JP3097748U - ブラシレス直流モーターの構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ステータ部材の軸方向への積み重ねによる結合を有効に避けることにより、部材の数や全体的な厚さを減らし、全体的な構造を簡単にし、製造コストを低く抑えることができるブラシレス直流モーターの構造を提供しようとするものである。
【解決手段】磁極片１０′と磁極座１０が含まれる。磁極座にはコイル組２０が収容されると共に、回路板が結合される。磁極片と磁極座には一体成形になるように複数個の磁極面が形成され、さらに磁極片と磁極座にはそれぞれ磁気伝導管１２が形成され、二個の磁気伝導管が互いに嵌合して一個の軸管が形成され、軸管には少なくとも一個の軸受が収容されることにより、ローターと結合することができるように構成されている。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、ブラシレス直流モーターの構造に関するもので、特にそれぞれ単一の磁気伝導片からパンチングにより磁極座と磁極片が形成され、磁極座と磁極片には複数個の磁極面と一個の磁気伝導管が設けられ、磁極座はステータ部材を載置することができるため、部材の数や全体的な厚さを減らすことができると共に、全体的な構造を簡単にし、製造コストを低く抑えることができるブラシレス直流モーターの構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のものにあっては、下記のようなものになっている。
【０００３】
従来の軸方向巻線のブラシレス直流モーターとその磁極片の構造としては、図９に示すように、主に一対の上下磁極片１０ａ、コイル組２０、ローター３０、回路板４０、金属軸管５０および基座６０により構成される。上下磁極片１０ａはコイル組２０のコイル座２１の両側に組立てられてステータ組として形成される。上記ステータ組と回路板４０は同時に金属軸管５０を利用して基座６０において軸方向に積み重ねられ、さらにローター３０の回転軸は金属軸管５０に嵌設され、そして上下磁極片１０ａの複数個の磁極面１０１の磁極性の変化によりローター３０が回転するのを駆動することができるようにとしたものがある。
【０００４】
また、従来のブラシレス直流モーターの改良構造としては、ステータ、ローター、駆動部材により構成される。上記ローターは軸管によりステータ、磁極片とコイルが結合され、上記ローターは回転軸によりステータの軸管に枢着され、さらに環状磁石はステータの周囲を囲むように形成され、上記駆動部材には駆動回路と誘導素子が形成されると共に、ステータのステータ座に固定されるようにとしたものがある（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
【特許文献１】
中華民国公告番号第４７９８９１号
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】
上記のような従来の軸方向巻線のブラシレス直流モーターとその磁極片の構造においては、各種の電子装置に広く使用されているが、ブラシレス直流モーターのステータ部材は数が多すぎるため（コイル組２０、コイル座２１、回路板４０、金属軸管５０および上下磁極片６０を含み）、さらに各ステータ部材は軸方向への積み重ねの方式により基座６０に組立てられるため、ブラシレス直流モーターの全体的な厚さと体積をさらに減らすことができないという問題点があった。そのため、上記のような従来の軸方向巻線のブラシレス直流モーターとその磁極片の構造をさらに改良しなければならない。
【０００７】
上記のような従来のブラシレス直流モーターの改良構造においては、放熱ファンの部材の数が多過ぎるため（ステータ、軸管、磁極片、コイル、ローター、環状磁石および駆動部材を含み）、さらに各部材は軸方向への積み重ねの方式により枠体に組立てられるため、放熱ファンの軸方向における全体的な厚さと体積が増えてしまうという問題点があった。そのため、上記のような従来のブラシレス直流モーターの改良構造をさらに改良しなければならない。
【０００８】
本考案は、このような問題点に鑑みて考案したものであって、その目的とするところは、単一の磁気伝導片からパンチングにより磁極座と磁極片が形成され、上記磁極座と磁極片には一体になるように複数個の磁極面と一個の磁気伝導管が形成され、上記二個の磁気伝導管は互いに嵌合しあって固く結合するように形成され、上記磁極座は基座としてコイル組を載置し、さらに回路板などのステータ部材と結合することができ、上記のような部材の組立によりステータ部材の軸方向への積み重ねによる結合を有効に避けることができるため、本考案のブラシレス直流モーターは部材の数や全体的な厚さを減らすことができると共に、全体的な構造を簡単にし、製造コストを低く抑えることができるブラシレス直流モーターの構造を提供しようとするものである。
【０００９】
本考案の第一の目的は、単一の磁気伝導片からパンチングにより磁極座と磁極片が形成されると同時に、上記磁極座と磁極片には一体になるように複数個の磁極面と一個の磁気伝導管が形成され、上記磁極座は直接基座としてステータ部材を載置することができるため、部材の数を減らして全体的な構造を簡単にし、さらに製造コストを低く抑えることができるブラシレス直流モーターの構造を提供しようとするものである。
【００１０】
本考案の第二の目的は、上記磁極座は基座としてコイル組を載置し、さらに回路板などのステータ部材と結合することができ、さらにステータ部材の軸方向への積み重ねの高さを有効に減らすことができるため、モーターの全体的な厚さを減らすことができるブラシレス直流モーターの構造を提供しようとするものである。
【００１１】
本考案の第三の目的は、上記磁極片と磁極座には位置決め部材または係止部材を使用することなく、直接磁気伝導管の嵌合により固く結合されるのを利用し、さらに軸受および当接部材の半径方向による当接で結合の強度を増やすことができるため、組立上における便利性と安定性を高めることができるブラシレス直流モーターの構造を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本考案によるブラシレス直流モーターの構造は、下記のようになるものである。すなわち、
磁極片、磁極座、コイル組、回路板およびローターにより構成される。磁極片は単一の磁気伝導片からパンチングにより形成されると共に、複数個の磁極面と一個の磁気伝導管が形成され、磁気伝導管は磁極片の中央位置に形成され、複数個の磁極面は磁気伝導管の周囲を囲むように設けられる。磁極座は単一の磁気伝導片からパンチングにより形成されると共に、複数個の磁極面と一個の磁気伝導管が設けられ、磁気伝導管は磁極座の中央位置に形成され、複数個の磁極面は磁気伝導管の周囲を囲むように設けられる。コイル組は磁極座に収容される。回路板は磁極座に結合される。ローターには回転軸と永久磁石が設けられる。磁極座と磁極片の二個の磁気伝導管は互いに嵌合して結合するように形成され、そして互いに嵌合された二個の磁気伝導管は一個の軸管に形成され、上記軸管には少なくとも一個の軸受が嵌設され、軸受はローターの回転軸が嵌設して結合するのに用いられ、さらに磁極座と磁極片の複数個の磁極面は互いに交錯して上記軸管の周囲を配列するように設けられる。
【００１３】
本考案によるブラシレス直流モーターの構造は、磁極座と磁極片の磁極面はそれぞれ等間隔で磁極座と磁極片の磁気伝導管の周囲を囲むように配列して設けられることもできる。また、磁極座と磁極片の磁極面の上端には凹欠部が形成されることもできる。また、磁極座の磁気伝導管は磁極片の磁気伝導管の内側に嵌設されると共に、磁極座の磁気伝導管の上端と軸受の底端の間には係止リングが挟まれるように設けられ、係止リングによりローターの回転軸を規制することもできる。また、他に当接片が設けられ、当接片は磁極座の磁気伝導管の内部に当接されることもできる。また、当接片には他に環状フランジが形成され、上記環状フランジの上端と軸受の底端の間には係止リングが挟まれるように設けられ、係止リングによりローターの回転軸を規制することもできる。また、磁極片の磁気伝導管はローターの方へ折り曲げられ、そして磁極片の磁気伝導管は磁極座の磁気伝導管の外側に嵌設されることにより、二個の磁気伝導管が結合して形成された軸管の上端からローターの内周壁までの隙間を縮小させることもできる。また、磁極座には複数個の位置決め部が設けられ、位置決め部により磁極座を予定された位置に固設することもできる。また、回路板には他に延伸部が設けられることにより、誘導素子を外へ向かってローターの永久磁石の下方まで延伸させることもできる。また、回路板の導線は磁極座の溝道を経て外へ向かってローターの永久磁石の下方まで延伸することにより、誘導素子を設置することもできる。また、誘導素子は磁極座の磁極面が対応したパンチング凹欠溝の内部に設置されることもできる。また、誘導素子は磁極座の磁極面の溝孔の内部に設置されることもできる。また、回路板は磁極座の下表面に貼接されることもできる。また、位置決め部は磁極座の外周縁に突設された複数個の耳と孔からなることもできる。また、位置決め部は磁極座の外周縁に設けられた複数個の孔からなることもできる。
【００１４】
【考案の実施の形態】
本考案の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本考案の実施形態１のブラシレス直流モーターの構造による分解斜視図で、図２は本考案の実施形態１のブラシレス直流モーターの構造による組立てられた状態の断面図で、図３は本考案の実施形態２のブラシレス直流モーターの構造による分解斜視図で、図４は本考案の実施形態２のブラシレス直流モーターの構造による組立てられた状態の断面図で、図５は本考案の実施形態３のブラシレス直流モーターの構造による分解斜視図で、図６は本考案の実施形態３のブラシレス直流モーターの構造による組立てられた状態の断面図で、図７は本考案の実施形態４のブラシレス直流モーターの構造による分解斜視図で、図８は本考案の実施形態４のブラシレス直流モーターの構造による組立てられた状態の断面図で、図９は従来の軸方向巻線のブラシレス直流モーターの構造による分解斜視図である。
【００１６】
本考案のブラシレス直流モーターの構造の一部分の部材は従来の軸方向巻線のブラシレス直流モーター主軸モーターの構造（図９を参照）と同じであり、両者の同じ部分の部材は同じ符号を採用して標示するため、その構造と功能については再び詳細に説明しない。
【００１７】
【実施形態１】
図１、２を参照すると、本考案の実施形態１のブラシレス直流モーターの構造には磁極座１０と磁極片１０’が含まれる。磁極座１０と磁極片１０’は好ましくはそれぞれ単一の磁気伝導片からパンチングにより折り曲げて形成される。磁極座１０は基座としてコイル組２０を載置し、さらに回路板４０などのステータ部材と結合することができる。また、磁極座１０には好ましくはパンチングにより一体になるように複数個の磁極面１１、一個の磁気伝導管１２、複数個の位置決め部１３および一個の溝孔１４が形成される。さらに、磁極座１０’にも好ましくはパンチングにより一体になるように複数個の磁極面１１’および一個の磁気伝導管１２’が形成される。磁極面１１、１１’はそれぞれ等間隔で磁極座１０と磁極片１０’の磁気伝導管１２、１２’の周囲を囲むように配列されると共に、磁極面１１、１１’は互いに交錯してコイル組２０に隣接するように配列される。磁気伝導管１２、１２’は磁極座１０および磁極片１０’の中央位置からパンチングにより形成され、磁気伝導管１２、１２’を互いに嵌合させることにより、磁極片１０’と磁極座１０の間は固く結合するように形成されると同時に、二個の磁気伝導管１２、１２’は嵌合により一個の軸管が形成され、上記軸管には少なくとも一個の軸受１２１（自動給油軸受またはボール軸受）と一個の当接片１２２が収容され、軸受１２１によりローター３０の回転軸３１と結合して位置決めすることができるだけではなく、半径方向への当接により二個の磁気伝導管１２、１２’の嵌合後の結合の強度を増やすことができる。位置決め部１３は磁極座１０の外周縁に突出するように設けられた複数個の耳と孔からなると共に、複数個の位置決め部材１３１により磁極座１０を例えば放熱ファンの枠体に固設したり、または電子装置（例えばノートパソコン）の内部に直接取り付けたりすることができる。溝孔１４は回路板４０の延伸部４１に設置された誘導素子４２を収容するのに用いられることにより、誘導素子４２は運転の期間中にローター３０の永久磁石３２に接近することができるため、永久磁石３２の磁極性の変化を検出することができる。
【００１８】
再び図１、２を参照すると、各磁極面１１、１１’の末端には例えば適当な形状を有した凹欠部１１１、１１１’が形成され、凹欠部１１１、１１１’により電源を起動する時に不均一な交番磁場を生じさせることにより、ローター３０が回転するのを促すことができるため、本考案の実施形態１においてモーターの起動がさらに簡単になる。
【００１９】
【実施形態２】
図３、４を参照すると、本考案の実施形態２の磁極座１０と磁極片１０’の構造が掲示される。実施形態１と比べて、実施形態２はさらに進んで下記の構造と設置の方式が形成される。ａ）回路板４０を磁極座１０（基座）の下表面に貼接させることにより、回路板４０は比較的よい放熱効果を有すると共に、回路板４０には図１と同様なスルーホールを開ける必要がないため、比較的大きい面積を有して電子素子を熔接することができる。ｂ）磁極座１０の磁気伝導管１２の長さを短く縮小し、そして磁気伝導管１２を磁極片１０’の磁気伝導管１２’の内周壁に嵌合させることにより、磁気伝導管１２の上端と軸受１２１の底端の間には係止リング３１１が挟まれるように設けられることにより、ローター３０の回転軸３１を規制することができると同時に、さらに進んで当接部材１２２の半径方向による当接により磁極座１０と磁極片１０’の組立の安定性を強化することができる。ｃ）位置決め部材１３’は磁極座１０（基板）の外周縁に形成された複数個の位置決め孔からなるため、ブラシレス直流モーターを適当な位置に組立てて位置決めすることができる。
【００２０】
【実施形態３】
図５、６を参照すると、本考案の実施形態３の磁極座１０と磁極片１０’の構造が掲示される。実施形態１、２と比べて、実施形態３はさらに進んで下記の構造と設置の方式が形成される。ａ）磁極片１０’にはローター３０に向かって上方へ折り曲げて長さの比較的短い磁気伝導管１２’が形成され、さらに磁気伝導管１２’を磁極座１０の磁気伝導管１２の外周壁に嵌合させることにより、磁気伝導管１２、１２’の上端からローター３０の内周壁までの隙間を縮小させる。それにより埃やゴミが軸受１２１に進入してしまうことにより回転軸３１が回転できなくなるのを避けることができるため、ブラシレス直流モーターの使用寿命を延ばすことができる。ｂ）当接部材１２２’には環状フランジ（図示せず）が形成されることにより、当接部材１２２’の環状フランジの上端と軸受１２１の底端の間にも係止リング３１１が挟まれるように設けられるため、ローター３０の回転軸３１を規制することができる。
【００２１】
【実施形態４】
図７、８を参照すると、本考案の実施形態４の磁極座１０と磁極片１０’の構造が掲示される。実施形態１、２、３と比べて、実施形態３はさらに進んで磁極座１０にパンチングにより溝道１５が形成されると同時に、ローター４０は直接導線４３により誘導素子４２と連接するように形成される。回路板４０の導線４３は溝道１５を経て直接誘導素子４２を磁極座１０の磁極面１１が対応したパンチング凹欠溝（図示せず）の内部に設置させる。図１、２の回路板４０とコイル組２０と比べて、実施形態４の回路板４０は延伸部４１の設置を省略し、面積を縮小することができることにより、回路板４０とコイル組２０による軸方向の積み重ねをさらに避けることができるため、ブラシレス直流モーターの全体的な厚さを縮減したり、またはそれに相対してコイル組２０の巻線の巻数を増やすことにより、ステータ組の交番励磁の強度を増やしたりすることができる。
【００２２】
上述のように、本考案においてそれぞれ直接単一の磁気伝導片を利用してパンチングにより磁極座１０と磁極片１０’が形成され、そして磁極座１０と磁極片１０’にはそれぞれ複数個の磁極面１１、１１’および一個の磁気伝導管１２、１２’などの部材が設けられると同時に、回路板４０、コイル組２０および磁極面１１もできるだけ半径方向の配列の方式により磁極座１０（基座）に設置されることができ、さらに磁極片１０’も直接磁気伝導管１２、１２’により磁極座１０に嵌合して結合されることができるため、部材の数や全体的な厚さを減らすことができると共に、全体的な構造を簡単にし、製造コストを低く抑えることができ、さらに軸方向による全体的な厚さを有効に縮減し、ステータ組の結合の便利性と強度を確実に高めることができる。
【００２３】
【考案の効果】
本考案のブラシレス直流モーターの構造によれば、単一の磁気伝導片からパンチングにより磁極座と磁極片が形成されると同時に、上記磁極座と磁極片には一体になるように複数個の磁極面と一個の磁気伝導管が形成され、上記磁極座は直接基座としてステータ部材を載置することができるため、部材の数を減らして全体的な構造を簡単にし、さらに製造コストを低く抑えることができるという利点がある。
【００２４】
本考案のブラシレス直流モーターの構造によれば、上記磁極座は基座としてコイル組を載置し、さらに回路板などのステータ部材と結合することができ、さらにステータ部材の軸方向への積み重ねの高さを有効に減らすことができるため、モーターの全体的な厚さを減らすことができるという利点がある。
【００２５】
本考案のブラシレス直流モーターの構造によれば、上記磁極片と磁極座には位置決め部材または係止部材を使用することなく、直接磁気伝導管の嵌合により固く結合されるのを利用し、さらに軸受および当接部材の半径方向による当接で結合の強度を増やすことができるため、組立上における利便性と安定性を高めることができるという利点がある。
【００２６】
本考案は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の実施形態１のブラシレス直流モーターの構造による分解斜視図である。
【図２】本考案の実施形態１のブラシレス直流モーターの構造による組立てられた状態の断面図である。
【図３】本考案の実施形態２のブラシレス直流モーターの構造による分解斜視図である。
【図４】本考案の実施形態２のブラシレス直流モーターの構造による組立てられた状態の断面図である。
【図５】本考案の実施形態３のブラシレス直流モーターの構造による分解斜視図である。
【図６】本考案の実施形態３のブラシレス直流モーターの構造による組立てられた状態の断面図である。
【図７】本考案の実施形態４のブラシレス直流モーターの構造による分解斜視図である。
【図８】本考案の実施形態４のブラシレス直流モーターの構造による組立てられた状態の断面図である。
【図９】従来の軸方向巻線のブラシレス直流モーターの構造による分解斜視図である。
【符号の説明】
１０　　磁極座　　　　　　　　　　　１０’　　磁極片
１０ａ　　磁極片　　　　　　　　　１０１　　磁極面
１１　　磁極面　　　　　　　　　　　１１’　　磁極面
１１１　　凹欠部　　　　　　　　　　１１１’　　凹欠部
１２　　磁気伝導管　　　　　　　　　１２’　　磁気伝導管
１２１　　軸受　　　　　　　　　　　１２２　　当接片
１２２’　　当接片　　　　　　　　　　１３　　位置決め部
１３’　　位置決め部　　　　　　　　１４　　溝孔
１５　　溝道　　　　　　　　　　　　２０　　コイル組
３０　　ローター　　　　　　　　　　３１　　回転軸
３１１　　係止リング　　　　　　　　　３２　　永久磁石
４０　　回路板　　　　　　　　　　　４１　　延伸部
４２　　誘導素子　　　　　　　　　　４３　　導線
５０　　金属軸管　　　　　　　　　　６０　　基座

Claims (15)

1. 磁極片（１０’）、磁極座（１０）、コイル組（２０）、回路板（４０）およびローター（３０）により構成されるブラシレス直流モーターの構造であって、磁極片（１０’）は単一の磁気伝導片からパンチングにより形成されると共に、複数個の磁極面（１１’）と一個の磁気伝導管（１２’）が形成され、磁気伝導管（１２’）は磁極片（１０’）の中央位置に形成され、複数個の磁極面（１１’）は磁気伝導管（１２）の周囲を囲むように設けられ、磁極座（１０）は単一の磁気伝導片からパンチングにより形成されると共に、複数個の磁極面（１１）と一個の磁気伝導管（１２）が形成され、磁気伝導管（１２）は磁極座（１０）の中央位置に形成され、複数個の磁極面（１１）は磁気伝導管（１２）の周囲を囲むように設けられ、コイル組（２０）は磁極座（１０）に収容され、回路板（４０）は磁極座（１０）に結合され、ローター（３０）には回転軸（３１）と永久磁石（３２）が設けられ、磁極座（１０）と磁極片（１０’）の二個の磁気伝導管（１２、１２’）は互いに嵌合して結合するように形成され、そして互いに嵌合された二個の磁気伝導管（１２、１２’）は一個の軸管に形成され、上記軸管には少なくとも一個の軸受（１２１）が嵌設され、軸受（１２１）はローター（３０）の回転軸（３１）が嵌設して結合するのに用いられ、さらに磁極座（１０）と磁極片（１０’）の複数個の磁極面（１１、１１’）は互いに交錯して上記軸管の周囲を配列するように設けられることを特徴とするブラシレス直流モーターの構造。
2. 磁極座（１０）と磁極片（１０’）の磁極面（１１、１１’）はそれぞれ等間隔で磁極座（１０）と磁極片（１０’）の磁気伝導管（１２、１２’）の周囲を囲むように配列して設けられることを特徴とする請求項１記載のブラシレス直流モーターの構造。
3. 磁極座（１０）と磁極片（１０’）の磁極面（１１、１１’）の上端には凹欠部（１１１、１１１’）が形成されることを特徴とする請求項１記載のブラシレス直流モーターの構造。
4. 磁極座（１０）の磁気伝導管（１２）は磁極片（１０’）の磁気伝導管（１２’）の内側に嵌設されると共に、磁極座（１０）の磁気伝導管（１２）の上端と軸受（１２１）の底端の間には係止リング（３１１）が挟まれるように設けられ、係止リング（３１１）によりローター（３０）の回転軸（３１）を規制することができることを特徴とする請求項１記載のブラシレス直流モーターの構造。
5. 他に当接片（１２２）が設けられ、当接片（１２２）は磁極座（１０）の磁気伝導管（１２）の内部に当接されることができることを特徴とする請求項１記載のブラシレス直流モーターの構造。
6. 当接片（１２２’）には他に環状フランジが形成され、上記環状フランジの上端と軸受（１２１）の底端の間には係止リング（３１１）が挟まれるように設けられ、係止リング（３１１）によりローター（３０）の回転軸（３１）を規制することができることを特徴とする請求項５記載のブラシレス直流モーターの構造。
7. 磁極片（１０’）の磁気伝導管（１２’）はローター（３０）の方へ折り曲げられ、そして磁極片（１０’）の磁気伝導管（１２’）は磁極座（１０）の磁気伝導管（１２）の外側に嵌設されることにより、二個の磁気伝導管（１２、１２’）が結合して形成された軸管の上端からローター（３０）の内周壁までの隙間を縮小させることを特徴とする請求項１記載のブラシレス直流モーターの構造。
8. 磁極座（１０）には複数個の位置決め部（１３）が設けられ、位置決め部（１３）により磁極座（１０）を予定された位置に固設することができることを特徴とする請求項１記載のブラシレス直流モーターの構造。
9. 回路板（４０）には他に延伸部（４１）が設けられることにより、誘導素子（４２）を外へ向かってローター（３０）の永久磁石（３２）の下方まで延伸させることを特徴とする請求項１記載のブラシレス直流モーターの構造。
10. 回路板（４０）の導線（４３）は磁極座（１０）の溝道（１５）を経て外へ向かってローター（３０）の永久磁石（３２）の下方まで延伸することにより、誘導素子（４２）を設置することができることを特徴とする請求項１記載のブラシレス直流モーターの構造。
11. 誘導素子（４２）は磁極座（１０）の磁極面（１１）が対応したパンチング凹欠溝の内部に設置されることを特徴とする請求項９または１０記載のブラシレス直流モーターの構造。
12. 誘導素子（４２）は磁極座（１０）の磁極面（１１）の溝孔（１４）の内部に設置されることを特徴とする請求項９または１０記載のブラシレス直流モーターの構造。
13. 回路板（４０）は磁極座（１０）の下表面に貼接されることを特徴とする請求項１記載のブラシレス直流モーターの構造。
14. 位置決め部（１３）は磁極座（１０）の外周縁に突設された複数個の耳と孔からなることを特徴とする請求項８記載のブラシレス直流モーターの構造。
15. 位置決め部（１３’）は磁極座（１０）の外周縁に設けられた複数個の孔からなることを特徴とする請求項８記載のブラシレス直流モーターの構造。

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