JP5950981B2 - インナーロータ型ブラシレスモータ - Google Patents
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Description
図1はインナーロータ型ブラシレスモータの縦断面図、図2は横断面図である。ハウジング10は、ステータコア20の底面を保持する取付面11と、モータを相手部材にビスで締結する複数の独立した取付フランジ12、ステータコア20の外周面を保持する外筒として機能する複数の独立した曲げ起こし部13とから成る。なお、ハウジング10とは、ステータコア20を保持する保持部材として機能する部材を意味し、フレームや、ブラケット等の称呼を用いることもある。また、ハウジング10は、モータを取り付ける際に相手部材と嵌合し、径方向に対して位置決めするインロー部14、ボールベアリング41aおよび41bを介してシャフト31を円周方向に回転自在に支持するブッシュ部15とも一体的に成形されている。シャフト31は、ロータヨーク32、駆動マグネット33、回転速度検出用マグネット34と共にロータ30を形成している。ロータ30におけるシャフト31、ロータヨーク等は同心上に締結されている。またステータコア20の内径側に配置されたロータ30が配置されている。
上記図1、2で説明したインナーロータ型ブラシレスモータにおいて、3相の励磁コイルを120度通電する励磁シーケンスを図3に示す。
まず、本実施例の特徴である、ハウジング10について説明する。図4および図5に改良前のハウジング構造の一例を示す。図4では、メイン台座100にフレーム106をビス42で締結している。メイン台座100は、ステータ底面を保持する取付面101と下部ベアリング41aのブッシュ部を兼ねるインロー部102、加えて取付フランジ部103から成る。フレーム106は、ステータコア外周を保持する外筒部104と天面において上部ベアリング41bを介してシャフトを回転支持するブッシュ部105から成る。この図4の構成は、相手部材にモータを取り付ける工程では、作業者がモータを持って正面からビスを締結できるものの、部品点数が増え、またシャフトの軸倒れ精度を確保するのが難しい。
次に、本実施例の別の特徴である、ステータコア20とハウジング10の位置関係について説明する。
図6に、上記ハウジング10とステータコア20を、図2とは別の位相で組み付けた場合を示す。この図6に示される組付けが、改良前におけるハウジング10とステータコア20との組み付けである。
図7、8に、ロータ回転時におけるモータ内部の磁束密度の分布について磁界解析シミュレーションした結果を示す。
両図中点線の丸印Aで示す通り、その外周側に曲げ起こし部13が存在しないスロット境界部では、磁束が集中し、磁気飽和してしまっている。図2におけるV相−W相、図6におけるU相―V相およびV相−W相がこの場合に相当する。
上記説明およびシミュレーション結果を踏まえ、図2と図6の組付位相の各々について、コギングトルクの実測データを図10に、モータの回転ムラの実測データを図11にそれぞれ示す。
以上のように、取付面より略垂直に曲げ起こされステータコアの外周面を保持する複数の曲げ起こし部と、モータを相手部材に締結する為の複数の取付フランジなどが一体的に成形された同一部材となっている。これにより、部品点数を削減できコスト低減、及び良好な作業性を確保すことができる。
11 取付面
12 取付フランジ
13 曲げ起こし部
14 インロー部
15 ブッシュ部
20 ステータコア
21 ティース
22 コアモールド
23 励磁コイル
24 制御基板
25 スロット開口部
26 スロット境界部
30 ロータ
31 シャフト
32 ロータヨーク
33 駆動マグネット
34 回転速度検出用マグネット
41a,41b ベアリング
42 ビス
100 台座
101 取付面
102 インロー部
103 取付フランジ
104 外筒部
105 ブッシュ部
106 フレーム
111 取付面
112 インロー部
113 外筒部
114 ブッシュ部
115 天板
116 ビス穴
201 切り欠き
202 切り欠きの外側両端部
203 溶接箇所
Claims (9)
- 薄肉部を介してつながった複数のステータコアブロックと、前記複数のステータコアブロックの各々の内側に設けられ励磁コイルが巻装されたティース部とを含むステータコアと、
駆動マグネットと、前記駆動マグネットを保持するロータヨークと、前記ロータヨークと同心上に締結されたシャフトとを含み、前記ステータコアの内径側に配置されたロータと、
前記ステータコアを保持する保持部材とを有するインナーロータ型ブラシレスモータにおいて、
前記保持部材は、
前記シャフトの軸に対して垂直な面であって、前記インナーロータ型ブラシレスモータが取り付けられる相手部材と接する取付面と、
前記取付面より略垂直に曲げ起こされている、前記ステータコアの外周面を保持するバックヨークとして機能する磁性の複数の曲げ起こし部と、
前記モータを相手部材に締結する為の複数の取付フランジとを有し、互いに隣接する前記薄肉部の内、前記複数の曲げ起こし部の何れにも接触していない前記薄肉部が、円周方向に2箇所以上連続しないことを特徴とするインナーロータ型ブラシレスモータ。 - 前記複数の曲げ起こし部は、円周方向に独立して等間隔に存在することを特徴とする請求項1に記載のインナーロータ型ブラシレスモータ。
- 前記保持部材は、前記モータを組み付ける前記相手部材と嵌合し、径方向に対して位置決めするインロー部と一体的に成形された同一部材であることを特徴とする請求項1又は2に記載のインナーロータ型ブラシレスモータ。
- 前記保持部材は、前記シャフトを円周方向に回転自在に支持する複数の軸受を保持するブッシュと一体的に成形された同一部材であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のインナーロータ型ブラシレスモータ。
- 前記保持部材は、曲げ起こし部の円周方向における両端に切り欠きを有していることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のインナーロータ型ブラシレスモータ。
- 薄肉部を介してつながった複数のステータコアブロックと、前記複数のステータコアブロックの各々の内側に設けられ励磁コイルが巻装されたティース部とを含むステータコアと、
駆動マグネットと、前記駆動マグネットを保持するロータヨークと、前記ロータヨークと同心上に締結されたシャフトとを含み、前記ステータコアの内径側に配置されたロータと、
前記ステータコアを保持する保持部材とを有するインナーロータ型ブラシレスモータにおいて、
前記保持部材は、
前記シャフトの軸に対して垂直な面であって、前記インナーロータ型ブラシレスモータが取り付けられる相手部材と接する取付面と、
前記取付面より略垂直に曲げ起こされている、前記ステータコアの外周面を保持する複数の曲げ起こし部と、
前記モータを相手部材に締結する為の複数の取付フランジとを有し、
前記保持部材は、曲げ起こし部の円周方向における両端で且つ曲げ起こし部の円周方向と直交する方向における先端に切り欠きを有することを特徴とするインナーロータ型ブラシレスモータ。 - 前記複数の曲げ起こし部は、円周方向に独立して等間隔に存在することを特徴とする請求項6に記載のインナーロータ型ブラシレスモータ。
- 前記保持部材は、前記モータを組み付ける前記相手部材と嵌合し、径方向に対して位置決めするインロー部と一体的に成形された同一部材であることを特徴とする請求項6又は7に記載のインナーロータ型ブラシレスモータ。
- 前記保持部材は、前記シャフトを円周方向に回転自在に支持する複数の軸受を保持するブッシュと一体的に成形された同一部材であることを特徴とする請求項6乃至8の何れか1項に記載のインナーロータ型ブラシレスモータ。
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