JP2703237B2 - ブラシレスdcモータ - Google Patents

ブラシレスdcモータ

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JP2703237B2
JP2703237B2 JP62277498A JP27749887A JP2703237B2 JP 2703237 B2 JP2703237 B2 JP 2703237B2 JP 62277498 A JP62277498 A JP 62277498A JP 27749887 A JP27749887 A JP 27749887A JP 2703237 B2 JP2703237 B2 JP 2703237B2
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【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本発明は、ブラシレスDCモータに関し、特に2相又は
3相の巻線をステータの各歯部に対し、歯部の飛び越し
をすることなく一歯部ずつ順に巻線を巻回し、巻線機に
よる機械巻きを可能とするための新規な改良に関するも
のである。 b.従来の技術 従来、用いられていたこの種のブラシスDCモータとし
ては、種々の構成が提案されているが、その中で代表的
な巻線の結線構成について述べると、ここでは、その従
来構成を示すための文献名等を挙げていないが、第3図
にて示す本出願人が社内で製造している結線構成を開示
することができる。 すなわち、第3図において、符号1で示されるもの
は、ステータ(図示せず)に巻回されたU相コイルUc及
びV相コイルVcからなる巻線であり、これらのU相コイ
ルUc及びV相コイルVcは、第1〜第8スロット2A〜2Hに
対して巻回されている。 一般に、ブラシレスDCモータに用いられる巻線1は、
U相、V相及びW相からなる3相6極構成が多用されて
いるが、ここで開示する従来構成においては、2相4極
の場合について説明する。 従って、第3図に示す2相4極の構成において、ま
ず、U相コイルUcは、第1スロット2Aから第2スロット
2Bを飛び越して第3スロット2Cに巻回され、次に第4ス
ロット2Dを飛び越し、第5スロット2Eに前述とは逆方向
に巻回され、以降、1スロット飛び越しつつ各々逆方向
に巻回されている。 さらに、V相コイルVcは、U相コイルUcよりは90度位
相をずらせた状態で、第2スロット2Bから第4スロット
2Dに対して最初の巻回が行われ、以降、前述と同じよう
に、1スロート飛び越しつつ各々逆方向に巻回されてい
る。 状態のブラシレスDCモータのステータにおける巻線の
結線構成は、前述したように構成されており、以下に、
その動作について説明する。 まず、前述の巻線構成を有するステータを用い、図示
しない電子スイッチング手段を介して、U相コイルUc及
びV相コイルVcへの駆動パルスの切換えを行うと、図示
しないロータが連続回転する。 c.発明が解決しようとする課題 従来のブラシレスDCモータは、以上のように構成され
ていたため、次のような問題点を有していた。 すなわち、例えば、2相2極構成のステータの場合に
は、1スロット飛び越して、各相コイルを巻回しなけれ
ばならないため、機械巻きを行うことができず、全て手
巻きで行うため、作業能率が悪く、コストを低下させる
ことが不可能であると共に、製品特性を一定に保つこと
が難しく、組立後の調整が必要であった。 本発明によるブラシレスDCモータは、以上のような問
題点を解決するためになされたもので、特に、ステータ
の各歯部に対し、一歯部ずつ順に巻線を巻回し、巻線機
による機械巻きを可能としたブラシレスDCモータを提供
することを目的とする。 d.課題を解決するための手段 本発明によるブラシレスDCモータは、前蓋と後蓋に回
転自在に設けられたロータマグネットと、前記前蓋と後
蓋に設けられ少なくともU相とV相よりなる巻線を有す
ると共に内方に突出する少なくとも第1〜第8歯部を有
するステータとを備えたものにおいて、前記U相は、前
記各歯部に対して飛び越しをすることなく順次巻回さ
れ、互いに隣接する1対又は3個の各歯部にごとに巻回
方向が異なり、前記V相は、前記第1歯部から1歯ずれ
た前記第2歯部から巻回され前記各歯部に対して飛び越
しをすることなく順次巻回され、互いに隣接する1対又
は3個の各歯部ごとに巻回方向が異なる。 e.作 用 本発明によるブラシレスDCモータにおいては、例え
ば、2相4極構造の場合、巻線が全ての歯部に対して飛
び越しをすることなく順次行われていると共に互いに隣
接する1対の歯部に対して同一方向に一歯巻きを行い、
且つ、1対の歯部ごとに巻回方向に順次逆にしているた
め、特定のスロットにおいては巻線の巻回方向が互いに
同一になって有効となり、さらに、他の特定のスロット
においては巻線の巻回方向が互いに逆となって無効とな
り、従来構成の手巻きで巻回した巻線構造と全く同一の
構造を得ることができる。 従って、前述の2相4極構成に限らず、例えば、3相
6極構成においても、互いに隣接する3個の歯部に対し
て同一方向に一歯巻きを行い、且つ、3個の歯部ごとに
巻回方向を順次逆にすることによって、3相駆動用のス
テータの巻線構成を得ることができ、これらの巻線は全
て一歯巻きでよいため、全て機械巻きを行うことができ
る。 f.実施例 以下、図面と共に本発明によるブラシレスDCモータの
好適な実施例について説明する。 尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付し
て説明する。 第1図及び第2図は、本発明によるブラシレスDCモー
タを示すもので、第1図はステータの巻線結線図、第2
図は全体構成を示す断面図である。 まず、第2図において、全体が筒形をなす前蓋2と後
蓋6内に設けられたステータ3の内方に向けて突出する
各歯部9A〜9Hには、巻線1が設けられ、この巻線1は、
第1図に示されるように少なくともU相及びV相の2相
より構成され、2相4極モータを構成している。 前記ケース2の両端の軸受1aに設けられた回転軸4に
は、4極構成のロータマグネット5が設けられ、この前
蓋2の一端に設けられた後蓋6に取付けられたホールア
ッセンブリ7に対応して、回転軸4上にホールロータ8
が配設されている。 前記巻線1は、第1図に示されるように少なくともU
相及びV相の二相で構成されており、前記ステータ3に
形成され内方に突出する第1〜第8歯部9A〜9H間に形成
された第1〜第8スロット2A〜2Hに対して、U相コイル
Uc及びV相コイルVcの各巻始めが互いに一歯部ずれて巻
回されている。 まず、U相コイルUcの場合、第1スロット2Aから第2
スロット2Bに巻回されて第1歯部9Aを巻回し、次に、第
3スロット2Cから第2スロット2Bに巻回されて第2歯部
9Bを巻回し、第1及び第2歯部9A及び9Bは同一方向にU
相コイルUcが巻回される。 また、第2スロット2Bでは、このU相コイルUcの巻回
方向が逆であるためキャンセルされて無効コイルとなっ
ている。 さらに、このU相コイルUcは、第3及び第4歯部9C及
び9Dに対しては、前述の第1歯部9A及び第2歯部9Bとは
逆の方向に巻回され、第3スロット2CのU相コイルUcが
同一方向で有効となり、第4スロット2DのU相コイルUc
が逆方向で無効となる。 他の歯部9E〜9Hに対しても、前述と同じように、一組
の歯部9Eと9Fに対しては右巻き、歯部9Gと9Hに対しては
左巻きの巻線が施されており、前述の2相4極構成にお
いては、1歯部ごとに連続して巻線が施されると共に、
一対の歯部9Aと9B、9Cと9D、9Eと9F及び9Gと9Hに対して
は同一の巻線方向となり、一対の歯部9Aと9B、9Cと9D、
9Eと9F及び9Gと9Hごとには各々巻回方向が逆方向となっ
ている。 すなわち、U相コイルUcは全ての歯部(9A〜9H)に対
して飛び越しをすることなく順次巻回され、互いに隣接
する1対(3相の場合は3個)の各歯部(9Aと9B、9Cと
9D、9Eと9F及び9Gと9H)ごとに巻回方向が異なる。 従って、各スロット2A〜2Hに対しては、各スロット2
A,2C,2E及び2Gが有効となり、各スロット2B,2D,2F及び2
Hが逆方向となって無効となり、従来例と全く同等のス
テータの巻線構造が得られる。 又、V層コイルVcについても、第1図の点線で示され
るようにその巻始めがU相コイルUcに対して一歯部ずれ
た状態で巻回されており、U相コイルUcとは位相が90度
ずれているだけで、U相コイルUcと全く同様の構成によ
って巻回されている。 又、前述の説明では、2相4極構成について述べた
が、より一般的な3相6極構成についても、三個の歯部
に対して同一方向巻線を施し、三個の歯部ごとにその巻
線方向を互いに逆にすることによって、3相駆動用のス
テータの巻線構成を得ることができる。 本発明によるブラシレスDCモータは、前述したように
構成されており、以下に、その動作について説明する。 前述の巻線構成を有するステータ3及び電子スイッチ
ング手段(ホールアッセンブリ7及びホールロータ8よ
りなる)から得られる相切換信号によって、U相コイル
Uc及びV相コイルVcへの駆動パルスの切換えを行うこと
により、ロータ5が連続回転する。 尚、前述の実施例では、2相4極及び3相6極構造に
ついて述べたが、必要に応じてそれ以上の多極構造につ
いても、同等の作用効果を得ることができる。 又、前述の巻線1における各U相コイルUc及びV相コ
イルVcは、互いにその線径が異なるように構成されてお
り、各歯部9A〜9Hに最初に巻回するU相コイルUcの線径
を、後で巻回するV相コイルVcの線径よりも小さくして
いる。 すなわち、各歯部9A〜9Hに巻回する場合、最初に巻回
したU相コイルUcの上にV相コイルVcを巻回することに
なるため、Vc相コイルVcの方が長くなり、抵抗が増加す
るため、この抵抗をU相コイルUcと同じにするように、
V相コイルVcの線径をU相コイルUcの線径よりも大とす
ることによって抵抗を下げて、同じ抵抗としている。 又、前述の2相に限らず、3相の場合においても、後
から巻く相のコイルの線径を、先に巻く相のコイルの線
径よりも各々大きくすることにより、多相の多層巻きと
した場合においても、巻線の抵抗を増加することがな
く、高能率のモータを得ることができる。 g.発明の効果 本発明によるブラシレスDCモータは、以上のように構
成されているため、次のよう効果を得ることができる。 すなわち、複数の歯部に対して少なくともU相とV相
コイルの巻始めを一歯部ずらせて巻回し、同一方向の巻
線を施し、複数の歯部ごとに異なる方向の巻線を施して
いるため、全ての歯部に対して飛び越しをすることなく
一歯ごとに順次連続巻線を行うことができ、完全自動化
による自動巻線機を用いた機械巻きを行うことができ
る。 従って、従来、手作業に頼っていた巻線作業を巻線機
による機械巻きにすることができるため、ブラシレスDC
モータのコストを大幅に引下げることができると共に、
大量生産時の巻線のバラツキをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】 第1図及び第2図は、本発明によるブラシレスDCモータ
を示すもので、第1図はステータの巻線の結線図、第2
図は全体構成を示す断面図、第3図は従来のブラシレス
DCモータにおけるステータの巻線の結線図である。 1は巻線、2は前蓋、2A〜2Hは第1〜第8スロット、3
はステータ、5はロータマグネット、6は後蓋、9A〜9H
は第1〜第8歯部、UcはU相コイル、VcはV相コイルで
ある。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.前蓋(2)と後蓋(6)に回転自在に設けられたロ
    ータマグネット(5)と、前記前蓋(2)と後蓋(6)
    に設けられ少なくともU相とV相コイル(Uc,Vc)より
    なる巻線(1)を有すると共に内方に突出する少なくと
    も第1〜第8歯部(9A〜9H)を有するステータ(3)と
    を備えたブラシレスDCモータにおいて、前記U相コイル
    (Uc)は、前記各歯部(9A〜9H)に対して飛び越しをす
    ることなく順次巻回され、互いに隣接する1対又は3個
    の各歯部(9Aと9B、9Cと9D、9Eと9F、9Gと9H)には同一
    方向に巻回し、前記各歯部(9Aと9B、9Cと9D、9Eと9F、
    9Gと9H)ごとに巻回方向が異なり、前記V相コイル(V
    c)は、前記第1歯部(9A)から1歯ずれた前記第2歯
    部(9B)から巻回され前記各歯部(9B〜9A)に対して飛
    び越しをすることなく順次巻回され、互いに隣接する1
    対又は3個の各歯部(9Bと9C、9Dと9E、9Fと9G、9Hと9
    A)には同一方向に巻回し、前記各歯部(9Aと9B、9Cと9
    D、9Eと9F、9Gと9H)ごとに巻回方向が異なることを特
    徴とするブラシレスDCモータ。
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