断した部分断面図である。なお、図４は、ステータコア３１を軸方向に切断した部分断面図と兼ねている。図４では、ヨーク２２に関する符号をカッコ内に付記している。本実施形態のヨーク２２は、図４に示すように、電磁鋼板２２２Ａを軸方向に重ねて構成された積層鋼板２２２により構成される（詳細については後述する）。ヨーク２２は、マグネット２３の外周面の少なくとも一部を覆う。これにより、マグネット２３の外周面から磁力が漏れることが抑制される。

ヨーク２２は、回転軸Ｊを中心とする円環状のヨーク円筒部（円筒部）２２ａと、ヨーク円筒部２２ａの内周面から径方向内側に突出する複数のヨーク突出部（突出部）２２ｂと、を有する。ヨーク円筒部２２ａは、ステータ３０の径方向外側に配置される。複数のヨーク突出部２２ｂは、周方向に略等間隔に配置される。

マグネット２３は、軸方向に長い矩形の板状である。本実施形態においてマグネット２３は、複数設けられる。マグネット２３は、本実施形態では４２個設けられる。マグネット２３は、例えば接着剤によって、ヨーク２２の内周面に固定される。より詳細には、複数のマグネット２３は、ヨーク円筒部２２ａの径方向内側を向く面において、周方向に隣り合う２つのヨーク突出部２２ｂに挟まれる部分に固定される。マグネット２３は、内周面にＮ極またはＳ極の磁極を有する。Ｎ極の磁極を有するマグネット２３とＳ極の磁極を有するマグネット２３とは、周方向に沿って交互に配置される。

図２および図３に示すように、マグネット２３の内周面は、後述する複数のティース３１ｂの径方向外側の端面と、僅かな間隙を介して径方向に対向する。すなわち、マグネット２３は、ステータ３０と径方向に対向する磁極面を有する。なお、マグネットは、ステータ３０の外周面全体を囲む略円筒形状であってもよい。この場合、マグネットの内周面には、Ｎ極とＳ極とが、周方向に交互に着磁される。

静止部１４は、ベース部４０とステータ３０とセンサーＳと配線部１４０（図８および図１１参照）と、を有する。ベース部４０は、図２および図３に示すように、いずれも回転軸Ｊを中心に軸方向に延びるベース円筒部４１と、ベース円筒部４１の下端部から径方向外側に広がるベース底部４２と、ベース底部４２の径方向外側の端部から軸方向の上側に延びる円筒状のステータ支持筒部４３と、を有する。ステータ支持筒部４３の外周面４３ａには、ステータ３０の後述するステータコア３１が固定される。

ベース円筒部４１は、回転軸Ｊを中心にベース円筒部４１を軸方向に貫通するベース貫通孔４１ａを有する。ベース貫通孔４１ａの内側には、軸受部５１，５２が配置される。２つの軸受部５１，５２が、ベース貫通孔４１ａの内側に軸方向に並んで配置される。蓋部４４は、軸受部５１を下側から押さえる。軸受部５１，５２は、シャフト２１およびベース部４０に固定されることで、回転軸Ｊを中心にロータ１３を回転可能に支持する。

図３に示すように、ステータ３０は、ロータ１３と径方向に隙間を介して対向する。図３に示すように、ステータ３０は、ステータコア３１と電流が供給される複数のコイル３２とを有する電機子である。すなわち、静止部１４は、複数のコイル３２を有する。

ステータコア３１は、磁性体である。図４は、ステータコア３１を軸方向に切断した部分断面図である。図４に示すように、本実施形態のステータコア３１は、複数の電磁鋼板２３１Ａを軸方向に重ねて構成された積層鋼板２３１により構成される。電磁鋼板２３１Ａの厚さは、一例として．０．２ｍｍである。薄い電磁鋼板２３１Ａを用いることにより、渦電流等の磁束損失を低減でき高出力化および軽量化を図ることができる。

なお、図４においては、理解を容易にするために、４枚の電磁鋼板２３１Ａを図示しているが、電磁鋼板２３１Ａの枚数については特に限定されない。

複数の電磁鋼板２３１Ａのそれぞれは、圧入されて軸方向に隣り合う電磁鋼板２３１Ａ同士が連結されるカシメダボ部１５０を有する。カシメダボ部１５０において、プレス加工時に各電磁鋼板２３１Ａの軸方向上側の面にダボ穴１５１、下側の面にダボ１５２が設けられる。積層時に隣り合う電磁鋼板２３１Ａのダボ穴１５１にダボ１５２を圧入してカシメることにより、積層鋼板２３１が製作される。

複数の電磁鋼板２３１Ａを軸方向に重ねた積層鋼板２３１は、含浸接着剤で接着される。積層鋼板２３１は、液体状の接着剤に浸漬されることで電磁鋼板２３１Ａ同士の隙間に接着剤が浸入し接着固定される。含浸接着剤としては、例えば、アクリル系含浸接着剤が用いられる。

積層鋼板２３１は、表面を覆う第１防錆層２４１と、第１防錆層２４１の表面を覆う第２防錆層２４２とを有する。第１防錆層２４１は、含浸接着剤由来の防錆層である。第２防錆層２４２は、固体潤滑剤由来の防錆層である。

第１防錆層２４１は、複数の電磁鋼板２３１Ａ同士を接着した際に積層鋼板２３１の表面に被覆された防錆層である。

第２防錆層２４２を構成する固体潤滑剤としては、一般的に、二硫化モリブデン、グラファイト、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等が多く用いられている。固体潤滑剤は、第１防錆層２４１で覆われた積層鋼板２３１の表面に塗布された後に、加熱処理またはＵＶ処理によって硬化して第２防錆層２４２として、第１防錆層２４１の表面を覆う。

硬化した第２防錆層２４２は、荷重が加わると横滑り現象を起こす多数の燐片状の層である。多数の燐片が防錆機能を有すると考えられる。

上述したヨーク２２は、ステータコア３１と同様に、複数の電磁鋼板２２２Ａを軸方向に重ねて構成された積層鋼板２２２により構成される。ヨーク２２の断面形状は、ステータコア３１と同様であるため、ヨーク２２の構成要素については図４におけるカッコ内に符号を付記する。

電磁鋼板２２２Ａの厚さは、一例として．０．２ｍｍである。薄い電磁鋼板２２２Ａを用いることにより、渦電流等の磁束損失を低減でき高出力化および軽量化を図ることができる。

複数の電磁鋼板２２２Ａのそれぞれは、圧入されて軸方向に隣り合う電磁鋼板２２２Ａ同士が連結されるカシメダボ部１６０を有する。カシメダボ部１６０において、プレス加工時に各電磁鋼板２２２Ａの軸方向上側の面にダボ穴１６１、下側の面にダボ１６２が設けられる。積層時に隣り合う電磁鋼板２２２Ａのダボ穴１６１にダボ１６２を圧入してカシメることにより、積層鋼板２２２が製作される。複数の電磁鋼板２３１Ａを軸方向に重ねた積層鋼板２２２は、積層鋼板２３１と同様の含浸接着剤で接着される。

積層鋼板２２２は、表面を覆う第３防錆層２５１と、第３防錆層２５１の表面を覆う第４防錆層２５２とを有する。第３防錆層２５１は、第１防錆層２４１と同様に、含浸接着剤由来の防錆層である。第４防錆層２５２は、第２防錆層２４２と同様に、固体潤滑剤由来の防錆層である。

上記のように、組成の異なる第１防錆層２４１及び第２防錆層２４２で覆われた積層鋼板２３１と、組成の異なる第３防錆層２５１及び第４防錆層２５２で覆われた積層鋼板２２２と、防錆層を有さない積層鋼板の各試験片に対して農薬試験を行った。農薬試験は、各試験片の表面を農薬の原液で覆い、一定の期間を経過してから、試験片（対象物）の農薬の除去し表面を確認した。防錆層を有さない積層鋼板の試験片については錆（腐食）が生じ、防錆層を有する積層鋼板２３１の試験片と、積層鋼板２２２の試験片については錆（腐食）が生じないことを確認できた。

従って、積層鋼板２３１により構成されるステータコア３１および積層鋼板２２２により構成されるヨーク２２は、農薬に対して十分な防錆性を有することが確認できた。

ステータコア３１は、ベース部４０に固定される。ステータコア３１は、コアバック３１ａおよび複数のティース３１ｂを有する。コアバック３１ａは、回転軸Ｊを中心とする円環状である。複数のティース３１ｂは、コアバック３１ａから径方向外側に延びる。複数のティース３１ｂは、周方向に略等間隔に配置される。コイル３２は、ティース３１ｂのそれぞれに巻き回された導線によって構成される。

図５は、本実施形態のモータ１１のうち、ステータコア３１およびベース部４０を上側から見た斜視図である。
図５に示すように、カシメダボ部１５０は、ステータコア３１のうちコアバック３１ａに設けられている。カシメダボ部１５０は、周方向に６０°間隔をあけて六つ設けられている。カシメダボ部１５０は、径方向でティース３１ｂと重なる位置に設けられている。カシメダボ部１５０とティース３１ｂとが径方向で重なることにより、プレス加工時のカシメダボ部１５０の強度低下を抑えることができる。

図６は、カシメダボ部１５０周辺のステータコア３１およびベース部４０を拡大して上側から見た平面図である。
カシメダボ部１５０は、コアバック３１ａの内周面３１ｄから径方向の内側（他方側）に突出する突部１５３を有する。コアバック３１ａの内周面３１ｄは、ステータ支持筒部４３の外周面４３ａと固定される面である。

コアバック３１ａの内周面３１ｄから径方向の内側に突出するカシメダボ部１５０の突部１５３は、軸方向視において、カシメダボ部１５０を中心とする円弧形状である。カシメダボ部１５０の突部１５３を内側に突出させない場合には、次のような懸念が生じる。例えば、図４に示すように、カシメダボ部１５０とコアバック３１ａの内周面３１ｄとの距離が短い場合には、強度不足によりプレス加工時にダボ穴１５１およびダボ１５２を圧入可能な形状とできない可能性がある。また、圧入可能な形状とした場合でも、圧入時に薄肉部が変形して、積層した電磁鋼板２３１Ａ同士の相対位置関係が不安定となる可能性がある。カシメダボ部１５０の突部１５３が内側に突出していることにより、圧入時の変形を抑えることが可能になり、複数の電磁鋼板２３１Ａを精度良く重ねることができる。

カシメダボ部１５０は、ステータコア３１の径方向の内側に配置されているため、径方向の外側に位置するティース３１ｂにおいては、積層鋼板２３１を構成する電磁鋼板２３１Ａ同士が軸方向に開きやすくなる。そのため、複数の電磁鋼板２３１Ａをカシメて積層鋼板２３１を製作する際および複数の電磁鋼板２３１Ａを軸方向に重ねた積層鋼板２３１を含浸接着する際には、治具を用いて径方向の外側の領域を軸方向に圧縮して開きを抑えた状態で実施することが好ましい。

図２に示すように、カシメダボ部１６０は、ヨーク２２のうちヨーク円筒部２２ａに設けられている。カシメダボ部１６０は、周方向に６０°間隔で六つ設けられている。カシメダボ部１６０は、径方向でヨーク突出部２２ｂと重なる位置に設けられている。カシメダボ部１６０とヨーク突出部２２ｂとが径方向で重なることにより、プレス加工時のカシメダボ部１６０の強度低下を抑えることができる。

図７は、カシメダボ部１６０周辺のヨーク２２およびロータ外縁部２６を拡大して下側から見た平面図である。
カシメダボ部１６０は、ヨーク円筒部２２ａの外周面２２ｃから径方向の外側に突出する突部（第２突部）１６３を有する。ヨーク円筒部２２ａの外周面２２ｃは、ロータ外縁部２６の内周面２６ａと固定される面である。

ヨーク円筒部２２ａの外周面２２ｃから径方向の外側に突出するカシメダボ部１６０の突部１６３は、軸方向視において、カシメダボ部１６０を中心とする円弧形状である。カシメダボ部１６０の突部１６３を外側に突出させない場合には、次のような懸念が生じる。例えば、カシメダボ部１６０とヨーク円筒部２２ａの外周面２２ｃとの距離が短い場合には、強度不足によりプレス加工時にダボ穴１６１およびダボ１６２を圧入可能な形状とできない可能性がある。また、圧入可能な形状とした場合でも、圧入時に薄肉部が変形して、積層した電磁鋼板２２２Ａ同士の相対位置関係が不安定となる可能性がある。カシメダボ部１６０の突部１６３が外側に突出していることにより、圧入時の変形を抑えることが可能になり、複数の電磁鋼板２２２Ａを精度良く重ねることができる。

カシメダボ部１６０は、ヨーク２２の径方向の外側に配置されているため、径方向の内側に位置するヨーク突出部２２ｂにおいては、積層鋼板２２２を構成する電磁鋼板２２２Ａ同士が軸方向に開きやすくなる。そのため、複数の電磁鋼板２２２Ａをカシメて積層鋼板２２２を製作する際および複数の電磁鋼板２２２Ａを軸方向に重ねた積層鋼板２２２を含浸接着する際には、治具を用いて径方向の内側の領域を軸方向に圧縮して開きを抑えた状態で実施することが好ましい。

図６に示すように、ステータコア３１の径方向の内側に配置されたベース部４０におけるステータ支持筒部４３の外周面４３ａは、窪み８１を有する。窪み８１は、軸方向視において、コアバック３１ａの内周面３１ｄから径方向の内側に突出するカシメダボ部１５０の突部１５３よりも大きい。窪み８１は、周方向に６０°間隔で六つ配置されている。従って、六つの窪み８１と、内周面３１ｄから突出する六つの突部１５３は、それぞれ径方向で対向可能である。窪み８１のそれぞれは、内周面３１ｄから突出するカシメダボ部１５０の突部１５３と周方向で対向する対向部８２を有する。対向部８２のそれぞれは、内周面３１ｄから突出するカシメダボ部１５０の突部１５３と周方向で重なる。

六つの窪み８１と、内周面３１ｄから突出する六つのカシメダボ部１５０の突部１５３とが、それぞれ径方向で対向可能であり、対向部８２のそれぞれが、内周面３１ｄから突出する突部１５３と周方向で重なることから、ステータコア３１とベース部４０におけるステータ支持筒部４３とは周方向に互いに位置決めされる。

図７に示すように、ヨーク２２の径方向の外側に配置されたロータ外縁部２６の内周面２６ａは、窪み９１を有する。窪み９１は、軸方向視において、ヨーク円筒部２２ａの外周面２２ｃから径方向の外側に突出するカシメダボ部１６０の突部１６３よりも大きい。窪み９１は、周方向に６０°間隔で六つ配置されている。従って、六つの窪み９１と外周面２２ｃから突出するカシメダボ部１６０の突部１６３は、それぞれ径方向で対向可能である。窪み９１のそれぞれは、外周面２２ｃから突出する突部１６３と周方向で対向する対向部９２を有する。対向部９２のそれぞれは、外周面２２ｃから突出するカシメダボ部１６０の突部１６３と周方向で重なる。

六つの窪み９１と、外周面２２ｃから突出するカシメダボ部１６０の突部１６３とが、それぞれ径方向で対向可能であり、対向部９２のそれぞれが、外周面２２ｃから突出する突部１６３と周方向で重なることから、ヨーク２２とロータ外縁部２６とは周方向に互いに位置決めされる。従って、ロータ１３の回転時、ヨーク２２とロータ外縁部２６とは一体的に回転する。

図８は、ステータの斜視図である。図９は、ボビンの取り付け構造を示す斜視図である。図１０は、ステータの断面図である。図１１は、ボビンが配置されていない周方向の位置におけるステータの断面図である。図５および図９に示されるように、複数のティース３１ｂは、外周端にアンブレラ部を有さない直方体状である。

コイル３２は、ボビン３３に巻き回されるコイル線からなる構造体である。ボビン３３は、径方向に延びる四角形状の筒体であり、ティース３１ｂが挿入される貫通孔３３Ａを有する。ボビン３３は、樹脂等の絶縁材料からなる。本実施形態のステータ３０では、ティース３１ｂがアンブレラ部を有していないため、ボビン３３は、ステータコア３１のティース３１ｂに径方向外側から着脱可能である。この構成によれば、ボビン３３をティース３１ｂから取り外した状態で、ボビン３３にコイル線を巻き回せるため、ボビン３３に高密度にコイル線を巻き回せる。本実施形態のステータ３０のようにスロット数が多い場合に製造が容易になる。

ボビン３３は、図９および図１０に示すように、径方向に延びる筒状の筒部３３ａと、筒部３３ａのコアバック３１ａ側の上端部から径方向内側に突出する突出片３３ｂと、筒部３３ａの径方向外側の端部から径方向と直交する方向に広がるフランジ部３３ｄと、筒部３３ａの径方向内側の端部から径方向と直交する方向に広がるフランジ部３３ｅと、を有する。

突出片３３ｂは、図９に示すように、薄板状であり、径方向内側の先端部の上面に、突出片３３ｂから上側へ突出する爪部３３ｃを有する。爪部３３ｃは、上面１３０と、突出片３３ｂの上面から上側へ延び、径方向外側を向く面１３１とを有する。突出片３３ｂは、ボビン３３がティース３１ｂに取り付けられた状態において、コアバック３１ａの上面２３０上に位置する。突出片３３ｂの爪部３３ｃが設けられる先端部は、コアバック３１ａの上面２３０から径方向内側へ突出する。すなわち、突出片３３ｂの上面１３２は、径方向において、コアバック３１ａと同等の長さを有する。

ステータ３０は、図８および図１０に示すように、コアバック３１ａ上の突出片３３ｂを上側から覆う円環状の固定部材３５を有する。固定部材３５は、下面の外周側に沿って配置され下側に突出する円環状突出部３５ａを有する段付きリングである。固定部材３５は、円環状突出部３５ａが突出片３３ｂの上面１３２上に位置して、コアバック３１ａ上に配置される。

固定部材３５は、円環状突出部３５ａの下面部１３５において突出片３３ｂの上面１３２と接触する。また固定部材３５は、円環状突出部３５ａよりも内側に位置する下面１３７において、爪部３３ｃの上面１３０と接触する。円環状突出部３５ａの径方向内側を向く周面部１３６は、爪部３３ｃの径方向外側を向く面１３１と径方向に対向する。

固定部材３５とボビン３３の突出片３３ｂとが上記の配置とされることで、ボビン３３が径方向外側への移動が阻止される。具体的には、固定部材３５の円環状突出部３５ａに爪部３３ｃが引っ掛かるため、ボビン３３の径方向外側への移動が阻止される。すなわち、本実施形態のステータ３０では、ボビン３３の突出片３３ｂが、固定部材３５によりコアバック３１ａに固定される。これにより、ティース３１ｂに着脱可能なボビン３３の移動が抑制される。この構成によれば、ステータ３０の外周にボビン３３を抜け止めするための筒状部材を設ける必要が無く、製造が容易になる。

また、本実施形態では、突出片３３ｂに設けられる爪部３３ｃを利用してボビン３３の径方向の移動を抑制するので、ボビン３３が複雑な構造とならず、容易に製造可能である。また環状の固定部材３５により、すべてのボビン３３を一括して固定するので、部品点数を少なくでき、またステータ３０の組み立て作業も効率化できる。

図８および図１１に示すように、センサーＳは、一例として、ボビン３３の一つに設けられている。センサーＳは、ボビン３３に巻回されたコイル３２に固定されている。センサーＳは、接着剤によりコイル３２に接着されている。

センサーＳは、コイル３２に関する情報を検出する。センサーＳは、例えば、コイル３２の温度、コイル３２の振動、コイル３２が発する音等の少なくとも一つを検出する。センサーＳは、配線部１４０の末端に接続されている。配線部１４０は、コアバック３１ａおよびステータ支持筒部４３の上面側を、径方向外側と径方向内側とを跨ぐように配線されている。配線部１４０は、コアバック３１ａの径方向外側の末端にセンサーＳが設けられている。

配線部１４０は、ステータ支持筒部４３より径方向内側の末端において、電力供給部、信号入力部（いずれも図示せず）に接続されている。固定部材３５の円環状突出部３５ａは、配線部１４０を上面側から覆う。円環状突出部３５ａは、コアバック３１ａとの間で配線部１４０を固定する。固定部材３５がコアバック３１ａとの間で配線部１４０を固定することにより、ステータ３０の外側と内側とを跨ぐように配線された配線部１４０がロータ１３と干渉する等の問題が生じることを抑制できる。

本実施形態において、固定部材３５は、コアバック３１ａ、突出片３３ｂおよび配線部１４０と接着される。具体的に、固定部材３５と突出片３３ｂとは、円環状突出部３５ａの下面部１３５と、突出片３３ｂの上面１３２とが接着される。固定部材３５とコアバック３１ａとは、円環状突出部３５ａの下面部１３５と、周方向に隣り合う突出片３３ｂ同士の間に露出するコアバック３１ａの上面２３０とが接着される。配線部１４０は、円環状突出部３５ａの下面部１３５と、周方向に隣り合う突出片３３ｂ同士の間に露出するコアバック３１ａの上面２３０との間で接着される。

固定部材３５とコアバック３１ａと突出片３３ｂとを接着することで、ボビン３３がより強固にステータコア３１に固定される。固定部材３５とコアバック３１ａと配線部１４０とを接着することで、配線部１４０がより強固にステータコア３１に固定される。

突出片３３ｂは、コアバック３１ａの上面２３０と接着されてもよい。この場合において、突出片３３ｂとコアバック３１ａとは、突出片３３ｂの周方向を向く側面に塗布される接着剤により接着されてもよい。また、突出片３３ｂとコアバック３１ａとは、突出片３３ｂの下面とコアバック３１ａの上面２３０との間に配置される接着剤により接着されてもよい。ボビン３３における貫通孔３３Ａに臨む内周面と、当該内周面と対向するティース３１ｂの表面とを接着剤により接着してもよい。この構成により、ボビン３３をさらに強固にステータコア３１に固定可能である。

ボビン３３は、ティース３１ｂの間に露出するコアバック３１ａの外周面３１ｃと接着されてもよい。本実施形態の場合、ボビン３３のフランジ部３３ｅとコアバック３１ａの外周面３１ｃとが、接着剤により接着されてもよい。この構成によれば、ボビン３３が上下方向にわたって接着固定されるため、ボビン３３をさらに強固にステータコア３１に固定可能である。

本実施形態では、突出片３３ｂは、ボビン３３の上端部にのみ設けられる構成としたが、突出片３３ｂがボビン３３の上端部および下端部に設けられ、固定部材３５もステータコア３１の上下面に配置される構成としてもよい。この構成によれば、ステータ３０の上下でボビン３３が固定されるので、ボビン３３をさらに強固に固定可能である。

このようなモータ１１において、コイル３２に駆動電流を供給すると、複数のティース３１ｂに磁束が生じる。そして、ティース３１ｂとマグネット２３との間の磁束の作用により、ステータ３０とロータ１３との間に、周方向のトルクが発生する。その結果、ステータ３０に対してロータ１３が回転軸Ｊ周りに回転する。ロータ１３に支持される回転翼は、ロータ１３とともに回転軸Ｊ周りに回転する。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

上記実施形態では、ロータがステータの径方向外側に位置するアウターロータ型のモータを例示したが、この構成に限定されず、ロータがステータの径方向内側に位置するインナーロータ型のモータに対しても適用可能である。

インナーロータ型のモータの場合、ステータコア３１におけるカシメダボ部１５０を径方向の外側に設ければよい。インナーロータ型のモータの場合、ヨーク２２におけるカシメダボ部１６０を径方向の内側に設ければよい。このような構成とすることにより、カシメダボ部１５０、１６０が磁束に与える悪影響を低減できる。

上記実施形態では、配線部１４０の末端にセンサーＳが設けられる構成を例示したが、この構成に限定されない。配線部１４０の外側末端には、センサーＳ以外の各種機器を接続することが可能である。

上記実施形態では、固定部材３５をコアバック３１ａ（ステータ３０）に接着剤により固定する構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、固定部材３５に径方向内側に延びる固定片を設け、固定片をベース部４０に固定する構成としてもよい。この構成では、固定片を周方向に等間隔で複数設けることが固定部材３５を安定して固定するために好ましい。固定片はボルト等によってベース部４０に固定すればよい。

１１…モータ、１３…ロータ、２０…ロータ本体、２２…ヨーク、２２ａ…ヨーク円筒部（円筒部）、２２ｂ…ヨーク突出部（突出部）、２３…マグネット、２６…ロータ外縁部（ロータ周縁部）、３０…ステータ、３１ａ…コアバック、３１ｂ…ティース、３２…コイル、３３，１３３…ボビン、３３ａ…筒部、３３ｂ…突出片、３３ｃ，１３３ｃ…爪部、３５…固定部材、４０…ベース部、４３…ステータ支持筒部、１３０，１３２，２３０…上面、１３１，２３２…面、１３５…下面部、１３６…周面部、１４０…配線部、１５０、１６０…カシメダボ部、１５３…突部、１６３…突部（第２突部）、２２２、２３１…積層鋼板、２２２Ａ、２３１Ａ…電磁鋼板、２４１…第１防錆層、２４２…第２防錆層、２５１…第３防錆層、２５２…第４防錆層、Ｊ…中心軸、Ｓ…センサー

Claims

中心軸を中心として回転するロータと、前記ロータと径方向に対向するステータと、を備え、
前記ステータは、
環状のコアバックおよび前記コアバックから径方向に延びる複数のティースを有するステータコアと、
前記複数のティースのそれぞれに径方向に取り付け可能な複数のボビンと、
前記ボビンに巻かれるコイル線と、
を有し、
前記ボビンは、
径方向に延びる筒状の筒部と、
前記筒部の前記コアバック側の上端部から径方向に突出し、前記コアバックに固定される突出片と、
を有し、
前記コアバックおよび前記突出片を上側から覆う環状の固定部材を有し、
前記固定部材は、前記環状のコアバックの上面側を径方向外側と径方向内側とを跨いで配線された配線部を上面側から覆い、前記コアバックとの間で固定する、
モータ。
前記突出片は、先端部において上側に突出する爪部を有し、
前記固定部材は、
前記筒部と前記爪部との間に位置する前記突出片の上面に接触するとともに、前記配線部の上面に接触する下面部と、
前記下面部の前記爪部側の端部から上側へ延び、前記爪部の前記筒部側を向く面と対向する周面部と、
を有する、
請求項１に記載のモータ。
前記配線部は、前記固定部材および前記コアバックと接着される、
請求項１または２に記載のモータ。
前記環状のコアバックの径方向外側に位置する前記配線部の末端にはセンサが設けられている、
請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ。
前記ボビンは、前記ティースの間に露出する前記コアバックの面と接着される、
請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ。
前記ロータは、前記ステータの前記径方向の外側に位置する、
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ。