JPH05316709A - Ｄｃブラシレスモータ - Google Patents
ＤｃブラシレスモータInfo
- Publication number
- JPH05316709A JPH05316709A JP11912492A JP11912492A JPH05316709A JP H05316709 A JPH05316709 A JP H05316709A JP 11912492 A JP11912492 A JP 11912492A JP 11912492 A JP11912492 A JP 11912492A JP H05316709 A JPH05316709 A JP H05316709A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- brushless motor
- coil
- motor
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Brushless Motors (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転子に永久磁石を用い、永久磁石を固着し
た一対の回転子の間に、柱状の軟磁性材料からなる鉄心
にコイルを巻いた固定子を配した軸方向型ＤＣブラシレ
スモータは、固定子コイルの高占積率化が可能であるた
め、固定子内での発熱が少ない高効率なモータとするこ
とができるが、構造上、放熱性が悪いためモータの温度
上昇が著しく高いトルクを維持することができなかっ
た。本発明では、このような問題点を解決した小型・高
出力で高効率の高性能なＤＣブラシレスモータを提供す
る。 【構成】 隣接する固定子間に冷却用の金属片を配する
ことによって、固定子内部で発生する熱の放熱効果を高
められる。
た一対の回転子の間に、柱状の軟磁性材料からなる鉄心
にコイルを巻いた固定子を配した軸方向型ＤＣブラシレ
スモータは、固定子コイルの高占積率化が可能であるた
め、固定子内での発熱が少ない高効率なモータとするこ
とができるが、構造上、放熱性が悪いためモータの温度
上昇が著しく高いトルクを維持することができなかっ
た。本発明では、このような問題点を解決した小型・高
出力で高効率の高性能なＤＣブラシレスモータを提供す
る。 【構成】 隣接する固定子間に冷却用の金属片を配する
ことによって、固定子内部で発生する熱の放熱効果を高
められる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、工業用、家庭用等に
用いられるＤＣブラシレスモータに関する。
用いられるＤＣブラシレスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の軸方向型のＤＣブラシレスモータ
において、隣接する固定子間は、空隙となっているか、
樹脂で封入されていることのいずれかであった。
において、隣接する固定子間は、空隙となっているか、
樹脂で封入されていることのいずれかであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＤＣブラシレスモータ
は、制御性が良好で、省スペース化や省電力化の面でも
優れているため、小型モータの分野において広く普及し
ている。このうち、軸方向ギャップ型のＤＣブラシレス
モータは、主にスペース的に薄型化が要求される用途に
多く利用されている。したがって、モータの形状は偏平
型であり、モータの固定子も回転軸方向に偏平な形状を
している。これらのモータでは、コイルの体積に対する
放熱面積が大きく、また、定常的で小さなトルクしか要
しないため、コイルで生じるジュール熱損失等による熱
的な負担が少なく、冷却は不要である。
は、制御性が良好で、省スペース化や省電力化の面でも
優れているため、小型モータの分野において広く普及し
ている。このうち、軸方向ギャップ型のＤＣブラシレス
モータは、主にスペース的に薄型化が要求される用途に
多く利用されている。したがって、モータの形状は偏平
型であり、モータの固定子も回転軸方向に偏平な形状を
している。これらのモータでは、コイルの体積に対する
放熱面積が大きく、また、定常的で小さなトルクしか要
しないため、コイルで生じるジュール熱損失等による熱
的な負担が少なく、冷却は不要である。
【０００４】ＤＣブラシレスモータは、上記のような特
長を持つため、動力用などの大型モータの分野でも、応
用例が多い。小型モータの分野では軸方向ギャップ型の
ＤＣブラシレスモータは、空心の固定子コイルが一般的
であった。しかし、空心の固定子コイルの場合、固定子
の軸方向の厚みを増加させると、回転子の磁極面と固定
子背部のヨークとの長さの増大に伴って、磁気抵抗が著
しく大きくなるため、大きなトルクが発生できず、動力
用の大型モータとして用いられることは、少なかった。
そこで、この課題を解決したものとして、図３の従来の
ＤＣブラシレスモータの縦断面図に示すような、柱状の
軟磁性材料からなる鉄心１２にコイル１１を巻いた固定
子ブロック１４を配し、さらに固定子の軸方向の両端面
に、永久磁石１８を固着した一対の回転子を備えた構造
を有した軸方向ギャップ型のＤＣブラシレスモータがあ
る。このモータは、コイルに鉄心をもつため、固定子の
軸方向の長さを増加させても磁気抵抗の増加がほとんど
無いことから、コイルの巻数を増やすことや、コイルを
太くすることにより、大トルク発生時にもコイルからの
発熱を少なくする事が可能である。
長を持つため、動力用などの大型モータの分野でも、応
用例が多い。小型モータの分野では軸方向ギャップ型の
ＤＣブラシレスモータは、空心の固定子コイルが一般的
であった。しかし、空心の固定子コイルの場合、固定子
の軸方向の厚みを増加させると、回転子の磁極面と固定
子背部のヨークとの長さの増大に伴って、磁気抵抗が著
しく大きくなるため、大きなトルクが発生できず、動力
用の大型モータとして用いられることは、少なかった。
そこで、この課題を解決したものとして、図３の従来の
ＤＣブラシレスモータの縦断面図に示すような、柱状の
軟磁性材料からなる鉄心１２にコイル１１を巻いた固定
子ブロック１４を配し、さらに固定子の軸方向の両端面
に、永久磁石１８を固着した一対の回転子を備えた構造
を有した軸方向ギャップ型のＤＣブラシレスモータがあ
る。このモータは、コイルに鉄心をもつため、固定子の
軸方向の長さを増加させても磁気抵抗の増加がほとんど
無いことから、コイルの巻数を増やすことや、コイルを
太くすることにより、大トルク発生時にもコイルからの
発熱を少なくする事が可能である。
【０００５】しかし、この永久磁石を固着した一対の回
転子の間に、柱状の軟磁性材料からなる鉄心にコイルを
巻いた固定子を配した軸方向ギャップ型ＤＣブラシレス
モータは、図４の従来のＤＣブラシレスモータの固定子
アッセンブリの側面図から分かるように、コイルの体積
に対して、放熱面積が少ないことから、特に径方向内側
のコイルで発生するジュール熱の放熱が不十分であった
ため、固定子内の温度が著しく上昇する。したがって、
大トルク時に発熱が少ないという効果による性能向上が
得られないという課題を持っていた。
転子の間に、柱状の軟磁性材料からなる鉄心にコイルを
巻いた固定子を配した軸方向ギャップ型ＤＣブラシレス
モータは、図４の従来のＤＣブラシレスモータの固定子
アッセンブリの側面図から分かるように、コイルの体積
に対して、放熱面積が少ないことから、特に径方向内側
のコイルで発生するジュール熱の放熱が不十分であった
ため、固定子内の温度が著しく上昇する。したがって、
大トルク時に発熱が少ないという効果による性能向上が
得られないという課題を持っていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、本発明のＤＣブラシレスモータは、回転子に永
久磁石を用い、永久磁石を固着した一対の回転子の間
に、柱状の軟磁性材料からなる鉄心にコイルを巻いた固
定子ブロックを配した軸方向型ＤＣブラシレスモータに
おいて、隣接する前記固定子ブロック間に冷却用の金属
片を配したことを特徴とする。また、このＤＣブラシレ
スモータにおいて、固定子の内側のケース、または固定
子の外側ケースの少なくとも一方に冷却用の金属片保持
用の溝を配したことを特徴とする。また、さらに、冷却
効果を高め、かつ製造コストを削減する手段として、回
転子に永久磁石を用い、永久磁石を固着した一対の回転
子の間に、柱状の軟磁性材料からなる鉄心にコイルを巻
いた固定子ブロックを配した軸方向型ＤＣブラシレスモ
ータにおいて、前記固定子ブロックを保持または保護す
るための固定子径方向の内側ケースおよび外側ケース
が、一体化されていることを特徴とする。
として、本発明のＤＣブラシレスモータは、回転子に永
久磁石を用い、永久磁石を固着した一対の回転子の間
に、柱状の軟磁性材料からなる鉄心にコイルを巻いた固
定子ブロックを配した軸方向型ＤＣブラシレスモータに
おいて、隣接する前記固定子ブロック間に冷却用の金属
片を配したことを特徴とする。また、このＤＣブラシレ
スモータにおいて、固定子の内側のケース、または固定
子の外側ケースの少なくとも一方に冷却用の金属片保持
用の溝を配したことを特徴とする。また、さらに、冷却
効果を高め、かつ製造コストを削減する手段として、回
転子に永久磁石を用い、永久磁石を固着した一対の回転
子の間に、柱状の軟磁性材料からなる鉄心にコイルを巻
いた固定子ブロックを配した軸方向型ＤＣブラシレスモ
ータにおいて、前記固定子ブロックを保持または保護す
るための固定子径方向の内側ケースおよび外側ケース
が、一体化されていることを特徴とする。
【０００７】
【実施例】（実施例１）以下に本発明の実施例を図面を
用いて説明する。図１は、本発明のＤＣブラシレスモー
タの固定子アッセンブリの側面図である。図１におい
て、１はコイル、２は鉄心、３は冷却用金属片、４は固
定子ブロック、５は外側ケース、６は内側ケースであ
る。図１のように、モータのコイル１は、軟磁性材であ
る鉄心２を中心に巻かれた構造で、コイル１と鉄心２か
ら固定子ブロック４が構成される。固定子ブロック４
は、モータの回転中心点Ｏに対して放射状に配置され、
隣接する固定子ブロック４の間の各々に冷却用金属片３
が備えられている。
用いて説明する。図１は、本発明のＤＣブラシレスモー
タの固定子アッセンブリの側面図である。図１におい
て、１はコイル、２は鉄心、３は冷却用金属片、４は固
定子ブロック、５は外側ケース、６は内側ケースであ
る。図１のように、モータのコイル１は、軟磁性材であ
る鉄心２を中心に巻かれた構造で、コイル１と鉄心２か
ら固定子ブロック４が構成される。固定子ブロック４
は、モータの回転中心点Ｏに対して放射状に配置され、
隣接する固定子ブロック４の間の各々に冷却用金属片３
が備えられている。
【０００８】モータの固定子の発熱は、主にコイル１に
電流が流れたときに生じるジュール熱損失と鉄心２内で
生じる交番磁界による鉄損がその大部分を占める。した
がって、固定子ブロック５で発生する熱は、コイル１の
外周部から放出される。ここでコイル１外周部を台形に
例えると、下辺部と上辺部はそれぞれ隣接している外側
ケース５と内側ケース６に熱交換が行われる。さらに、
従来構造では、十分な放熱ができなかった斜辺部は冷却
用金属片３と熱交換を行う。そのため、モータの発生ト
ルクを制限するコイル１の温度の分布が均一化して、従
来のモータと比較して、小型で高出力のモータを構成す
ることが可能である。
電流が流れたときに生じるジュール熱損失と鉄心２内で
生じる交番磁界による鉄損がその大部分を占める。した
がって、固定子ブロック５で発生する熱は、コイル１の
外周部から放出される。ここでコイル１外周部を台形に
例えると、下辺部と上辺部はそれぞれ隣接している外側
ケース５と内側ケース６に熱交換が行われる。さらに、
従来構造では、十分な放熱ができなかった斜辺部は冷却
用金属片３と熱交換を行う。そのため、モータの発生ト
ルクを制限するコイル１の温度の分布が均一化して、従
来のモータと比較して、小型で高出力のモータを構成す
ることが可能である。
【０００９】また、図１に示した実施例では、内側ケー
ス６に溝を設けて、冷却用金属片３の位置決めを容易に
しているとともに、冷却用金属片３を外側ケース５から
貫通させて外気と直接熱交換を行える構造になってい
る。しかし、図には示さないが、冷却用金属片３を外側
ケース５から貫通させず、外側ケース５に保持用の溝を
設けることも本発明に含まれる。
ス６に溝を設けて、冷却用金属片３の位置決めを容易に
しているとともに、冷却用金属片３を外側ケース５から
貫通させて外気と直接熱交換を行える構造になってい
る。しかし、図には示さないが、冷却用金属片３を外側
ケース５から貫通させず、外側ケース５に保持用の溝を
設けることも本発明に含まれる。
【００１０】（実施例２）図２は、別の実施例における
本発明のＤＣブラシレスモータの固定子ケースの側面図
を示したものである。この実施例においては、外側ケー
ス５、および内側ケース６が一体となって固定子ケース
７を構成している。この様に固定子ケースを一体化する
ことによって、固定子各部品の位置精度が向上し、さら
に、組立が容易となるため、コストダウンが図ることが
できる。また、固定子ケース７は、隣接する固定子ブロ
ック間の部分で固定子ケース７の外側ケース５および内
側ケース６が連結されており、実施例１と同様に固定子
ブロックの斜辺部の冷却効果が高まるだけでなく、固定
子ブロック挿入部の形状をコイルの外周部の形状に近づ
けることで、冷却効果はさらに向上する。
本発明のＤＣブラシレスモータの固定子ケースの側面図
を示したものである。この実施例においては、外側ケー
ス５、および内側ケース６が一体となって固定子ケース
７を構成している。この様に固定子ケースを一体化する
ことによって、固定子各部品の位置精度が向上し、さら
に、組立が容易となるため、コストダウンが図ることが
できる。また、固定子ケース７は、隣接する固定子ブロ
ック間の部分で固定子ケース７の外側ケース５および内
側ケース６が連結されており、実施例１と同様に固定子
ブロックの斜辺部の冷却効果が高まるだけでなく、固定
子ブロック挿入部の形状をコイルの外周部の形状に近づ
けることで、冷却効果はさらに向上する。
【００１１】
【発明の効果】本発明のＤＣブラシレスモータは、回転
子に永久磁石を用い、永久磁石を固着した一対の回転子
の間に、柱状の軟磁性材料からなる鉄心にコイルを巻い
た固定子ブロックを配した軸方向型ＤＣブラシレスモー
タにおいて、隣接する前記固定子ブロック間に冷却用の
金属片を配することによって、固定子内部で発生する熱
の放熱効果を高められる。また、このＤＣブラシレスモ
ータにおいて、固定子の内側のケース、または固定子の
外側ケースの少なくとも一方に冷却用の金属片保持用の
溝を配して、固定子部品の位置決めを容易に行える。
子に永久磁石を用い、永久磁石を固着した一対の回転子
の間に、柱状の軟磁性材料からなる鉄心にコイルを巻い
た固定子ブロックを配した軸方向型ＤＣブラシレスモー
タにおいて、隣接する前記固定子ブロック間に冷却用の
金属片を配することによって、固定子内部で発生する熱
の放熱効果を高められる。また、このＤＣブラシレスモ
ータにおいて、固定子の内側のケース、または固定子の
外側ケースの少なくとも一方に冷却用の金属片保持用の
溝を配して、固定子部品の位置決めを容易に行える。
【００１２】さらに、回転子に永久磁石を用い、永久磁
石を固着した一対の回転子の間に、柱状の軟磁性材料か
らなる鉄心にコイルを巻いた固定子ブロックを配した軸
方向型ＤＣブラシレスモータにおいて、前記固定子ブロ
ックを保持または保護するための固定子径方向内側およ
び外側ケーシング部材が、一体化されることで、冷却効
果はさらに高まり、かつ製造コストを削減できる。
石を固着した一対の回転子の間に、柱状の軟磁性材料か
らなる鉄心にコイルを巻いた固定子ブロックを配した軸
方向型ＤＣブラシレスモータにおいて、前記固定子ブロ
ックを保持または保護するための固定子径方向内側およ
び外側ケーシング部材が、一体化されることで、冷却効
果はさらに高まり、かつ製造コストを削減できる。
【００１３】すなわち、上記の手段を用いて、発熱量が
少ないモータに対して放熱性を向上させることで小型で
高出力の高性能なモータとする事が可能である。
少ないモータに対して放熱性を向上させることで小型で
高出力の高性能なモータとする事が可能である。
【図１】 本発明のＤＣブラシレスモータの固定子アッ
センブリの側面図。
センブリの側面図。
【図２】 本発明のＤＣブラシレスモータの固定子ケー
スの側面図。
スの側面図。
【図３】 従来のＤＣブラシレスモータの縦断面図。
【図４】 従来のＤＣブラシレスモータの固定子アッセ
ンブリの側面図。
ンブリの側面図。
１ コイル ２ 鉄心 ３ 冷却用金属片 ４ 固定子ブロック ５ 外側ケース ６ 内側ケース ７ 固定子ケース １１ コイル １２ 鉄心 １８ 永久磁石
Claims (3)
- 【請求項１】 回転子に永久磁石を用い、永久磁石を固
着した一対の回転子の間に、柱状の軟磁性材料からなる
鉄心にコイルを巻いた固定子ブロックを配した軸方向型
ＤＣブラシレスモータにおいて、隣接する前記固定子ブ
ロック間に放射状に冷却用の金属片を配したことを特徴
とするＤＣブラシレスモータ。 - 【請求項２】 請求項１記載のＤＣブラシレスモータに
おいて、固定子の内側のケース、または固定子の外側ケ
ースの少なくとも一方に冷却用の金属片保持用の溝を配
したことを特徴とするＤＣブラシレスモータ。 - 【請求項３】 回転子に永久磁石を用い、永久磁石を固
着した一対の回転子の間に、柱状の軟磁性材料からなる
鉄心にコイルを巻いた固定子ブロックを配した軸方向型
ＤＣブラシレスモータにおいて、前記固定子ブロックを
保持または保護するための固定子径方向の内側ケースお
よび外側ケースが、一体化されていることを特徴とする
ＤＣブラシレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11912492A JPH05316709A (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Ｄｃブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11912492A JPH05316709A (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Ｄｃブラシレスモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05316709A true JPH05316709A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=14753539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11912492A Pending JPH05316709A (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Ｄｃブラシレスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05316709A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8786155B2 (en) | 2010-08-27 | 2014-07-22 | Hitachi Appliances, Inc. | Axial gap rotating electrical machine |
-
1992
- 1992-05-12 JP JP11912492A patent/JPH05316709A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8786155B2 (en) | 2010-08-27 | 2014-07-22 | Hitachi Appliances, Inc. | Axial gap rotating electrical machine |
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