JP2023053770A - モータ - Google Patents
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Abstract
【課題】発熱を抑制することができるモータを提供する。【解決手段】モータ(1)は、ロータ(15)と、ロータ(15)と対向するステータ(13)と、ロータ(15)を回転自在に支持する軸受(19a,19b)と、ロータ(15)の軸(X)方向一方側に取り付けられる羽根(2)と、軸受(19a,19b)を保持する保持部(11)と、を備え、保持部(11)は、外部機器(3)が取り付けられる取付部(112)と、ステータ(13)と接触する接触部(113)と、を有し、取付部(112)の軸(X)方向一方側の端面(112a)は、接触部(113)の軸(X)方向他方側の端面(113b)よりも軸(X)方向他方側に配置される。【選択図】図4
Description
本発明は、モータに関する。
ベース部に開口が形成され、プロペラが回転することで発生する風がベース部の開口を通過することにより、モータを冷却することができるモータが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、モータの冷却効率を高めて、モータの発熱を抑制したいという要望があった。
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、発熱を抑制することができるモータを提供する。
上記課題は、以下の本発明により解決される。すなわち、本発明のモータは、ロータと、前記ロータと対向するステータと、前記ロータを回転自在に支持する軸受と、前記ロータの軸方向一方側に取り付けられる羽根と、前記軸受を保持する保持部と、を備え、前記保持部は、外部機器が取り付けられる取付部と、前記ステータと接触する接触部と、を有し、前記取付部の軸方向一方側の端面は、前記接触部の軸方向他方側の端面よりも軸方向他方側に配置される。
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。図1は、本発明の一実施の形態にかかるアウターロータ型のモータの全体構成を示す上方からの斜視図である。図2は、本発明の一実施の形態にかかるアウターロータ型のモータの全体構成を示す下方からの斜視図である。図3は、本発明の一実施の形態にかかるモータの斜視断面図である。図4は、本発明の一実施の形態にかかるモータの断面図である。図5は、本発明の一実施の形態にかかるモータのホルダの構成を示す斜視図である。図6は、本発明の一実施の形態にかかるモータのホルダの構成を示す断面図である。図7は、本発明の一実施の形態にかかるモータのステータコアの構成を示す斜視図である。
なお、本実施の形態の説明において、以下の説明では、便宜上、モータ1が回転する際の軸Xが延びる方向を軸方向(回転軸方向)とする。また、以下の説明では、便宜上、軸方向において矢印a方向を上側または上方、矢印b方向を下側または下方とする。軸Xに垂直な径方向において、軸Xから遠ざかる矢印c方向を外周側または外側とし、軸Xに近づく矢印d方向を内周側または内側とする。上側から見たモータ1の周方向において矢印e方向を時計回り方向とし、矢印f方向を反時計回り方向とする。以下の説明において、上側(矢印a方向)および下側(矢印b方向)は、図面上におけるモータ1の上下関係を意味し、重力方向における上下関係とは、必ずしも一致しない。
図1~図7に示すように、モータ1は、例えば、ドローン(図示せず)などの浮遊式移動体に搭載されるアウターロータ型のブラシレスモータである。
図1~図4に示すように、モータ1は、上側(矢印a方向)にあるロータハウジング17にドローンのプロペラ(羽根)2(図4参照)が取り付けられ、下側(矢印b方向)にあるホルダ11にドローンの機体(外部機器)3が取り付けられる。図3、図4に示すように、モータ1は、主に、ホルダ11と、ステータ13と、ロータ15と、ロータハウジング17と、ヒートシンク18と、軸受19と、を有している。
図1~図4に示すように、モータ1は、上側(矢印a方向)にあるロータハウジング17にドローンのプロペラ(羽根)2(図4参照)が取り付けられ、下側(矢印b方向)にあるホルダ11にドローンの機体(外部機器)3が取り付けられる。図3、図4に示すように、モータ1は、主に、ホルダ11と、ステータ13と、ロータ15と、ロータハウジング17と、ヒートシンク18と、軸受19と、を有している。
ホルダ11は、例えば、アルミニウム等の非磁性の材料から構成されており、ステータ13および軸受19を保持する部材である。すなわち、ホルダ11は、保持部として機能する。図3~図6に示すように、ホルダ11は、平面視円形状に形成された筒状の部材である。ホルダ11は、内壁部(第1の壁部)111と、取付部112と、外壁部(第2の壁部)113と、接続部114と、を有している。
内壁部111は、ホルダ11の径方向における内周側(矢印d方向)に形成されている。内壁部111は、軸X方向に延びて全体的に円筒形状または略円筒形状に形成されている。内壁部111は、内周側(矢印d方向)の面(以下、これを「内周面」という。)111nにおいて、2つの軸受19(19a、19b)を保持している。
2つの軸受19(19a、19b)は、ロータ15を回転自在に保持する。2つの軸受19(19a、19b)は、内壁部111の内周面111nに嵌め込まれて接着剤等により内壁部111に固定されている。なお、2つの軸受19を固定する手段は、嵌め込みと接着剤に限られず、内壁部111の内周面111nに軸受19の外輪を圧入して固定してもよい。
すなわち、内壁部111は、2つの軸受19を保持する軸受ホルダ(軸受保持部)として機能する。軸受19は、例えば、ボールベアリングである。ただし、軸受19としては、ボールベアリングに限られず、例えば、スリーブベアリング等のその他種々のベアリングを用いるようにしてもよい。
内壁部111の内周面111nにおける下側(矢印b方向)の端部は、他の部分よりも内径が拡大されており、雌ねじ溝111sが形成されている。
2つの軸受19(19a、19b)は、ロータ15を回転自在に保持する。2つの軸受19(19a、19b)は、内壁部111の内周面111nに嵌め込まれて接着剤等により内壁部111に固定されている。なお、2つの軸受19を固定する手段は、嵌め込みと接着剤に限られず、内壁部111の内周面111nに軸受19の外輪を圧入して固定してもよい。
すなわち、内壁部111は、2つの軸受19を保持する軸受ホルダ(軸受保持部)として機能する。軸受19は、例えば、ボールベアリングである。ただし、軸受19としては、ボールベアリングに限られず、例えば、スリーブベアリング等のその他種々のベアリングを用いるようにしてもよい。
内壁部111の内周面111nにおける下側(矢印b方向)の端部は、他の部分よりも内径が拡大されており、雌ねじ溝111sが形成されている。
ホルダ11における内壁部111のロータハウジング17とは反対側(下側(矢印b方向))の端部には、薄板状の円盤形状に形成されたプッシャ12が固定されている。プッシャ12は、軸受19に予圧を与える機能を有している。
プッシャ12は、径方向における外周側(矢印c方向)の面(以下、これを「外周面」という。)が内壁部111の内周面111nにねじ込まれて接着剤等により内壁部111に固定されている。例えば、プッシャ12の径方向における外周側(矢印c方向)の面には、ねじ溝(雄ねじ溝)12sが形成されており、ねじ溝12sは、内壁部111の内周面111nに形成された雌ねじ溝111sにねじ込まれる。プッシャ12は、径方向における外周側の端部に段差部12aを有している。段差部12aは、軸受19aを下側(矢印b方向)から支持する。
プッシャ12は、径方向における外周側(矢印c方向)の面(以下、これを「外周面」という。)が内壁部111の内周面111nにねじ込まれて接着剤等により内壁部111に固定されている。例えば、プッシャ12の径方向における外周側(矢印c方向)の面には、ねじ溝(雄ねじ溝)12sが形成されており、ねじ溝12sは、内壁部111の内周面111nに形成された雌ねじ溝111sにねじ込まれる。プッシャ12は、径方向における外周側の端部に段差部12aを有している。段差部12aは、軸受19aを下側(矢印b方向)から支持する。
取付部112は、ドローンの機体(外部機器)3が取り付けられる部分である。取付部112は、内壁部111における下側(矢印b方向)端部に設けられている。取付部112は、内壁部111に連続して形成され、内壁部111と一体に形成されている。より具体的には、取付部112は、内壁部111の下側(矢印b方向)端部の外径が外周側(矢印c方向)に拡大された部分である。図5、図6に示すように、取付部112は、平面視した際に円環状に形成されている。取付部112は、軸Xに沿って複数の孔112hが形成されている。孔112hは、機体3を取り付ける際の締結具や配線およびプロペラ2によっておこる風等を通す孔である。取付部112は、機体3によって機体3に対向する面が覆われる程度の大きさに形成されている。取付部112は、所定の高さを有するように形成されている。具体的には、取付部112は、軸X方向に延びるように形成されている。
外壁部113は、ホルダ11の径方向における外周側(矢印c方向)に形成されている。外壁部113は、軸X方向に延びて全体的に円筒形状または略円筒形状に形成されている。外壁部113は、接続部114に連続して形成され、接続部114と一体に形成されている。外壁部113は、外周側(矢印c方向)の面(以下、これを「外周面」という。)113gにおいて、ステータ13を保持している。なお、接続部114は、外壁部113および取付部112と別体に構成され、締結部材等を用いて外壁部113および取付部112と一体に形成されてもよい。
ステータ13は、外壁部113の外周面113gに嵌め込まれて接着剤等により外壁部113に固定されている。なお、ステータ13を固定する手段は、嵌め込みと接着剤に限られず、外壁部113の外周面113gにステータ13を圧入して固定してもよい。すなわち、外壁部113は、ステータ13と接触する接触部として機能する。
外壁部113(外周面113g)の外径は、後述するステータコア131の円環部132における内周面132n(図7)の内径とほぼ同じである。ただし、これに限らず、外壁部113(外周面113g)の外径が円環部132における内周面132nの内径よりも僅かに小さい、または、僅かに大きくてもよい。
外壁部113は、ステータコア131を保持する機能を有しており、外壁部113によってステータ保持部が形成されている。
外壁部113は、内壁部111から外周側(矢印c方向)に所定の間隔をあけて設けられている。外壁部113は、内壁部111と同様に、軸X方向に沿って延びている。
ステータ13は、外壁部113の外周面113gに嵌め込まれて接着剤等により外壁部113に固定されている。なお、ステータ13を固定する手段は、嵌め込みと接着剤に限られず、外壁部113の外周面113gにステータ13を圧入して固定してもよい。すなわち、外壁部113は、ステータ13と接触する接触部として機能する。
外壁部113(外周面113g)の外径は、後述するステータコア131の円環部132における内周面132n(図7)の内径とほぼ同じである。ただし、これに限らず、外壁部113(外周面113g)の外径が円環部132における内周面132nの内径よりも僅かに小さい、または、僅かに大きくてもよい。
外壁部113は、ステータコア131を保持する機能を有しており、外壁部113によってステータ保持部が形成されている。
外壁部113は、内壁部111から外周側(矢印c方向)に所定の間隔をあけて設けられている。外壁部113は、内壁部111と同様に、軸X方向に沿って延びている。
外壁部113における軸X方向下側(矢印b方向)の端面113bは、取付部112における軸X方向上側(矢印a方向)の端面112aよりも軸X方向上側(矢印a方向)に配置されている。言い換えると、取付部112の軸X方向一方側(矢印a方向)の端面112aは、外壁部113の軸X方向他方側(矢印b方向)の端面113bよりも軸X方向他方側(矢印b方向)に配置されている。したがって、取付部112の軸X方向上側(矢印a方向)の端面112aと、外壁部113の軸X方向下側(矢印b方向)の端面113bとの間に、軸X方向に沿って取付部112も外壁部113も存在しない空間が形成されている。
外壁部113は、内壁部111および取付部112よりも外径および内径共に大きくなるように形成されている。具体的には、外壁部113の内径は、内壁部111および取付部112の外径よりも大きくなるように形成されており、ホルダ11を平面視した際に、内壁部111の外周面111gおよび取付部112の外周面112gと外壁部113の内周面113nとの間に空間が形成されている。
ホルダ11にステータ13を取り付けた際に、外壁部113における軸X方向下側(矢印b方向)の端面113bは、コイル139の軸X方向下側(矢印b方向)の端面139bよりも軸X方向上側(矢印a方向)に配置されている。言い換えると、コイル139の軸X方向他方側(矢印b方向)の端面139bは、外壁部113における軸X方向他方側(矢印b方向)の端面113bよりも軸X方向他方側(矢印b方向)に配置されている。
外壁部113は、内壁部111および取付部112よりも外径および内径共に大きくなるように形成されている。具体的には、外壁部113の内径は、内壁部111および取付部112の外径よりも大きくなるように形成されており、ホルダ11を平面視した際に、内壁部111の外周面111gおよび取付部112の外周面112gと外壁部113の内周面113nとの間に空間が形成されている。
ホルダ11にステータ13を取り付けた際に、外壁部113における軸X方向下側(矢印b方向)の端面113bは、コイル139の軸X方向下側(矢印b方向)の端面139bよりも軸X方向上側(矢印a方向)に配置されている。言い換えると、コイル139の軸X方向他方側(矢印b方向)の端面139bは、外壁部113における軸X方向他方側(矢印b方向)の端面113bよりも軸X方向他方側(矢印b方向)に配置されている。
接続部114は、取付部112の外周面112gにおける軸X方向上側(矢印a方向)端部近傍から外壁部113の内周面113nにおける軸X方向下側(矢印b方向)端部近傍に向けて延びるように形成されている。言い換えると、接続部114は、取付部112と外壁部113とを接続する部分であり、軸X方向よりも径方向内側に傾斜して延びている。具体的には、接続部114は、取付部112および外壁部113の延びる方向(軸X方向)に交差し、軸X方向下側(矢印b方向)に向かうにつれて内周側(矢印d方向)に近づくように斜め方向に延びている。したがって、図5に示すように、取付部112の軸X方向下側(矢印b方向)の端面112bと外壁部113の軸X方向下側(矢印b方向)の端面113bとで軸X方向に段差がついた状態となっている。
接続部114は、一方の端部(下側(矢印b方向)の端部)が取付部112に連続して形成され、取付部112と一体に形成されている。接続部114は、他方の端部(上側(矢印a方向)の端部)が外壁部113に連続して形成され、外壁部113と一体に形成されている。
接続部114は、取付部112および外壁部113の周方向に沿って所定の間隔をあけて複数設けられている。従って、隣接する接続部114間は、開口Sが形成された状態となっている。
接続部114は、一方の端部(下側(矢印b方向)の端部)が取付部112に連続して形成され、取付部112と一体に形成されている。接続部114は、他方の端部(上側(矢印a方向)の端部)が外壁部113に連続して形成され、外壁部113と一体に形成されている。
接続部114は、取付部112および外壁部113の周方向に沿って所定の間隔をあけて複数設けられている。従って、隣接する接続部114間は、開口Sが形成された状態となっている。
内壁部111と外壁部113との間には、ヒートシンク(冷却部)18が設けられている。ヒートシンク18は、径方向においてステータ13と対向する位置に設けられている。
ヒートシンク18は、板状に形成され、モータ1内の熱を放熱する機能を有する。ヒートシンク18は、径方向において、外壁部113を介してステータ13に対向する位置に設けられている。
ヒートシンク18の軸X方向に沿った長さは、外周側の部分は外壁部113よりも短く形成されているが、内周側の部分は外壁部113よりも長く形成されている。ここで、ヒートシンク18の内周側の部分とは、軸X方向において取付部112に対向する部分をいう。すなわち、ヒートシンク18の一部は、軸X方向下側(矢印b方向)に向けて突出する突出部18bを有しており、突出部18bが取付部112に対向している。
ヒートシンク18は、内壁部111および外壁部113の周方向に沿って所定の間隔をあけて複数設けられている。従って、隣接するヒートシンク18間は、空間が形成された状態となっている。なお、ヒートシンク18の形状は、外周側の部分と内周側の部分との長さが等しい長方形状の形状としてもよく、また、外周側の部分が内周側の形状よりも短い形状としてもよい。モータ1内部を通過する風Wと接触する形状となっていればよい。
ヒートシンク18は、板状に形成され、モータ1内の熱を放熱する機能を有する。ヒートシンク18は、径方向において、外壁部113を介してステータ13に対向する位置に設けられている。
ヒートシンク18の軸X方向に沿った長さは、外周側の部分は外壁部113よりも短く形成されているが、内周側の部分は外壁部113よりも長く形成されている。ここで、ヒートシンク18の内周側の部分とは、軸X方向において取付部112に対向する部分をいう。すなわち、ヒートシンク18の一部は、軸X方向下側(矢印b方向)に向けて突出する突出部18bを有しており、突出部18bが取付部112に対向している。
ヒートシンク18は、内壁部111および外壁部113の周方向に沿って所定の間隔をあけて複数設けられている。従って、隣接するヒートシンク18間は、空間が形成された状態となっている。なお、ヒートシンク18の形状は、外周側の部分と内周側の部分との長さが等しい長方形状の形状としてもよく、また、外周側の部分が内周側の形状よりも短い形状としてもよい。モータ1内部を通過する風Wと接触する形状となっていればよい。
ステータ13は、ホルダ11における外壁部113の外周面113gに固定されている。ステータ13は、図3、図4に示すように、ロータ15に対向する位置に設けられている。ステータ13は、ステータコア131と、コイル139とを有している。
図7に示すように、ステータコア131は、磁性体としての珪素鋼板等の積層体となっている。
ステータコア131は、円環部132と、ティース部133と、先端部134と、を有する。なお、ティース部133および先端部134を含めて磁極部と称する。
図7に示すように、ステータコア131は、磁性体としての珪素鋼板等の積層体となっている。
ステータコア131は、円環部132と、ティース部133と、先端部134と、を有する。なお、ティース部133および先端部134を含めて磁極部と称する。
円環部132は、平面視円形状に形成された環状体である。円環部132は、径方向に所定の厚みを有するように形成されている。
円環部132の内周面132n(ステータ13の径方向における内径側の側端面)は、ホルダ11の外壁部113の外周面113gに接触する部分であり、円環部132の外周面132gは、ティース部133が形成される部分である。
円環部132の内周面132n(ステータ13の径方向における内径側の側端面)は、ホルダ11の外壁部113の外周面113gに接触する部分であり、円環部132の外周面132gは、ティース部133が形成される部分である。
ティース部133は、円環部132の外周面132gに形成されている。ティース部133は、円環部132の外周面132gから外周側(矢印c方向の側)へ向かって延びるように円環部132と一体に形成されている。すなわち、ティース部133は、円環部132の径方向に沿って延びるように形成されている。ティース部133は、円環部132の外周面132gの周方向に沿って一定の間隔をあけて複数形成されている。
先端部134は、各ティース部133の先端にそれぞれ形成されている。先端部134は、ティース部133の先端から円環部132の周方向における時計回り方向(矢印e方向の側)および反時計回り方向(矢印f方向の側)にそれぞれ突出するようにティース部133と一体に形成されている。先端部134は、隣り合う先端部134同士が互いに接触しないように一定の間隔をあけて形成されている。隣り合う先端部134の間隔は、隣り合うティース部133同士の間隙(スロット)と比較して狭くなっている。
ステータコア131の円環部132およびティース部133には、絶縁部材で形成されたインシュレータ138(図4参照)が装着されており、そのインシュレータ138を介してコイル139が巻回されている。すなわち、ステータコア131の円環部132およびティース部133とコイル139との間は、インシュレータ138を介して電気的に絶縁されている。なお、絶縁性を有する樹脂膜をステータコア131の表面に塗布または形成して、樹脂膜をインシュレータとして用いても構わない。
ロータ15は、図3、図4に示すように、環状に形成されている。ロータ15は、ヨーク151と、マグネット153と、を有している。
ヨーク151は、軸Xに沿って延びる円筒形状を有する鉄芯である。ヨーク151は、マグネット153を取り囲んだ状態でマグネット153を一体に保持している。ヨーク151は、マグネット153と磁気回路を形成するものであり、鉄等の磁性体により形成されている。ヨーク151は、軸X方向においてマグネット153よりも高く形成されている。
マグネット153は、磁性体の一体成形物である。マグネット153は、ヨーク151と同様に軸Xに沿って延びる円筒形状を有している。マグネット153は、ヨーク151の内周面151nに接着剤を用いて固定されている。ただし、接着剤に限らず、例えば、マグネット153が圧入等によってヨーク151の内周面151nに接触して保持されていてもよい。
マグネット153は、ステータコア131の先端部134に対向する内周面が、S極に着磁された領域と、N極に着磁された領域とに分けられ、周方向に沿って交互に配置されている。マグネット153の軸X方向における高さは、ヨーク151の軸X方向における高さよりも低く形成されている。なお、マグネット153の軸X方向における高さは、ヨーク151の軸X方向における高さと等しく形成されていてもよい。
すなわち、マグネット153は、ヨーク151によってマグネット153の外周面153gが外周側(矢印c方向側)から覆われた状態で保持されていればよい。なお、ヨーク151の内周面151nと、マグネット153の上側(矢印a方向)の端面153aとによって、ロータハウジング17の外周部173(後述する)が保持されている。
マグネット153は、ステータコア131の先端部134に対向する内周面が、S極に着磁された領域と、N極に着磁された領域とに分けられ、周方向に沿って交互に配置されている。マグネット153の軸X方向における高さは、ヨーク151の軸X方向における高さよりも低く形成されている。なお、マグネット153の軸X方向における高さは、ヨーク151の軸X方向における高さと等しく形成されていてもよい。
すなわち、マグネット153は、ヨーク151によってマグネット153の外周面153gが外周側(矢印c方向側)から覆われた状態で保持されていればよい。なお、ヨーク151の内周面151nと、マグネット153の上側(矢印a方向)の端面153aとによって、ロータハウジング17の外周部173(後述する)が保持されている。
ロータハウジング17は、アルミニウム合金等の比較的軽い金属によって形成されており、全体的に円盤形状を有している。ただし、アルミニウム合金に限らず、ロータハウジング17は、樹脂やプラスチック等の他の素材によって形成されていてもよい。
図1、図3、図4に示すように、ロータハウジング17は、内周部171と、外周部173と、スポーク部175と、を有している。
図1、図3、図4に示すように、ロータハウジング17は、内周部171と、外周部173と、スポーク部175と、を有している。
図3、図4に示すように、内周部171は、ロータハウジング17の内周側(矢印c方向)に形成されている。内周部171は、円盤状に形成されており、中心には軸Xを中心とした孔171hが形成されている。内周部171は、上側(矢印a方向)からホルダ11の内壁部111を覆うことが可能な外径を有している。
内周部171は、軸Xを中心として上下方向(矢印ab方向)に延びる円筒形状の回転軸172を有している。回転軸172の外周面172gには、軸受19(19a、19b)の内輪が保持されている。すなわち、回転軸172は、モータ1においてロータ15と共に回転する。なお、回転軸172は内周側に空間を有しない円柱形状であってもよい。
回転軸172には、プロペラ2がボルト2bによって取り付けられている。すなわち、プロペラ2は、モータ1において回転軸172と共に回転する。
内周部171は、軸Xを中心として上下方向(矢印ab方向)に延びる円筒形状の回転軸172を有している。回転軸172の外周面172gには、軸受19(19a、19b)の内輪が保持されている。すなわち、回転軸172は、モータ1においてロータ15と共に回転する。なお、回転軸172は内周側に空間を有しない円柱形状であってもよい。
回転軸172には、プロペラ2がボルト2bによって取り付けられている。すなわち、プロペラ2は、モータ1において回転軸172と共に回転する。
外周部173は、ロータハウジング17の外周側(矢印c方向)の端部に環状に形成されている。外周部173は、径方向における外周側(矢印c方向)の端部によって、ヨーク151の内周面151nに固定されたマグネット153を上側(矢印a方向)から覆う部分である。外周部173は、ヨーク151の内周面151nに圧入されることにより、ヨーク151に一体に取り付けられ、外周部173の外側面173mとヨーク151の内周面151nとが接触している。なお、外周部173は、ヨーク151の内周面151nに接着等によって、ヨーク151に一体に取り付けられていてもよい。
スポーク部175は、複数(例えば、6本)形成されており、内周部171と外周部173とを接続する。スポーク部175は、一方の端部が内周部171の外周側(矢印c方向)の縁部に接続されており、他方の端部が外周部173の内周側(矢印d方向)の縁部に接続されている。
内周部171と、外周部173と、スポーク部175は、一体に形成されている。
内周部171と、外周部173と、スポーク部175は、一体に形成されている。
以上の構成において、ステータコア131の円環部132の内周面132nが、ホルダ11の外壁部113の外周面113gに沿うようにホルダ11をステータコア131に挿入する。
このとき、予め、ホルダ11の外壁部113の外周面113gに接着剤を塗っておく。ホルダ11をステータコア131に挿入した際には、ホルダ11の外壁部113の外周面113gとステータコア131の円環部132の内周面132nとを密着させ、接着剤を乾燥させることにより、ステータコア131がホルダ11に固定される。
また、ホルダ11の内壁部111にプッシャ12、軸受19、ロータハウジング17を取り付ける。
これにより、モータ1を組み立てることができる。
このとき、予め、ホルダ11の外壁部113の外周面113gに接着剤を塗っておく。ホルダ11をステータコア131に挿入した際には、ホルダ11の外壁部113の外周面113gとステータコア131の円環部132の内周面132nとを密着させ、接着剤を乾燥させることにより、ステータコア131がホルダ11に固定される。
また、ホルダ11の内壁部111にプッシャ12、軸受19、ロータハウジング17を取り付ける。
これにより、モータ1を組み立てることができる。
以上の構成によれば、モータ1の駆動により、ロータ15に取り付けられているプロペラ2も回転軸172と共に軸X回りに回転する。プロペラ2の回転により発生した風W(図6参照)は、モータ1の下側(矢印b方向)に向けて流れることになる。その際、風Wは、取付部112と外壁部113との間の開口Sを通ってモータ1の下側(矢印b方向)に通り抜けようとする。ここで、取付部112の軸X方向上側(矢印a方向)の端面112aは、外壁部113の軸X方向下側(矢印b方向)の端面113bよりも軸X方向下側(矢印b方向)に配置されているので、図6の矢印に示すように、モータ1内の風Wの流れは、取付部112に衝突する前に開口Sから外に出ようとする。すなわち、風Wは、取付部112の軸X方向上側(矢印a方向)の端面112aよりも先に開口Sに到達することになるので、風Wは、機体3との衝突を回避するようにモータ1の上側から下側に簡単に抜けるようになり、十分な流速、流量を確保することができる。これにより、モータ1内での風Wの滞留を抑制することができるので、モータ1の冷却効率を高めることができ、モータ1の発熱を抑制することができる。また、モータ1の効率を高めることができる。また、コイル139の焼損リスクを低減することができるほか、ヒートシンク18の冷却性能を高めることができる。
また、接続部114は、軸X方向よりも径方向内側に傾斜して配置されているので、図5に示すように、取付部112と外壁部113とで軸X方向に段差をつけることができ、この段差を開口Sとして利用することができる。また、外壁部113が取付部112よりも外側に形成されているので、取付部112の外周面112gと外壁部113の内周面113nとの間に空間を形成することができ、機体3が取付部112の全域を覆うような場合であっても、風Wの通り道を確保することができる。よって、風Wによるモータ1の冷却において、機体3の大きさによる影響も受けにくい。
また、接続部114は、取付部112および外壁部113の周方向に沿って間隔をあけて配置されているので、風Wの通り道を多く形成することができる。
また、コイル139の軸X方向他方側(矢印b方向)の端面139bは、外壁部113における軸X方向他方側(矢印b方向)の端面113bよりも軸X方向他方側(矢印b方向)に配置されているので、開口Sを通過する風Wがコイル139にも当たりやすくなり、コイル139の冷却効率を高めることができる。
また、ヒートシンク18は、径方向においてステータ13に対向し、軸X方向においてホルダ11の取付部112に対向しているので、ヒートシンク18は風Wの通り道に配置されることになり、風Wによってヒートシンク18の熱を外部に効率よく逃がすことができる。
また、ヒートシンク18は、外壁部113を介してステータ13に対向しているので、ステータ13の熱を簡単に吸収することができる。
また、ヒートシンク18は、軸X方向に突出する突出部18bを有しており、突出部18bは、軸X方向においてホルダ11の取付部112に対向しているので、ヒートシンク18を可能な限り大型化することができ、モータ1の冷却効率を高めることができる。
また、接続部114は、取付部112および外壁部113の周方向に沿って間隔をあけて配置されているので、風Wの通り道を多く形成することができる。
また、コイル139の軸X方向他方側(矢印b方向)の端面139bは、外壁部113における軸X方向他方側(矢印b方向)の端面113bよりも軸X方向他方側(矢印b方向)に配置されているので、開口Sを通過する風Wがコイル139にも当たりやすくなり、コイル139の冷却効率を高めることができる。
また、ヒートシンク18は、径方向においてステータ13に対向し、軸X方向においてホルダ11の取付部112に対向しているので、ヒートシンク18は風Wの通り道に配置されることになり、風Wによってヒートシンク18の熱を外部に効率よく逃がすことができる。
また、ヒートシンク18は、外壁部113を介してステータ13に対向しているので、ステータ13の熱を簡単に吸収することができる。
また、ヒートシンク18は、軸X方向に突出する突出部18bを有しており、突出部18bは、軸X方向においてホルダ11の取付部112に対向しているので、ヒートシンク18を可能な限り大型化することができ、モータ1の冷却効率を高めることができる。
<その他の形態>
以上、モータについて、好ましい実施の形態を挙げて説明したが、モータは上記実施の形態の構成に限定されるものではない。
例えば、上記のモータ1は、アウターロータ型のブラシレスモータとして構成されているが、ブラシレスモータ以外のモータ、インナーロータ型のモータにも適用可能である。
また、取付部112における外周面112gを、軸X方向上側(矢印a方向)に向かうにつれて径方向内側(矢印d方向)に向かって傾斜する傾斜面としてもよい。これにより、取付部112と外壁部113との間の開口Sを大きくすることができ、モータ1の冷却効率を高めることができるので、モータ1の発熱を抑制することができる。
また、外壁部113における内周面113nを、軸X方向下側(矢印b方向)に向かうにつれて径方向外側(矢印c方向)に向かって傾斜する傾斜面としてもよい。これにより、取付部112と外壁部113との間の開口Sを大きくすることができ、モータ1の冷却効率を高めることができるので、モータ1の発熱を抑制することができる。
また、ホルダ11を構成する内壁部111、取付部112、外壁部113、接続部114は、一体に形成されていてもよいし、一部が別個に形成されていてもよい。
また、スポーク部175を有していない円盤形状のロータハウジングを用いるようにしてもよい。
その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のモータを適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範囲に含まれる。
以上、モータについて、好ましい実施の形態を挙げて説明したが、モータは上記実施の形態の構成に限定されるものではない。
例えば、上記のモータ1は、アウターロータ型のブラシレスモータとして構成されているが、ブラシレスモータ以外のモータ、インナーロータ型のモータにも適用可能である。
また、取付部112における外周面112gを、軸X方向上側(矢印a方向)に向かうにつれて径方向内側(矢印d方向)に向かって傾斜する傾斜面としてもよい。これにより、取付部112と外壁部113との間の開口Sを大きくすることができ、モータ1の冷却効率を高めることができるので、モータ1の発熱を抑制することができる。
また、外壁部113における内周面113nを、軸X方向下側(矢印b方向)に向かうにつれて径方向外側(矢印c方向)に向かって傾斜する傾斜面としてもよい。これにより、取付部112と外壁部113との間の開口Sを大きくすることができ、モータ1の冷却効率を高めることができるので、モータ1の発熱を抑制することができる。
また、ホルダ11を構成する内壁部111、取付部112、外壁部113、接続部114は、一体に形成されていてもよいし、一部が別個に形成されていてもよい。
また、スポーク部175を有していない円盤形状のロータハウジングを用いるようにしてもよい。
その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のモータを適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範囲に含まれる。
1…モータ、2…プロペラ、3…機体、11…ホルダ、12…プッシャ、13…ステータ、15…ロータ、17…ロータハウジング、18…ヒートシンク、19(19a、19b)…軸受、111…内壁部、112…取付部、113…外壁部、114…接続部、131…ステータコア、132…円環部、133…ティース部、134…先端部、138…インシュレータ、139…コイル、151…ヨーク、153…マグネット、171…内周部、173…外周部、175…スポーク部。
Claims (6)
- ロータと、
前記ロータと対向するステータと、
前記ロータを回転自在に支持する軸受と、
前記ロータの軸方向一方側に取り付けられる羽根と、
前記軸受を保持する保持部と、を備え、
前記保持部は、外部機器が取り付けられる取付部と、前記ステータと接触する接触部と、を有し、
前記取付部の軸方向一方側の端面は、前記接触部の軸方向他方側の端面よりも軸方向他方側に配置される、モータ。 - 前記保持部は、前記取付部と前記接触部とをつなぐ接続部を有し、
前記接続部は、軸方向よりも径方向内側に傾斜して配置される、請求項1に記載のモータ。 - 前記ステータは、コイルを有し、
前記コイルの軸方向他方側の端面は、前記接触部の軸方向他方側の端面よりも軸方向他方側に配置される、請求項1または2に記載のモータ。 - 径方向において前記ステータと対向する冷却部を有し、前記冷却部は軸方向において前記保持部と対向する、請求項1から3のいずれか一項に記載のモータ。
- 前記冷却部は径方向において前記ステータと前記保持部を介して対向する、請求項4に記載のモータ。
- 前記冷却部は軸方向に突出する突出部を有し、前記突出部は軸方向において前記取付部と対向する、請求項4または5に記載のモータ。
Priority Applications (4)
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- 2021-10-01 JP JP2021163007A patent/JP2023053770A/ja active Pending
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2022
- 2022-07-05 CN CN202210791064.2A patent/CN115940483A/zh active Pending
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- 2022-09-29 EP EP22198563.3A patent/EP4160872A1/en active Pending
Also Published As
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