JPH0284044A

JPH0284044A - ブラシレスｄｃモータ

Info

Publication number: JPH0284044A
Application number: JP23007288A
Authority: JP
Inventors: Morikami Otogao; 司守乙顔
Original assignee: KOUFU MEIDENSHA KK
Current assignee: KOUFU MEIDENSHA KK
Priority date: 1988-09-16
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1990-03-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】献　産業上の利用分計本発明は、ブラシレスＤＣモータのステータ鉄心の構造
に関する。

Ｂ、　発明の概要ブラシレスＤＣモータにおいて、ステータ鉄心のうちス
ロットが形成されない幅広部の対を形成することにより
、鉄損を減少させしかもコギングトルクを低下させたも
のである。

Ｃ１従来の技術とその課題ブラシレスＤＣモータは、ブラシと整流子とが無いので
種々の長所があるが、その長所のひとつに構造の自由度
が大きく様々な構造が得られる点があげられる。

このため、他の使用目的に供きれる機械のシャフトに直
接ロータを取付け、ステータを組合わせろことによりモ
ータとして機能させる構造（いわゆるビルドインタイブ
）のもの、すなわち他の機械を利用してモータを組込ん
だ構造のものも多く作られろ。この場合、当然の事なが
ら、機械本体の部品にて占められろ予め決められた空間
や寸法からくる制約が厳しく、モータの占有空間が非常
に制限されろことになる。

ここで、従来のモータの構造の一例を第４図（ａ）　（
ｂ）を参照して説明する。第４図（ａｌは客先機械１に
１ウタロータ形のブラシレスＤＣモータを取付けたもの
で、機械１のシャフト２にロータヨーク３を介して磁石
４が＠転可能に固定されろ一方、機［１そのものに、ス
テータフィル５を巻回したステータ鉄心６が固定される
構造となっている。

そして、ステータ鉄心６は、その円周方向にまんべ九な
く歯６ａが形成され・この歯６ａによって形成されたス
ロット６ｂ内にはステータコイル５が巻回されている。

第４図（ｂ）では３１８ｉ２４スロット１相当り４コイ
ルの例を示し、同一印のコイルは同相を表わす。

ところが、このようなブラシレスＤＣモータにあって、
例えば客先機械に合わせてモータの設計検討を行なった
結果、径寸法が大きくても問題ないが軸方向長さに制約
がある場合がある。特に機械１との取り合い構造、寸法
の仕様に合わせるため電磁気的に体格を大きくしてもよ
いことがある。

本発明はかかる課題に鑑み体格を大きめにした特殊な鉄
心形状として取り合い構造寸法に仕様を合わせる以外に
特性の改善を図ったブラシレスＤＣモータを提供する。

Ｄ、　課題を解決するための手段上述の目的を達成する本発明は、円周方向に複数のスロ
ットを形成したステータ鉄心において、上記円周方向等配にスロットが形成されない幅広部の歯
を対をなして形成したことを特徴とする。

Ｅ、　　作　　　　用幅広部の歯をスロットがなく対をなして有することによ
り、歯での磁束密度が下がることになり、鉄損の減少が
図れる。また、１磁極下にて占める歯の不均一さが少な
くなってコギングトルクの低下をもたらす。また、幅広
部の歯間に巻線を施さない場合には、位置検出センサが
取付けやすくなる。

Ｆ、実ｍＲここで、第１図ないし第３図を参照して本発明の詳細な
説明する。第１図はステータ鉄心６の一例を示しており
、この鉄心６には円周方向に沿って複数個の歯６ｍ、６
ｃが形成され歯６ｍ、６ｃ間はスロット６ｂが形成され
ている。ここで、６Ｉ１６ａは第４図に示すものと同様
に形成されているが、歯６Ｃは幅広部となっておりしか
も対を形成して円周方向等配に形成されている。すなわ
ち、第１図に示すように幅広部の歯６Ｃは対をなして２
個形成され、この対が１２０°ずつ等配に３個形成され
ている。そして、隣り合う対の間には３個の歯６ａが形
成きれている。また、対をなす歯６ｃ間には空隙を介し
て突起６ｄが形成されている。

かかる歯６ａ、６ｃで形成されたスロット６ｂ内には第
１図に示すように歯６Ｃ間の突起６ｄを除いてステータ
コイル５が巻回されている。そして、突起６ｄを巻回し
ない分集１図では３個コイルにて１相分を形成している
。この第１図では３相８極１８スロット１相当り３コイ
ルの例を示し、同一印のコイルは同相のものを表わす。

このように幅広部の歯６Ｃを形成することにより、ステ
ータコイルを巻回しない部分にスロットを設けないので
、歯６ｃの磁束密度が下がり、鉄損が減少する。また、
後述の如（コギングトルクも減少する。

また、第１図に示す突起６ｄの上には第２図（ａ）に示
すように位置検出のホールセンサ７が配置され、第４図
に示すプリント配線板８のこのホールセンサ７の足を半
田付けして固定する。このようにホールセンサ７を配置
したことにより、第２図（Ｃ１に示すように回転可能に
配置された磁石４に対して、突起６ｄに磁束を有効に集
磁させることができ、例えばフェライトのプラスチック
磁石等残留磁束密度が低い磁石でも十分にセンサとして
機能できろ。また、上記センサの配置はプリント配線板
とステータ鉄心との間隔をせまくできて、モータの軸方
向長さを短縮できる。

更に、突起６ｄの基端部は、第２図（ｂ）（ζも示すよ
うにタップ６ｅが加工されており、このタップ６ｅには
プリント配線板８（第４図参照）をカラーを介してビス
止めするようにしている。この場合、突起６ｄの場合に
はステータコイル５が巻回されないのでビス止めが容易
のみならず、巻締も容易となる。

本実施例においては、歯６Ｃには従来のようにスロット
部分が存在しないので、コギングトルクも低下すること
が判明している。第３図にてその説明をする。今、簡単
のためステータ鉄心と磁石とを軸方向同一長とし、従来
のスロット形状を第３図（ａ）に示すように２３ＷとＳ
Ｗとし、また、第３図（ｂ）に示すように磁石の有効着
磁角を機械角で４０°とし、ギャップの磁束密度分布を
一定とする。コギングトルクは磁石とスロットとの相対
位置における磁気抵抗の不均一さに起因し、ここでは有
効着磁角内に入る歯の面積の変化量に比例するものであ
る。さて、本実施例でのスロット形状は第３図（ｃ）に
示すように歯６Ｃにて５ＳＷ、突起６ｄ間のスロット４
ＳＷとする。

第３図（ｄｌでは第４図に示す従来構造において磁気抵
抗が最も小さくなる位置を示し、第３図（８３では最も
大きくなる位置を示している。

同様に第３図（ｆ）では本実施例構造において磁気抵抗
が最も小さくなる位置を示し第３図（ｇ）では最も大き
くなる位置を示している。

軸方向長さを単位長として第３図（ｄ）　（ｅ）　（ｆ
）　（ｇ）のＳＷ値の合計が鉄心と磁石との磁気吸引力
に比例すると考えられる。そこで、不均一さをみると次
式となる。

第３図（ｄｌ−第３図（６）４８５Ｗ−４０３Ｗ＝８３Ｗ　（従来）第３図（ｆ）−
第３図（ｇｌ４６５Ｗ−４１８Ｗ＝５　ＳＷ　（本実ＩＩ！１例）よ
ってコギングトルクをＴとしたとき、、Ｔ＝、−０，６
２５７に減少する。

Ｇ１発明の詳細な説明したように本発明では鉄損が減少しなので、無負
荷電流下がり効率が向上し温度上昇も低くなる。またコ
ギングトルクも低下する。

第１図

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例でのステータ鉄心の構成図、第
２図（ａｌ　（ｂ）　（ｃｌはセンサ配置、タップ。磁束密度の説明図、第３図（ａ）〜（ｇｌはコギングト
ルク低下を示す説明図、第４図（ａｌはビルトインタイ
ブの一檎成例の図、第４図（′ｂ）は第４図（ａ）のス
テータ鉄心の構成図である。図　　　　　中、６はステータ鉄心、６ａ、６ｃは歯、６ｂはスロット、６ｄは突起、６ｅはタップ、７はセンサである。第２図第図ｅ　）第図（ｂ）図

Claims

【特許請求の範囲】円周方向に複数のスロットを形成したステータ鉄心にお
いて、上記円周方向等配にスロットが形成されない幅広部の歯
を対をなして形成したことを特徴とするブラシレスＤＣ
モータ。