WO2023079844A1 - モータ、ブロア、及び、車両 - Google Patents

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WO2023079844A1
WO2023079844A1 PCT/JP2022/034880 JP2022034880W WO2023079844A1 WO 2023079844 A1 WO2023079844 A1 WO 2023079844A1 JP 2022034880 W JP2022034880 W JP 2022034880W WO 2023079844 A1 WO2023079844 A1 WO 2023079844A1
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WO
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motor
stator
cavity
hollow portion
electronic component
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PCT/JP2022/034880
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English (en)
French (fr)
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真嗣 加藤
泰明 松下
弘和 山内
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

Definitions

  • the present disclosure relates to a motor, a blower, and a vehicle, and more particularly to an outer rotor type motor, a blower including the motor, and a vehicle including the blower.
  • Patent Document 1 describes an outer rotor type motor.
  • electronic components are arranged in a space formed in the central portion of a stator core (stator core).
  • the space formed in the central portion of the stator core is provided between the protective cover and the circuit board, and the protective cover temporarily fixes the shaft (rotating shaft). That is, the space in which the electronic components are arranged and the rotating shaft are separated by the protective cover. Therefore, in the motor of Patent Document 1, the rotating shaft and the electronic component are positioned to overlap each other in a plan view from the direction in which the shaft extends, and it is difficult to further reduce the thickness of the motor in the direction in which the shaft extends. .
  • the present disclosure has been made in view of the above points, and aims to provide a motor, blower, and vehicle that are further thinned.
  • a motor is an outer rotor type motor.
  • the motor includes a stator, a rotor, and electronic components.
  • the stator includes a stator core.
  • the rotor includes a rotating shaft and has a center of rotation as a center of rotation.
  • the stator core includes a stator body and a plurality of teeth.
  • the stator main body has a shaft hole into which the rotating shaft is inserted.
  • the plurality of teeth are provided at the end of the stator body.
  • the stator body further has a hollow portion different from the axial hole.
  • the electronic component is positioned within the cavity.
  • a blower according to another aspect of the present disclosure includes the motor and blades fixed to the rotating shaft of the motor.
  • a vehicle according to another aspect of the present disclosure includes the blower and a vehicle body that accommodates the blower.
  • FIG. 1 is an external view of a motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is another sectional view of the motor according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an external view of a stator core of the motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 5A is a schematic diagram showing an example of a cross-sectional shape of a hollow portion of a stator core of the motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 5B is a schematic diagram showing another example of the cross-sectional shape of the hollow portion of the stator core of the motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 5A is a schematic diagram showing an example of a cross-sectional shape of a hollow portion of a stator core of the motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 5B is a schematic diagram showing another example of the cross-sectional shape of the hollow portion of the stator core of the motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 5C is a schematic diagram showing still another example of the cross-sectional shape of the hollow portion of the stator core of the motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the positional relationship between the hollow portion of the stator core of the motor according to Modification 1 and the teeth.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a blower according to Embodiment 2.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a vehicle according to Embodiment 3.
  • FIG. 1 is an outer rotor type motor.
  • the motor 1 includes a rotor 2, a stator 3, a circuit board 4, and bearings 51 and 52, as shown in FIGS. 1 is an external view of the motor 1.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor taken along a plane including the axis A1 of the rotating shaft 20 of the rotor 2 and the II-II line segment perpendicular to the axis A1.
  • FIG. 3 is a cross section of the motor taken along a plane that has the axis A1 of the rotating shaft 20 of the rotor 2 as a normal line, includes a III-III line segment orthogonal to the axis A1, and passes through the center of the rotor core 21. It is a diagram.
  • the rotor 2 has a rotating shaft 20, a rotor core 21, and a plurality of (16 in FIG. 3) permanent magnets 22, as shown in FIGS.
  • a plurality of permanent magnets 22 are held by the rotor core 21 .
  • the stator 3 has a stator core 31 and a plurality of (18 in FIG. 3) coils 38 .
  • Permanent magnets 22 are arranged around stator core 31 . That is, rotor core 21 surrounds stator core 31 .
  • a plurality of coils 38 are wound around the stator core 31 .
  • Rotor 2 rotates with respect to stator 3 . That is, the rotor 2 rotates when the magnetic flux (magnetic force) generated from the plurality of coils 38 acts on the plurality of permanent magnets 22 . Rotational force (driving force) of the rotor 2 is output from the rotating shaft 20 to the outside of the motor 1 .
  • Rotor 2 has a rotor core 21 , a plurality of permanent magnets 22 and a rotating shaft 20 .
  • the rotor core 21 has a disc portion 23 and a cylindrical portion 24 .
  • the disk portion 23 has a disk shape centered on the axis A1, and the thickness direction of the disk portion 23 is parallel to the axis A1.
  • the cylindrical portion 24 has a hollow cylindrical shape centered on the axis A1.
  • the outer peripheral portion of the disk portion 23 is connected to one end of the cylindrical portion 24 in the direction parallel to the axis A1 (hereinafter referred to as the extending direction A2 of the axis A1 or simply the extending direction A2).
  • the cylindrical portion 24 surrounds the stator 3 in plan view from the extending direction A2 of the axis A1.
  • a plurality of permanent magnets 22 are arranged on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 24 at equal intervals along the inner peripheral surface of the cylindrical portion 24 .
  • a plurality of permanent magnets 22 face the stator 3 .
  • the rotating shaft 20 extends along the extending direction A2 of the axis A1.
  • the rotating shaft 20 passes through the center of the disc portion 23 .
  • a stator 3 is positioned between the rotating shaft 20 of the rotor 2 and the cylindrical portion 24 of the rotor core 21 .
  • the stator 3 has a stator core 31 and multiple coils 38 .
  • FIG. 4 is an external view of the stator core 31 of the motor 1 of this embodiment.
  • the stator core 31 has a stator body 32 and a plurality of (18 in FIGS. 3 and 4) teeth 33 .
  • the stator main body 32 is in the shape of a hollow disk centered on the axis A1.
  • a plurality of teeth 33 protrude from a radially outer end portion 39 (see FIG. 4) of the stator body 32 .
  • a portion of the end portion 39 between two adjacent teeth 33 is an outer peripheral edge 391 of the stator main body 32 .
  • the teeth 33 are provided between two outer peripheral edges 391 adjacent to each other.
  • a shaft hole 36 is also provided in the stator body 32 .
  • the shaft hole 36 is a cylindrical through hole having a diameter D1 (see FIG. 4) and centered on the axis A1. Bearings 51 and 52 and the rotating shaft 20 are arranged in the shaft hole 36 .
  • the stator body 32 is formed with one or more (six in FIGS. 3 and 4) hollow portions 37 . As shown in FIGS. 3 and 4, the six cavities 37 include cavities 371, 372, 373, 374, 375, and 376. FIG.
  • Each cavity 37 is formed between an end 39 of the stator body 32 and the shaft hole 36 . That is, each of the hollow portions 37 is formed between the outer peripheral edge 391 and the teeth 33 and the shaft hole 36 . Each of the hollow portions 37 penetrates the stator main body 32, for example, in the extending direction A2 of the axis A1. Each of the hollow portions 37 is, for example, cylindrical or prismatic. As will be described later, there is at least one cavity 37 in which the electronic component 41 is arranged. In FIGS. 2 and 3, electronic component 411 is positioned within cavity 371 . Electronic component 412 is also disposed within cavity 372 .
  • Each of the plurality of teeth 33 includes a trunk portion 34 and a tip portion 35, as shown in FIG.
  • the trunk portion 34 protrudes outward in the radial direction of the stator body 32 from the end portion 39 of the stator body 32 .
  • the body portions 34 of the plurality of teeth 33 are provided at regular intervals in the circumferential direction of the stator body 32 (rotational direction of the rotor 2).
  • the tip portion 35 protrudes from the tip of the body portion 34 .
  • the multiple teeth 33 correspond to the multiple coils 38 on a one-to-one basis.
  • Each of the coils 38 is formed by winding a conductive wire around the body portion 34 of the corresponding tooth 33 .
  • the circuit board 4 includes a board base material 45 and circuit elements arranged on the board base material 45, as shown in FIG.
  • the substrate base material 45 of the circuit board 4 is, for example, a printed circuit board.
  • the substrate base material 45 of the circuit board 4 is formed in a substantially circular shape in plan view from the extending direction A2 of the axis A1, and has a through hole through which the rotating shaft 20 is passed in the center.
  • a plurality of circuit elements for driving the motor 1 are provided on the main surface 42 of the substrate base material 45 .
  • a plurality of circuit elements constitute a drive circuit that drives the motor 1 .
  • the drive circuit includes one or more (two in FIG. 3) electronic components 41 .
  • the two electronic components 41 include an electronic component 411 and an electronic component 412 .
  • Each of the electronic components 41 is, for example, a relatively tall component, a so-called tall component, such as an inductor, a transformer, a capacitor, or the like.
  • Each of the electronic components 41 is arranged so that the entire area of the electronic component 41 overlaps with one of the hollow portions 37 of the stator core 31 in plan view from the extending direction A2 of the axis A1. As shown in FIG. 3 , the entire area of the electronic component 411 overlaps the hollow portion 371 in plan view from the extending direction A2 of the axis A1. Further, the entire area of the electronic component 412 overlaps with the hollow portion 372 in plan view from the extending direction A2 of the axis A1. Therefore, in the motor 1 according to the first embodiment, the distance between the main surface 42 of the substrate base material 45 and the stator core 31 is the height of the electronic component 41 (the distance between the main surface 42 of the substrate base material 45 and the upper end of the electronic component 41).
  • a portion of the electronic component 41 is positioned within the cavity 37 . That is, in the motor 1, even if the electronic component 41 is a tall component, the circuit board 4 and the stator core 31 can be brought closer along the extension direction A2 of the axis A1, so that the motor 1 can be made thinner. can be done.
  • each of the electronic components 41 may be positioned within any one of the hollow portions 37 of the stator core 31 .
  • the electronic components 41 do not necessarily have to be arranged inside all the cavities 37 .
  • no electronic component 41 is arranged inside each of the cavities 373-376.
  • the circuit board 4 includes one electronic component 41
  • the electronic component 41 is located in one of the cavities 37 provided in the stator core 31 .
  • the circuit board 4 includes two electronic components 41
  • each of the two electronic components 41 is positioned in a different one of the cavities 37 provided in the stator core 31.
  • the drive circuit may include components whose height is lower than the distance between the main surface 42 of the circuit board 4 and the stator core 31 , and the components need not be present inside the cavity 37 .
  • (2-4) Bearing The bearing 51 is arranged in the shaft hole 36 of the stator core 31, as shown in FIGS. 2 and 3, the bearing 52 is arranged inside the shaft hole 36 of the stator core 31. As shown in FIGS. The two bearings 51 and 52 are arranged in the extending direction A2 of the axis A1. Also, the rotation axis of each of the two bearings 51 and 52 coincides with the axis A1. Both the bearing 51 and the bearing 52 hold the rotating shaft 20 .
  • the rotating shaft 20 is held by at least two bearings 51 and 52.
  • the stability of the axis A1 of the rotating shaft 20 is improved, and the axial vibration of the rotor 2 can be reduced.
  • the wear of the bearings 51 and 52 and the rotating shaft 20 can be suppressed, so that the service life of the motor 1 can be extended.
  • FIG. 3 is a plan view of the stator core 31 viewed from the extending direction A2 of the axis A1. The shape and arrangement of the cavity 37 will be described in detail below.
  • each of the hollow portions 37 is a through hole extending in the extending direction A2 of the axis A1.
  • Each of the hollow portions 37 has, for example, a columnar shape extending in the extending direction A2 of the axis A1, or a columnar shape such as a prismatic shape.
  • the shape of the hollow portion 37 (hereinafter referred to as “cross-sectional shape”) in plan view from the extending direction A2 of the axis A1 is, for example, circular.
  • the cross-sectional shape of the hollow portion 37 is, for example, a polygon. Examples of polygons include, for example, quadrilaterals, hexagons, octagons, etc., but other shapes are also possible.
  • the cross-sectional shape of the hollow portion 37 is preferably a regular polygon. That is, the cross-sectional shape of the hollow portion 37 may be a regular octagon as shown in FIG. 5A. If the hollow portion 37 has a polygonal cross-sectional shape, the sides of the polygon may form an arbitrary angle with respect to an imaginary straight line connecting the tooth 33 closest to the hollow portion 37 and the axis A1. For example, when the cross-sectional shape of the hollow portion 37 is square, even if an imaginary straight line connecting the tooth 33 closest to the hollow portion 37 and the axis A1 intersects a pair of sides of the square at an angle of 90°. good.
  • FIG. 5A is a schematic diagram showing an example of the cross-sectional shape of the hollow portion 37 of the stator core 31.
  • the cross-sectional shape of the hollow portion 37 may be a shape in which the corners of a polygon are replaced by arcs (a shape in which the vertex of the polygon is a curved surface). That is, the cross-sectional shape of the hollow portion 37 may be a shape in which each vertex of a square is replaced by an arc, as shown in FIG. 5B.
  • FIG. 5B is a schematic diagram showing another example of the cross-sectional shape of the hollow portion 37 of the stator core 31. As shown in FIG.
  • the stator core 31 may include hollow portions 37 having different cross-sectional shapes.
  • the size of the motor 1 is about 90 mm in outer diameter and about 20 to 25 mm in height, excluding the rotating shaft 20 .
  • the diameter of each hollow portion 37 is preferably 8 mm or more and 12 mm or less, for example. This preferable range is large enough to accommodate electronic components in the cavity 37 and is large enough to secure a magnetic flux path.
  • the size of the motor 1 is an example, and the motor 1 may have other sizes. In this case, the preferred value of the diameter of each of the cavities 37 may vary.
  • the vertices or sides of the polygon are symmetrical with respect to an imaginary straight line connecting the tooth 33 closest to the hollow portion 37 and the axis A1. It is preferred that the points lie on the imaginary straight line.
  • the cross-sectional shape of the hollow portion 37 is a square, as shown in FIG. 4, the perpendicular bisectors of the pair of sides of the square coincide with the imaginary straight line L1.
  • the hollow portion 37 has a square cross-sectional shape, for example, one diagonal line of the square overlaps the imaginary straight line L2, as shown in FIG. 5C.
  • FIG. 5C is a schematic diagram showing still another example of the cross-sectional shape of the hollow portion 37 of the stator core 31. As shown in FIG.
  • each of the cavities 37 is separated from the shaft hole 36 of the stator main body 32 . It is preferable that the distance D2 between the cavity 37 and the shaft hole 36 is at least 5% or more of the diameter D1 of the shaft hole 36. As a result, the distance D2 between the hollow portion 37 and the shaft hole 36 can be made sufficiently long, so that the strength of the portion between the hollow portion 37 and the shaft hole 36 in the stator body 32 can be further increased. .
  • each of the hollow portions 37 is separated from the outer peripheral edge 391 of the stator main body 32 . It is preferable that the distance D3 between the hollow portion 37 and the outer peripheral edge 391 is at least 50% or more of the width W1 of the tooth 33 .
  • the width W1 of the tooth 33 refers to the width of the trunk portion 34 of the tooth 33 in the direction orthogonal to the imaginary straight line L1 connecting the tooth 33 and the axis A1.
  • the portion of the stator main body 32 sandwiched between the hollow portion 37 and the outer peripheral edge 391 has a sufficient width in the radial direction of the teeth 33 . Therefore, the strength around the hollow portion 37 of the stator body 32 can be sufficiently increased.
  • the distance between the axis A1 and the center position of each cavity 37 is the same. is preferably
  • each of the cavities 37 is positioned between the tooth 33 closest to the cavity 37 and the axis A1. More specifically, each of the hollow portions 37 exists on the imaginary straight line L1 corresponding to the hollow portion 37 .
  • the imaginary straight line L1 is a straight line that is orthogonal to the extending direction A2 of the axial center A1 and connects the tooth 33 closest to the corresponding cavity 37 and the axial center A1.
  • the center of gravity 37w of the hollow portion 37 refers to the position of the center of gravity of the object when it is assumed that an object having the same shape as the hollow portion 37 and a uniform density is inserted into the hollow portion 37 .
  • the position of the center of gravity 37w is the middle point of the central axis of the cylinder in the extending direction A2.
  • the position of the center of gravity 37w is the intersection of the diagonal lines of the quadrangular prism, and extends from the extending direction A2. It is a punctuation point of a diagonal line of a square in plan view.
  • each of the hollow portions 37 has a center of gravity 37 w of the hollow portion 37 existing on the virtual straight line L1 corresponding to the hollow portion 37 .
  • the distance D3 between the hollow portion 37 and the outer peripheral edge 391 of the stator main body 32 is long because the teeth 33 are on the imaginary straight line L1. Therefore, when the center of the hollow portion 37 exists on the imaginary straight line L1, the magnetic flux from the teeth 33 can easily pass through the region between the hollow portion 37 and the outer peripheral edge 391 . Further, by separating the outer peripheral edge 391 of the stator main body 32 and the hollow portion 37, the strength of the portion between the outer peripheral edge 391 of the stator main body 32 and the hollow portion 37 can be further increased.
  • a first imaginary straight line connecting the center of gravity 37w of the first cavity and the axis A1 and the center of gravity 37w of the second cavity and the second imaginary straight line connecting the axis A1 is constant.
  • the stator core 31 has six hollow portions 37
  • the hollow portions 37 are provided every 60° in the circumferential direction D ⁇ b>7 of the stator body 32 . Therefore, the positions of the centers of gravity 37w of the plurality of cavities 37 are symmetrical with respect to rotation of 60° along the axis A1.
  • stator core 31 is symmetrical with respect to rotation of 60°. With this configuration, variations in the influence of the cavity 37 on the magnetic flux can be reduced in the circumferential direction D7 of the stator body 32 .
  • each of the cavities 37 is line-symmetrical with respect to an imaginary straight line perpendicular to the axis A1. Therefore, the positions of the centers of gravity 37w of the plurality of cavities 37 are symmetrical with respect to the imaginary straight line perpendicular to the axis A1.
  • the shape of the hollow portion 37 may be symmetrical with respect to an imaginary straight line perpendicular to the axis A1.
  • the stator core 31 is line-symmetrical with respect to an imaginary straight line L1 perpendicular to the axis A1 in plan view from the direction A2 in which the axis A1 extends.
  • the positions of the centers of gravity 37w of all the cavities 37 are rotationally symmetrical, and the cavities 37 having the same shape are both rotationally symmetrical and linearly symmetrical. It is preferable that at least one of For example, in the case of the stator core 31 shown in FIG. 4, the positions of the centers of gravity 37w (371w to 376w) of all the cavities 37 are rotationally symmetrical and linearly symmetrical by 60°, and the quadrangular cavities 37 are rotationally symmetrical and linearly symmetrical by 180°. It is symmetrical, and the circular cavity 37 is line symmetrical.
  • the number of cavities 37 is preferably a divisor of the number of teeth 33 when two or more. According to this configuration, when a plurality of cavities 37 are provided at equal intervals in the circumferential direction D7 of the stator body 32, the relative positional relationship between the cavities 37 and the teeth 33 adjacent to the cavities 37 is It becomes uniform for all the cavities 37 .
  • each of the other cavities 37 similarly exists on a virtual straight line corresponding to Therefore, when the number of hollow portions 37 is n (n is an integer equal to or greater than 2), the position of the center of gravity 37w of the hollow portions 37 is symmetrical with respect to rotation of (360/n)°. Therefore, variations in magnetic flux density are reduced in the circumferential direction D7 of the stator body 32, and the rotational stability of the rotor 2 is improved.
  • the number of hollow portions 37 is preferably a divisor of the number of magnetic poles of the rotor 2 . More preferably, the number of cavities 37 is a common divisor of the number of teeth 33 and the number of magnetic poles of rotor 2 . According to this configuration, when a plurality of cavities 37 are provided at equal intervals in the circumferential direction D7 of the stator main body 32, the teeth 33 closest to the cavities 37 and the permanent magnets 22 positioned in the vicinity of the teeth 33 becomes uniform for all the cavities 37 . For example, when the number of teeth 33 is 12 and the number of magnetic poles of the rotor 2 is 8, both the teeth 33 and the rotor 2 are symmetrical with respect to 90° rotation. Therefore, the four hollow portions 37 are provided in the stator core 31 so that the positions of the centers of gravity 37w of the hollow portions 37 are symmetrical with respect to rotation of 90°. The influence on magnetic flux can be reduced.
  • the number of cavities 37 is preferably determined by the number of teeth 33 and the number of magnetic poles of rotor 2 .
  • the cavity 37 in which the electronic component 41 is arranged affects the stator body 32 around the cavity 37
  • the cavity 37 in which the electronic component 41 is not arranged affects the stator body 32 around the cavity 37.
  • the difference in influence is not as large as the difference in influence on the stator main body 32 due to the presence or absence of the cavity 37 . Therefore, there may exist a hollow portion 37 in which the electronic component 41 is not arranged. That is, the number of hollow portions 37 may be greater than the number of electronic components 41 .
  • the hollow portions 37 in which the electronic components 41 are arranged are close to each other.
  • the electronic components 41 as follows. That is, it is preferable to arrange the electronic component 41 in each of the hollow portions 372 and 373 rather than in each of the hollow portions 372 and 375 .
  • the distance between the cavity 37 in which the electronic component 41 is arranged and the other cavity 37 in which the electronic component 41 is arranged is the diameter of the end 39 of the stator body 32 ( It is preferably 50% or less of the outer diameter of the stator main body 32).
  • the electronic component 41 is arranged inside the hollow portion 37 of the stator core 31 . Therefore, even if the electronic component 41 is a tall component such as an inductor, a transformer, or a capacitor, the stator core 31 and the circuit board 4 can be brought closer along the extension direction A2 of the axis A1. Therefore, the thickness of the motor 1 can be reduced in the extending direction A2.
  • the stator core 31 is provided with the shaft hole 36 separately from the hollow portion 37 . Therefore, even if the electronic component 41 is a tall component, the plurality of bearings 51 and 52 that support the rotating shaft 20 can be arranged in the shaft hole 36 . Therefore, a plurality of bearings 51 and 52 can be easily provided on the rotating shaft 20 of the motor 1, and the vibration of the shaft can be reduced, and the life of the rotating shaft 20 and the bearings 51 and 52 can be extended.
  • the hollow portion 37 is arranged at a distance of 5% or more of the diameter D1 of the shaft hole 36 from the shaft hole 36 of the stator core 31 . Therefore, the strength of stator core 31 between shaft hole 36 and hollow portion 37 can be further increased.
  • the hollow portion 37 is arranged at a distance of 50% or more of the width W1 of the teeth 33 from the outer peripheral edge 391 of the stator main body 32 . Therefore, since the distance between the hollow portion 37 and the outer peripheral edge 391 is sufficient, the magnetic coupling between the stator main body 32 and the teeth 33 and the strength of the stator core 31 can be further enhanced. Therefore, this configuration can improve the rotational stability of the rotor 2 .
  • the cavity 37 is positioned on an imaginary straight line connecting the tooth 33 and the axis A1. Therefore, when the size of the hollow portion 37 is the same, the distance between the hollow portion 37 and the outer peripheral edge 391 of the stator body 32 can be increased. Therefore, it is possible to increase the distance between the hollow portion 37 and the outer peripheral edge 391 of the stator main body 32 while increasing the cross-sectional area of the hollow portion 37 .
  • the stator core 31 has a plurality of hollow portions 37, and the positions of the centers of gravity 37w of the plurality of hollow portions 37 are symmetrical with respect to a straight line perpendicular to the axis A1. symmetric with respect to a rotation of (360/n)° (n is the number of cavities 37) around the axis A1. Therefore, unevenness in magnetic flux density in the circumferential direction of the stator core 31 can be reduced. That is, it is possible to reduce the increase in cogging torque and torque ripple of the rotor 2 and improve the rotational stability.
  • the number of hollow portions 37 provided in the stator core 31 is a common divisor of the number of teeth 33 and the number of magnetic poles of the rotor 2 . Therefore, when the positions of the centers of gravity 37w of the hollow portions 37 are arranged at regular intervals in the circumferential direction of the stator main body 32, the positional relationship between the hollow portions 37 and the teeth 33 can also have the same structure. Therefore, the unevenness of the magnetic flux density in the circumferential direction of the stator core 31 can be reduced, and the rotational stability of the rotor 2 can be improved.
  • the center of gravity 37w of the hollow portion 37 may not be present on the imaginary straight line L2 connecting the tooth 33 closest to the hollow portion 37 and the axis A1.
  • a center of gravity 37w of the cavity 37 may exist. 6 is a schematic diagram showing the positional relationship between the cavity 37 of the stator core 31 and the teeth 33 of the motor according to Modification 1. As shown in FIG.
  • all of the plurality of hollow portions 37 provided in the stator core 31 may have the same shape.
  • all of the plurality of cavities 37 may be cylindrical extending in the extending direction A2.
  • all of the plurality of hollow portions 37 may have a regular hexagonal prism shape extending in the extending direction A2.
  • the number of teeth 33 and the number of magnetic poles of the rotor 2 may be arbitrary.
  • the number of teeth 33 may be 12 and the number of magnetic poles of the rotor 2 may be 8 (8 poles and 12 slots).
  • the number of hollow portions 37 is preferably two or four.
  • the number of teeth 33 may be 10 and the number of magnetic poles of the rotor 2 may be 12 (10 poles and 12 slots).
  • the number of hollow portions 37 is preferably two. In the first embodiment, since the number of teeth is 18 and the number of magnetic poles of the rotor 2 is 16, the number of hollow portions 37 is preferably two.
  • the bearing 52 is not limited to the configuration in which the bearing 52 is arranged in the shaft hole 36, and the bearing 52 sandwiches the rotor core 21 between the bearings 51 and 52 in the extending direction A2 of the axis A1. They may be in a positional relationship. That is, at least the bearing 51 is arranged in the shaft hole 36 of the stator core 31, and the bearing 52 holds the rotary shaft 20, thereby achieving the same effect.
  • the hollow portion 37 is not limited to a cylindrical shape or prismatic shape extending in the extending direction A2, and the hollow portion 37 may have a truncated cone shape or a truncated pyramid shape.
  • cavity 37 may be conical, pyramidal, frustoconical, or frustopyramidal.
  • the hollow portion 37 has a larger cross-sectional area of the cross section having the extending direction A2 as the normal direction at a position closer to the circuit board 4, and a position farther from the circuit board 4 having the extending direction A2 as the normal line.
  • the cross-sectional area of the cross section in the direction is small. Even with such a configuration, the electronic component 41 can be arranged in the concave portion, so that the same effect can be obtained.
  • the sixth modification of the first embodiment is not limited to the structure in which the hollow portion 37 penetrates the stator main body 32 along the extending direction A2 of the axis A1, and the hollow portion 37 is a concave portion extending in the extending direction A2. There may be. That is, the hollow portion 37 may be a recess formed in the surface of the stator body 32 facing the circuit board 4 .
  • the cavity 37 is open on the surface of the stator body 32 facing the circuit board 4 and has a depth necessary for the electronic component 41 to be arranged therein.
  • the hollow portion 37 has a larger cross-sectional area of a cross section normal to the extending direction A2 at a position closer to the circuit board 4, and a position farther from the circuit board 4 has a larger cross-sectional area in the extending direction A2. It may be a shape having a small cross-sectional area of a cross section having a normal direction of .
  • the shape of the hollow portion 37 is, for example, cylindrical, prismatic, conical, pyramidal, truncated conical, truncated pyramidal, hemispherical, or the like. In other words, the hollow portion 37 is partially closed to the extent that the electronic component 41 can be placed inside.
  • stator core 31 is a laminated core made up of a plurality of steel plates
  • cavity 37 may not be formed in some of the steel plates that make up stator core 31 .
  • the electronic component 41 can be arranged in the concave portion, so that the same effect can be obtained.
  • the number of electronic components 41 is not limited to two.
  • the electronic component 41 is arranged inside any one of the cavities 371 to 376 .
  • the first electronic component 41 is arranged, for example, inside the cavity 371 .
  • the second electronic component 41 is arranged, for example, in the hollow portion 372 .
  • the third electronic component 41 is arranged in one of the cavities 373 to 376 .
  • the circuit board 4 is not limited to the disc shape, and the circuit board 4 may be semicircular or fan-shaped. Alternatively, the circuit board 4 may be polygonal. That is, the area of the circuit board 4 may be reduced to a minimum as long as the electronic component 41 can be arranged inside the hollow portion 37 .
  • Embodiment 2 In Embodiment 2, a blower 6 including the motor 1 according to Embodiment 1 will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of the blower 6 according to the second embodiment.
  • the blower 6 according to Embodiment 2 includes a motor 1, a case 61, and blades 62, as shown in FIG.
  • the motor 1 and blades 62 are housed in a case 61 .
  • the motor 1 is directly or indirectly connected to the blades 62 , and the blades 62 rotate in conjunction with the rotation of the motor 1 .
  • the case 61 has a body portion 611 and an exhaust flange 612 .
  • the body portion 611 has a cylindrical shape and extends in the extending direction A2 of the axis A1 of the motor 1 (see FIG. 1).
  • the exhaust flange 612 has a cylindrical shape and protrudes in a direction orthogonal to the extending direction A2 of the axis A1 of the motor 1 .
  • the space inside the body portion 611 and the space inside the exhaust flange 612 communicate with each other.
  • the body portion 611 and the exhaust flange 612 of the case 61 are integrally formed using resin, for example.
  • the vanes 62 are rotated by the motor 1. More specifically, the blades 62 are accommodated in the case 61 while being directly or indirectly connected to the motor 1 .
  • the blades 62 are attached to a portion of the rotary shaft 20 that protrudes from the motor 1 into the case 61 (upward in FIG. 7). Inside the case 61 , the blades 62 rotate in conjunction with the rotation of the motor 1 .
  • the electronic component 41 is arranged inside the hollow portion 37 of the stator core 31 . Therefore, even if the electronic component 41 is a tall component such as an inductor, a transformer, or a capacitor, the stator core 31 and the circuit board 4 can be brought closer along the extension direction A2 of the axis A1. Therefore, the thickness of the motor 1 can be reduced in the extending direction A2. Thereby, when the thickness of the case 61 in the extension direction A2 is the same, the blower 6 can be made thinner than the conventional blower using a motor.
  • the thickness of the blower 6 in the extending direction A2 is the same, the thickness of the case 61 and the blades 62 in the extending direction A2 can be increased by the thickness of the motor 1 in the extending direction A2. Therefore, when the thickness in the extension direction A2 of the blower is the same as that of a blower using a conventional motor, the air volume can be increased to enhance the cooling effect.
  • Embodiment 3 a vehicle (moving body) 7 including a blower 6 according to Embodiment 2 will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a vehicle 7 according to the third embodiment.
  • a vehicle 7 according to Embodiment 3 includes a blower 6, a battery 71, a control device 72, a cable 73, and a vehicle body 74 (moving body main body), as shown in FIG.
  • the same components as those of the blower 6 according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the vehicle 7 is a four-wheeled hybrid vehicle in which an engine and a driving battery 71 are mounted on a vehicle body 74.
  • the vehicle 7 is not limited to a hybrid vehicle, and may be an electric vehicle.
  • the battery 71 is composed of, for example, a lithium-ion battery, a nickel-metal hydride battery, or the like, and supplies electric power to the motor 1, a drive motor for running the vehicle 7, and the like.
  • the control device 72 is electrically connected to the blower 6 by a cable 73 and controls the motor 1 of the blower 6. More specifically, controller 72 is electrically connected to circuit board 4 of motor 1 (see FIG. 2) by cable 73 . Also, the control device 72 controls the battery 71 . More specifically, the control device 72 controls power supply from the battery 71 to the motor 1, the drive motor, and the like.
  • a vehicle body 74 is equipped with a blower 6, a battery 71, a control device 72, and a cable 73.
  • the blower 6 used in the vehicle 7 functions as a cooling fan system to suppress the temperature rise of the battery 71 .
  • the blades 62 are rotated and wind is sent to the battery 71 .
  • the battery 71 is air-cooled, and the temperature rise of the battery 71 is suppressed.
  • the electronic component 41 is arranged inside the hollow portion 37 of the stator core 31 . Therefore, even if the electronic component 41 is a tall component such as an inductor, a transformer, or a capacitor, the stator core 31 and the circuit board 4 can be brought closer along the extension direction A2 of the axis A1. Therefore, the thickness of the motor 1 can be reduced in the extending direction A2. Thereby, the thickness of the blower 6 in the stretching direction A2 can be reduced. Alternatively, since the thickness of the motor 1 is small in the extension direction A2, the case 61 and blades 62 of the blower 6 can be extended in the extension direction A2 without changing the size of the blower 6. FIG. Therefore, the cooling effect of the blower 6 can be easily improved.
  • a motor (1) according to the first aspect is an outer rotor type motor (1).
  • a motor (1) comprises a stator (3), a rotor (2) and electronic components (41).
  • the stator (3) includes a stator core (31).
  • the rotor (2) includes a rotating shaft (20) and rotates about an axis (A1).
  • a stator core (31) includes a stator body (32) and a plurality of teeth (33).
  • the stator body (32) has a shaft hole (36) into which the rotating shaft (20) is inserted.
  • a plurality of teeth (33) are provided at the end (39) of the stator body (32).
  • the stator body (32) further has a cavity (37) different from the axial hole (36).
  • An electronic component (41) is placed in the cavity (37).
  • the rotation axis of the rotor (2) is The thickness of the motor (1) along the extension direction (A2) of the axis (A1) can be reduced without affecting (20).
  • the cavity (37) is circular in plan view from the extending direction (A2) of the axis (A1).
  • the electronic component (41) only needs to be inside the hollow portion (37) in plan view from the extending direction (A2) of the axis (A1). 41) has less restrictions on shape and position. Therefore, for example, it becomes easy to design the circuit board (4) on which the electronic component (41) is mounted. Also, in the stator (3), variations in magnetic flux density due to the cavity (37) can be reduced.
  • the cavity (37) is polygonal when viewed from above in the direction (A2) in which the axis (A1) extends.
  • the electronic component (41) only needs to be inside the hollow portion (37) in plan view from the extending direction (A2) of the axis (A1). 41) has less restrictions on shape and position. Therefore, for example, it becomes easy to design the circuit board (4) on which the electronic component (41) is mounted. Also, in the stator (3), variations in magnetic flux density due to the cavity (37) can be reduced.
  • the cavity (37) is quadrangular in plan view from the extension direction (A2) of the axis (A1).
  • the cross-sectional shape of the electronic component (41) is square, it is possible to reduce the increase in the cross-sectional area of the cavity (37). Moreover, it becomes easy to provide the hollow portion (37) in the stator core (31).
  • the hollow portion (37) is orthogonal to the extending direction (A2) of the axis (A1) and has a plurality of It exists on an imaginary straight line (L1) passing through one of the teeth (33) and the axis (A1).
  • the motor (1) it becomes easy to increase the distance (D3) between the teeth (33) and the outer peripheral edge (391) of the stator body (32). Therefore, the magnetic flux from the tooth (33) can easily pass through the area between the cavity (37) and the outer peripheral edge (391). In addition, the strength of the portion between the outer peripheral edge (391) of the stator body (32) and the cavity (37) can be further increased.
  • a plurality of hollow portions (37) are formed in the stator body (32).
  • the electronic component (41) is arranged inside one of the plurality of cavities (37) (37).
  • the electronic component (41) may be arranged inside any one of the plurality of cavities (37). Therefore, for example, it is possible to share the stator core (31) for a plurality of types of motors having the same structure of the stator (3) and different layouts of the circuit boards (4) on which the electronic components (41) are mounted. can.
  • the stator body (32) is perpendicular to the axis (A1) in a plan view from the extending direction (A2) of the axis (A1).
  • the shape is symmetrical with respect to the virtual straight line (L1).
  • the number of the plurality of cavities (37) is a divisor of the number of the plurality of teeth (33).
  • the plurality of hollow portions (37) having the same shape are arranged so that their centers of gravity (37w) are evenly spaced along the circumferential direction (D7) of the stator (3).
  • the relative positional relationship between the hollow portion (37) and the teeth (33) closest to the hollow portion (37) can be the same in the circumferential direction (D7) of the stator (3). Therefore, it is possible to reduce the uneven magnetic flux density in the circumferential direction (D7) of the stator (3).
  • the number of the plurality of cavities (37) is a divisor of the number of magnetic poles of the rotor (2).
  • the plurality of hollow portions (37) having the same shape are arranged so that their centers of gravity (37w) are evenly spaced along the circumferential direction (D7) of the stator (3).
  • the relative positional relationship between the magnetic poles of the rotor (2) and the cavity (37) can be the same in the direction of rotation (D7) of the rotor (2). Therefore, it is possible to reduce variations in the torque of the rotor (2) and stabilize the rotation characteristics.
  • the motor (1) according to the tenth aspect includes a plurality of electronic components (41) in any one of the sixth to ninth aspects.
  • the plurality of cavities (37) includes a first cavity (37) and a second cavity (37).
  • the plurality of electronic components (41) includes a first electronic component (41) and a second electronic component (41).
  • a first electronic component (41) is positioned within the first cavity (37).
  • a second electronic component (41) is positioned within the second cavity (37).
  • the motor (1) since the plurality of electronic components (41) are arranged in different cavities (37), the cross-sectional area of each cavity (37) can be reduced. can. Therefore, the cavity (37) can be easily provided in the stator core (31).
  • the stator body (32) is hollow cylindrical with the axis (A1) as the central axis.
  • the distance (D6) between the first cavity (37) and the second cavity (37) is no more than 50% of the diameter (D4) of the end (39) of the stator body (32).
  • the motor (1) when the number of electronic components (41) is small, by arranging the electronic components (41) close to each other, the first electronic component (41) and the second electronic component (41) The wiring distance to the electronic component (41) can be shortened, and the circuit board (4) provided with the first electronic component (41) and the second electronic component (41) can be miniaturized.
  • the shaft hole (36) is cylindrical with the axis (A1) as the central axis.
  • the shortest distance (D2) between the cavity (37) and the shaft hole (36) is 5% or more of the diameter (D1) of the shaft hole (36).
  • the strength of the stator core (31) between the shaft hole (36) and the cavity (37) is sufficiently increased. Therefore, sufficient rigidity of the stator core (31) can be ensured.
  • a motor (1) according to a thirteenth aspect is, in any one of the first to twelfth aspects, is 50% or more of the width (W1) of the teeth (33) in the direction perpendicular to the projection direction of the teeth (33).
  • the magnetic flux from the teeth (33) easily passes through the area between the outer peripheral edge (391) of the stator body (32) and the cavity (37). Therefore, it is possible to reduce variations in magnetic flux density among the plurality of teeth (33) and stabilize the rotation of the rotor (2). Also, the strength of the region between the outer peripheral edge (391) of the stator body (32) and the cavity (37) is sufficiently enhanced. Therefore, sufficient rigidity of the stator core (31) can be ensured.
  • the motor (1) according to the 14th aspect further comprises a bearing (51) in any one of the 1st to 13th aspects.
  • a bearing (51) is arranged in the shaft hole (36) and holds the rotating shaft (20) of the rotor (2).
  • the motor (1) by arranging the bearing (51) in the shaft hole (36), the rotation stability of the rotor (2) can be improved, and the life of the motor (1) can be extended. can. Further, even if the electronic component (41) is a tall component, it does not affect the arrangement of the bearings (51).
  • a blower (6) according to a fifteenth aspect comprises a motor (1) according to any one of the first to fourteenth aspects and a blade (62).
  • the vane (62) is fixed to the rotating shaft (20) of the motor (1).
  • the thickness in the motor (1), the thickness can be reduced in the direction (A2) in which the axis (A1) extends, so the thickness of the blower (6) can be reduced. .
  • a vehicle (7) according to a sixteenth aspect comprises the blower (6) according to the fifteenth aspect and a vehicle body (74) accommodating the blower (6).
  • the thickness of the motor (1) can be reduced in the direction (A2) in which the axis (A1) extends, so the blower (6) can be reduced in thickness. .
  • the motor can be made thinner, and the blower can be made thinner, and the blower can be easily installed in the vehicle. That is, the motor, blower, and vehicle according to the present disclosure are industrially useful.

Landscapes

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Abstract

更なる薄型化ができるモータ、ブロア、及び、車両を提供する。アウターロータ型のモータ(1)は、ステータ(3)と、ロータ(2)と、電子部品(41)と、を備える。ステータ(3)は、ステータコア(31)を含む。ロータ(2)は、回転軸(20)を含み、軸心(A1)を回転中心とする。回路基板(4)は、電子部品(41)を含む。ステータコア(31)は、ステータ本体(32)と、複数のティース(33)と、を含む。ステータ本体(32)は、回転軸(20)が挿入される軸孔(36)を有する。複数のティース(33)は、ステータ本体(32)の端部に設けられている。ステータ本体(32)は、軸孔(36)とは異なる空洞部(37)を更に有する。電子部品(41)は空洞部(37)内に配置されている。

Description

モータ、ブロア、及び、車両
 本開示は、モータ、ブロア、及び、車両に関し、特に、アウターロータ型のモータ、モータを備えるブロア、及び、ブロアを備える車両に関する。
 特許文献1には、アウターロータ型のモータが記載されている。特許文献1に記載のモータでは、固定子コア(ステータコア)の中央部に形成された空間に、電子部品が配設されている。
特開2001-204156号公報
 しかしながら、特許文献1のモータでは、ステータコアの中央部に形成される空間は、保護カバーと回路基板との間に設けられ、保護カバーがシャフト(回転軸)を仮固定している。すなわち、電子部品が配設される空間と回転軸とが、保護カバーで区画されている。したがって、特許文献1のモータでは、軸心の延伸方向からの平面視において、回転軸と電子部品とが重なる位置関係にあり、軸心の延伸方向におけるモータの厚さを更に小さくすることが難しい。
 本開示は上記の点に鑑みてなされたものであり、更なる薄型化を図るモータ、ブロア、及び、車両を提供することを目的とする。
 本開示の一態様に係るモータは、アウターロータ型のモータである。前記モータは、ステータと、ロータと、電子部品と、を備える。前記ステータは、ステータコアを含む。前記ロータは、回転軸を含み、軸心を回転中心とする。前記ステータコアは、ステータ本体と、複数のティースと、を含む。前記ステータ本体は、前記回転軸が挿入される軸孔を有する。前記複数のティースは、前記ステータ本体の端部に設けられている。前記ステータ本体は、前記軸孔とは異なる空洞部を更に有する。前記電子部品は前記空洞部内に配置されている。
 本開示の他の一態様に係るブロアは、前記モータと、前記モータの前記回転軸に固定されている羽根と、を備える。
 本開示の他の一態様に係る車両は、前記ブロアと、前記ブロアを収容する車体と、を備える。
 本開示の上記態様に係るモータ、ブロア、及び車両によれば、モータの更なる薄型化が可能である。
図1は、実施形態1に係るモータの外観図である。 図2は、実施形態1に係るモータの断面図である。 図3は、実施形態1に係るモータの他の断面図である。 図4は、実施形態1に係るモータのステータコアの外観図である。 図5Aは、実施形態1に係るモータのステータコアの空洞部の断面形状の例を示す模式図である。 図5Bは、実施形態1に係るモータのステータコアの空洞部の断面形状の他の例を示す模式図である。 図5Cは、実施形態1に係るモータのステータコアの空洞部の断面形状の更に他の例を示す模式図である。 図6は、変形例1に係るモータのステータコアの空洞部とティースとの位置関係を示す模式図である。 図7は、実施形態2に係るブロアの概略図である。 図8は、実施形態3に係る車両の概略図である。
 以下、本開示の実施形態に係るモータ、ブロア、及び、車両について図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例に過ぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
 (実施形態1)
 (1)モータの全体構成
 本開示の実施形態1に係るモータ1は、アウターロータ型のモータである。モータ1は、図1~3に示すように、ロータ2と、ステータ3と、回路基板4と、軸受51及び52と、を備える。なお、図1は、モータ1の外観図である。また、図2は、ロータ2の回転軸20の軸心A1と、軸心A1と直交するII-II線分とを含む平面で切ったときのモータの断面図である。また、図3は、ロータ2の回転軸20の軸心A1を法線とし、軸心A1と直交するIII-III線分を含みかつロータコア21の中央を通る平面で切ったときのモータの断面図である。
 ロータ2は、図1~3に示すように、回転軸20と、ロータコア21と、複数(図3では16個)の永久磁石22と、を有している。複数の永久磁石22は、ロータコア21に保持されている。ステータ3は、ステータコア31と、複数(図3では18個)のコイル38と、を有している。永久磁石22は、ステータコア31の周囲に配置されている。すなわち、ロータコア21は、ステータコア31を囲んでいる。複数のコイル38は、ステータコア31に巻かれている。ロータ2は、ステータ3に対して回転する。すなわち、複数のコイル38から発生する磁束(磁力)が複数の永久磁石22に作用することにより、ロータ2が回転する。ロータ2の回転力(駆動力)は、回転軸20からモータ1の外部に出力される。
 (2)モータの構成要素
 (2-1)ロータ
 ロータ2は、ロータコア21と、複数の永久磁石22と、回転軸20と、を有している。
 ロータコア21は、円板部23と、円筒部24と、を有している。円板部23は、軸心A1を中心とする円板状であり、円板部23の厚さ方向は、軸心A1と平行な方向である。円筒部24は、軸心A1を軸心とする中空円筒状である。円板部23の外周部と、軸心A1に平行な方向(以下、軸心A1の延伸方向A2、または単に延伸方向A2という)における円筒部24の一端とは繋がっている。軸心A1の延伸方向A2からの平面視において、円筒部24は、ステータ3を囲んでいる。円筒部24の内周面には、複数の永久磁石22が、円筒部24の内周面に沿って等間隔に並んでいる。複数の永久磁石22は、ステータ3と対向する。回転軸20は、軸心A1の延伸方向A2に沿って延伸する。回転軸20は、円板部23の中心を貫通している。ロータ2の回転軸20とロータコア21の円筒部24との間に、ステータ3が位置している。
 (2-2)ステータ
 ステータ3は、ステータコア31と、複数のコイル38と、を有している。
 図4は、本実施形態のモータ1にかかるステータコア31の外観図である。ステータコア31は、ステータ本体32と、複数(図3及び図4では18個)のティース33と、を有している。ステータ本体32は、軸心A1を中心とする中空円板状である。ステータ本体32の径方向の外側の端部39(図4参照)からは、複数のティース33が突出している。端部39のうち、互いに隣接する2つのティース33の間の部分がステータ本体32の外周縁391である。言い換えると、互いに隣接する2つの外周縁391の間にティース33が設けられている。
 また、ステータ本体32に、軸孔36が設けられている。軸孔36は、軸心A1を中心軸とする、直径D1(図4参照)の円筒状の貫通孔である。軸孔36には、軸受け51及び52と、回転軸20と、が配置されている。また、ステータ本体32は、1以上(図3及び図4では6個)の空洞部37が形成されている。図3及び図4に示すように、6個の空洞部37は、空洞部371、372、373、374、375、及び376を含む。
 空洞部37の各々は、ステータ本体32の端部39と、軸孔36との間に形成されている。すなわち、空洞部37の各々は、外周縁391及びティース33と、軸孔36との間に形成されている。空洞部37の各々は、例えば、軸心A1の延伸方向A2においてステータ本体32を貫通している。空洞部37の各々は、例えば、円柱状、又は、角柱状である。後述するように、内部に電子部品41が配置されている空洞部37が少なくとも1つ存在する。図2及び図3では、電子部品411は、空洞部371内に配置される。また、電子部品412は、空洞部372内に配置される。
 複数のティース33の各々は、図4に示すように、胴部34と先端部35と、を含む。胴部34は、ステータ本体32の端部39からステータ本体32の径方向において外向きに突出している。複数のティース33の胴部34は、ステータ本体32の周方向(ロータ2の回転方向)において等間隔に設けられている。先端部35は、胴部34の先端から突出している。複数のティース33は、複数のコイル38に一対一に対応する。コイル38の各々は、対応するティース33の胴部34に導線が巻かれることによって形成されている。
 (2-3)回路基板
 回路基板4は、図2に示すように、基板母材45と、基板母材45上に配されている回路素子とを含む。回路基板4の基板母材45は、例えば、プリント基板である。回路基板4の基板母材45は、軸心A1の延伸方向A2からの平面視において略円形に形成されており、中央部に回転軸20が通される貫通孔を有する。
 基板母材45の主面42には、モータ1を駆動するための複数の回路素子が設けられている。複数の回路素子は、モータ1を駆動する駆動回路を構成する。駆動回路は、1以上(図3では2個)の電子部品41を含む。図3に示すように、2個の電子部品41は、電子部品411と、電子部品412とを含む。電子部品41の各々は、例えば、比較的背の高い部品、いわゆる高背部品であり、例えば、インダクタ、トランス、コンデンサ等である。
 電子部品41の各々は、軸心A1の延伸方向A2からの平面視において、電子部品41の全域がステータコア31のいずれか1つの空洞部37と重なるように配置されている。図3に示すように、軸心A1の延伸方向A2からの平面視において、電子部品411の全域は、空洞部371と重なる。また、軸心A1の延伸方向A2からの平面視において、電子部品412の全域は、空洞部372と重なる。したがって、実施形態1に係るモータ1では、基板母材45の主面42とステータコア31と間の距離が電子部品41の高さ(基板母材45の主面42と電子部品41の上端との間の距離)より小さい場合に、電子部品41の一部が空洞部37内に配置される。すなわち、モータ1では、電子部品41が高背部品であっても、回路基板4とステータコア31とを軸心A1の延伸方向A2に沿って近づけることができるため、モータ1の薄型化を図ることができる。
 なお、電子部品41が複数存在する場合、電子部品41の各々は、ステータコア31の空洞部37のいずれか1つの空洞部37内に位置していればよい。言い換えると、必ずしも全ての空洞部37の内側に電子部品41が配置されている必要はない。図3に示すように、空洞部373~376の各々の内側には、電子部品41は配置されていない。また、例えば、回路基板4が1つの電子部品41を備える場合、電子部品41は、ステータコア31に設けられる空洞部37のうち、いずれか1つの空洞部37内に位置している。又は、例えば、回路基板4が2つの電子部品41を備える場合、2つの電子部品41の各々は、ステータコア31に設けられる空洞部37のうち、それぞれ異なる1つの空洞部37内に位置している。なお、回路基板4の主面42とステータコア31との間の距離よりも高さが低い部品を駆動回路が含んでいてもよく、その部品は、空洞部37の内部に存在する必要はない。
 (2-4)軸受
 軸受51は、図2及び図3に示すように、ステータコア31の軸孔36内に配置されている。また、軸受52は、図2及び図3に示すように、ステータコア31の軸孔36内に配置されている。2つの軸受51、52は、軸心A1の延伸方向A2に並んでいる。また、2つの軸受51、52の各々の回転軸は、軸心A1と一致する。そして、軸受51と軸受52は、いずれも、回転軸20を保持している。
 したがって、回転軸20は、少なくとも2つの軸受51、52によって保持されている。これにより、回転軸20の軸心A1の安定性が向上し、ロータ2の軸ブレを低減できる。また、ロータ2の軸ブレを低減することにより、軸受51、52及び回転軸20の摩耗が抑えられるため、モータ1の長寿命化を図ることができる。
 (3)ステータコアの詳細
 (3-1)空洞部の形状
 図3は、ステータコア31を軸心A1の延伸方向A2から平面視した平面図である。以下、空洞部37の形状及び配置について詳細に説明する。
 実施形態1において、空洞部37の各々は、軸心A1の延伸方向A2に延伸する貫通孔である。空洞部37の各々は、例えば、軸心A1の延伸方向A2に延伸する円柱状、又は、角柱状等の柱状である。軸心A1の延伸方向A2からの平面視における空洞部37の形状(以下、「断面形状」と呼ぶ)は、例えば、円形である。又は、空洞部37の断面形状は、例えば、多角形である。多角形の例としては、例えば、四角形、六角形、八角形などが挙げられるが、他の形状でもよい。また、空洞部37の断面形状は、正多角形であることが好ましい。すなわち、空洞部37の断面形状は、図5Aに示すように、正八角形でもよい。なお、空洞部37の断面形状が多角形である場合、空洞部37に最も近いティース33と軸心A1とを結ぶ仮想直線に対して多角形の辺がなす角は任意でよい。例えば、空洞部37の断面形状が正方形である場合、空洞部37に最も近いティース33と軸心A1とを結ぶ仮想直線と、正方形の一対の辺と、が90°の角度で交差してもよい。又は、例えば、空洞部37の断面形状が正方形である場合、空洞部37に最も近いティース33と軸心A1とを結ぶ仮想直線と、正方形の一対の辺と、が45°の角度で交差してもよい。又は、例えば、空洞部37の断面形状が正方形である場合、空洞部37に最も近いティース33と軸心A1とを結ぶ仮想直線と、正方形の一対の辺と、が30°の角度で交差してもよい。なお、図5Aは、ステータコア31の空洞部37の断面形状の例を示す模式図である。
 また、空洞部37の断面形状は、多角形の角を円弧に置き換えた形状(多角形の頂点部分が曲面である形状)でもよい。すなわち、空洞部37の断面形状は、図5Bに示すように、正方形の各頂点を円弧に置き換えた形状でもよい。なお、図5Bは、ステータコア31の空洞部37の断面形状の他の例を示す模式図である。
 なお、全ての空洞部37の断面形状が同一である必要はなく、図4に示すように、ステータコア31に断面形状の異なる空洞部37が混在していてもよい。
 一例として、モータ1の大きさは、回転軸20を除いて外径が90mm、高さが20~25mm程度である。この場合、空洞部37の断面形状が円形であれば、空洞部37の各々の直径は、例えば、8mm以上12mm以下であることが好ましい。この好ましい範囲であれば、空洞部37に電子部品が入る大きさで、かつ磁束経路を確保するために十分な大きさである。なお、モータ1の大きさは一例であり、他の大きさのモータ1もあり得る。この場合、空洞部37の各々の直径の好ましい値は変わり得る。
 また、空洞部37の断面形状が多角形である場合、空洞部37に最も近いティース33と軸心A1とを結ぶ仮想直線に対して線対称となるように、多角形の頂点又は辺の中点が仮想直線上に存在することが好ましい。例えば、空洞部37の断面形状が正方形である場合、図4に示すように、正方形の一対の辺の各々の垂直二等分線が仮想直線L1と一致する。又は、空洞部37の断面形状が正方形である場合、例えば、図5Cに示すように、正方形の1つの対角線が仮想直線L2と重なる。空洞部37に最も近いティース33と軸心A1とを結ぶ仮想直線に対して空洞部37の断面形状が線対称であることにより、ステータ本体32のうち空洞部37の周囲の部分において、軸心A1及び仮想直線と直交する方向の磁束密度のばらつきを低減させることができる。したがって、ステータ本体32に空洞部37が設けられたことに起因するロータ2の回転安定性の低下を低減させることができる。なお、図5Cは、ステータコア31の空洞部37の断面形状の更に他の例を示す模式図である。
 (3-2)空洞部の径方向の位置
 空洞部37の各々は、ステータ本体32の軸孔36と離間している。空洞部37と軸孔36との間の距離D2は、少なくとも、軸孔36の直径D1の5%以上であることが好ましい。これにより、空洞部37と軸孔36との間の距離D2を十分に長くすることができるので、ステータ本体32における空洞部37と軸孔36との間の部分の強度をより高めることができる。
 また、空洞部37の各々は、ステータ本体32の外周縁391と離間している。空洞部37と外周縁391との間の距離D3は、少なくとも、ティース33の幅W1の50%以上であることが好ましい。なお、ティース33の幅W1とは、ティース33と軸心A1とを結ぶ仮想直線L1と直交する方向における、ティース33の胴部34の幅を指す。これにより、空洞部37と外周縁391との間に挟まれるステータ本体32の部分が、外周縁391に隣接する2つのティース33が磁気結合するためのヨークとして十分に機能する。すなわち、空洞部37に最近接する外周縁391を挟む2つのティース33の間で、磁束密度のばらつきを低減させることができる。また、空洞部37と外周縁391との間に挟まれるステータ本体32の部分が、ティース33の径方向に十分な幅を有する。したがって、ステータ本体32の空洞部37周辺の強度を十分に高めることができる。
 なお、ステータコア31に複数の空洞部37が設けられる場合、空洞部37の形状及び大きさが同一である場合には、軸心A1と各空洞部37の中心位置との間の距離は、同一であることが好ましい。
 (3-3)ステータコアの周方向における空洞部の位置
 空洞部37の各々は、空洞部37に最近接するティース33と、軸心A1との間に位置する。より具体的には、空洞部37の各々は、空洞部37に対応する仮想直線L1上に存在する。仮想直線L1は、軸心A1の延伸方向A2に直交し、かつ、対応する空洞部37に最近接するティース33と軸心A1とを結ぶ直線である。空洞部37の重心37wとは、空洞部37と同形状で密度が均一である物体が空洞部37に挿入されていると仮定した場合の、その物体の重心の位置を指す。例えば、空洞部37が軸心A1の延伸方向A2に延伸する円柱状である場合、重心37wの位置は、円柱の中心軸の延伸方向A2における中点である。また、例えば、空洞部37が軸心A1の延伸方向A2に延伸し断面形状が正方形である四角柱状である場合、重心37wの位置は、四角柱の対角線の交点であり、延伸方向A2からの平面視において正方形の対角線の句点である。また、空洞部37の各々は、空洞部37の重心37wがその空洞部37に対応する仮想直線L1上に存在することが好ましい。
 空洞部37の重心37wが仮想直線L1上に存在する場合、同じ形状の空洞部37について、空洞部37の重心37wが仮想直線L3上に存在する場合(図6参照)に比べて、図4に示すように、仮想直線L1上にティース33があるために、空洞部37とステータ本体32の外周縁391との間の距離D3は長くなる。したがって、空洞部37の中心が仮想直線L1上に存在する場合、空洞部37と外周縁391との間の領域をティース33からの磁束が通りやすくすることができる。また、ステータ本体32の外周縁391と空洞部37とを離すことによって、ステータ本体32の外周縁391と空洞部37との間の部分の強度をより高めることができる。
 (3-4)空洞部の配置の対称性
 ステータコア31が複数の空洞部37を有する場合、複数の空洞部37は、ステータ本体32の周方向D7において等間隔に設けられている。より詳しくは複数の空洞部37の重心37wが、ステータ本体32の周方向D7において等間隔に並ぶ。したがって、空洞部37の重心37wと軸心A1とを結ぶ仮想直線と、その空洞部37に隣接する空洞部37の重心37wと軸心A1とを結ぶ仮想直線とがなす角度は一定である。言い換えると、隣接する2つの空洞部(第1空洞部、第2空洞部)37において、第1空洞部の重心37wと軸心A1とを結ぶ第1仮想直線と、第2空洞部の重心37wと軸心A1とを結ぶ第2仮想直線とがなす角度は一定である。例えば、ステータコア31が6個の空洞部37を有する場合、空洞部37は、ステータ本体32の周方向D7において、60°毎に設けられる。したがって、複数の空洞部37の重心37wの位置は、軸心A1に沿った60°の回転に対して対称である。また、複数の空洞部37の形状が各空洞部37の重心37wと軸心A1とを結ぶ仮想直線との関係において同一である場合、ステータコア31は、60°の回転に対して対称である。この構成により、ステータ本体32の周方向D7において、空洞部37による磁束への影響のばらつきを低減させることができる。
 又は、ステータコア31が複数の空洞部37を有する場合、空洞部37の各々は、軸心A1と直交する仮想直線に対して線対称である。したがって、複数の空洞部37の重心37wの位置は、軸心A1と直交する仮想直線に対して線対称である。また、例えば、空洞部37の形状が、軸心A1と直交する仮想直線に対して線対称であってもよい。例えば、図4に示すように、軸心A1の延伸方向A2からの平面視において、ステータコア31は、軸心A1と直交する仮想直線L1に対して線対称である。
 なお、ステータコア31が形状の異なる複数の空洞部37を有する場合、全ての空洞部37の重心37wの位置が、回転対称であり、かつ、同一形状の空洞部37が、回転対称と線対称との少なくとも一方を満たしていることが好ましい。例えば、図4に示すステータコア31の場合、全ての空洞部37の重心37w(371w~376w)の位置が60°回転対称かつ線対称であり、四角形状の空洞部37が180°回転対称かつ線対称であり、丸形状の空洞部37が線対称である。
 (3-5)空洞部の個数
 空洞部37の個数は、2以上である場合は、ティース33の個数の約数であることが好ましい。この構成によれば、複数の空洞部37がステータ本体32の周方向D7において等間隔に設けられた場合に、空洞部37と、その空洞部37に近接するティース33との相対位置関係は、全ての空洞部37について均一となる。すなわち、例えば、空洞部37の1つが、空洞部37に最近接するティース33と軸心A1とを通過する仮想直線上に存在する場合、他の空洞部37の各々も同様に、その空洞部37に対応する仮想直線上に存在する。したがって、空洞部37の個数をn(nは2以上の整数)としたとき、空洞部37の重心37wの位置は、(360/n)°の回転に対して対称の形状となる。そのため、ステータ本体32の周方向D7において磁束密度のばらつきが低減し、ロータ2の回転安定性が向上する。
 なお、空洞部37の個数は、ロータ2の磁極の数の約数であることが好ましい。より好ましくは、空洞部37の個数は、ティース33の数とロータ2の磁極の数の公約数である。この構成によれば、複数の空洞部37がステータ本体32の周方向D7において等間隔に設けられた場合に、空洞部37に最近接するティース33と、ティース33の近傍に位置する永久磁石22との相対位置関係が、全ての空洞部37について均一となる。例えば、ティース33の数が12個であり、ロータ2の磁極の数が8である場合、ティース33とロータ2は、いずれも90°の回転に対して対称である。したがって、90°の回転に対して空洞部37の重心37wの位置が対称となるようにステータコア31に空洞部37が4個設けられることで、ステータ本体32の周方向D7において、空洞部37による磁束への影響を低減させることができる。
 (3-6)電子部品の配置
 電子部品41は、いずれかの空洞部37の内部に配置される。
 上述したように、空洞部37の個数は、ティース33の数とロータ2の磁極の数とによって好ましい数が定まる。一方で、電子部品41が配置されている空洞部37が空洞部37周囲のステータ本体32に与える影響と、電子部品41が配置されていない空洞部37が空洞部37周囲のステータ本体32に与える影響との差は、空洞部37の有無によるステータ本体32への影響の差ほど大きくない。したがって、電子部品41が配置されない空洞部37が存在してもよい。すなわち、空洞部37の個数は、電子部品41の個数より多くてもよい。
 なお、空洞部37の個数が電子部品41の個数より多い場合、電子部品41が内部に配置される空洞部37が互いに近接していることが好ましい。例えば、図4に示すように、ステータコア31が空洞部37を6個有しており、電子部品41が2個である場合、以下のように電子部品41を配置することが好ましい。すなわち、空洞部372と空洞部375との各々に電子部品41が配置されるより、空洞部372と空洞部373との各々に電子部品41が配置されることが好ましい。具体的には、電子部品41が内部に配置される空洞部37と、電子部品41が内部に配置される他の空洞部37との間の距離は、ステータ本体32の端部39の直径(ステータ本体32の外径)に対して50%以下であることが好ましい。このような構成により、回路基板4上において2つの電子部品41の間の配線を短くすることができる。
 (4)効果
 実施形態1に係るモータ1では、ステータコア31の空洞部37の内部に電子部品41が配置される。したがって、電子部品41がインダクタ、トランス、コンデンサ等の高背部品であっても、ステータコア31と回路基板4とを軸心A1の延伸方向A2に沿って近づけることができる。したがって、延伸方向A2においてモータ1を薄型化することができる。
 また、実施形態1に係るモータ1では、ステータコア31に空洞部37とは別に軸孔36が設けられる。したがって、電子部品41が高背部品であっても、回転軸20を支持する複数の軸受51、52を軸孔36に配置することができる。したがって、モータ1の回転軸20に複数の軸受51、52を容易に設けることができ、軸ブレを低減し、回転軸20及び軸受51、52の長寿命化を図ることができる。
 また、実施形態1に係るモータ1では、空洞部37がステータコア31の軸孔36から、軸孔36の直径D1の5%以上の距離を隔てて配置される。したがって、軸孔36と空洞部37との間におけるステータコア31の強度をより高めることができる。
 また、実施形態1に係るモータ1では、空洞部37がステータ本体32の外周縁391から、ティース33の幅W1の50%以上の距離を隔てて配置される。したがって、空洞部37と外周縁391との距離が十分であるため、ステータ本体32とティース33との磁気結合と、ステータコア31の強度とをより高めることができる。したがって、この構成により、ロータ2の回転安定性を向上することができる。
 また、実施形態1に係るモータ1では、空洞部37がティース33と軸心A1とを結ぶ仮想直線上に位置する。したがって、空洞部37の大きさが同じである場合に、空洞部37とステータ本体32の外周縁391との距離を大きくすることができる。したがって、空洞部37の断面積を大きくした上で、空洞部37とステータ本体32の外周縁391との間の距離を大きくすることができる。
 また、実施形態1に係るモータ1では、ステータコア31が複数の空洞部37を有し、複数の空洞部37の重心37wの位置は、軸心A1と直交する直線に対して線対称、と、軸心A1を中心とした(360/n)°(nは空洞部37の数)の回転に対して対称、との少なくとも1つを満たす。したがって、ステータコア31の周方向における磁束密度のムラを低減できる。つまり、ロータ2のコギングトルク増大及びトルクリプル増大を低減して回転安定性を向上することができる。
 また、実施形態1に係るモータ1では、ステータコア31に設けられる空洞部37の数が、ティース33の数とロータ2の磁極数との公約数である。したがって、空洞部37の重心37wの位置がステータ本体32の周方向に等間隔に並んでいる場合、空洞部37とティース33との位置関係についても、同様の構造とすることができる。したがって、ステータコア31の周方向における磁束密度のムラを低減でき、ロータ2の回転安定性を向上することができる。
 (5)変形例
 以下、実施形態1の変形例について説明する。
 (変形例1)
 実施形態1の変形例1として、空洞部37の重心37wは、空洞部37に最近接するティース33と軸心A1とを結ぶ仮想直線L2上に存在していなくてもよい。例えば、図6に示すように、周方向D7に沿って隣接する2つのティース33の間に位置するステータ本体32の外周縁391上の位置P1と軸心A1とを結ぶ仮想直線L3上に、空洞部37の重心37wが存在してもよい。なお、図6は、変形例1に係るモータのステータコア31の空洞部37とティース33との位置関係を示す模式図である。このような場合であっても、空洞部37と、ステータ本体32の外周縁391との間の距離D3が十分に大きい場合、実施形態1と同様の効果を得ることができる。すなわち、ステータコア31における、空洞部37と、ステータ本体32の外周縁391との間の領域をティース33からの磁束が通りやすいようにすることができる。
 (変形例2)
 実施形態1の変形例2として、ステータコア31に設けられる複数の空洞部37は、すべて同一形状であってもよい。例えば、複数の空洞部37は全て延伸方向A2に延伸する円筒形であってもよい。又は、例えば、複数の空洞部37は全て延伸方向A2に延伸する、正六角柱状であってもよい。
 (変形例3)
 実施形態1の変形例3として、ティース33の個数とロータ2の磁極数とはそれぞれ任意であってよい。例えば、ティース33の個数が12でロータ2の磁極数は8(8極12スロット)であってもよい。この場合に、空洞部37の個数は、2又は4が好ましい。又は、例えば、ティース33の個数が10でロータ2の磁極数は12(10極12スロット)であってもよい。空洞部37の個数は、2が好ましい。なお、実施形態1ではティースの個数が18、ロータ2の磁極数は16であるため、空洞部37の個数は、2が好ましい。
 (変形例4)
 実施形態1の変形例4として、軸受52が軸孔36に配されている構成に限定されず、軸受52は、軸心A1の延伸方向A2において、ロータコア21を軸受51と軸受52とで挟む位置関係にあってもよい。すなわち、少なくとも軸受51がステータコア31の軸孔36内に配置され、軸受52が回転軸20を保持していることで、同様の効果を奏する。
 (変形例5)
 実施形態1の変形例5として、空洞部37が延伸方向A2に延伸する円柱状又は角柱状に限定されず、空洞部37は、円錐台状又は角錐台状であってもよい。例えば、空洞部37は、円錐状、角錐状、円錐台状又は角錐台状であってもよい。空洞部37は、軸心A1の延伸方向A2において、回路基板4に近い位置ほど延伸方向A2を法線方向とする断面の断面積が大きく、回路基板4から遠い位置ほど延伸方向A2を法線方向とする断面の断面積が小さい。このような構成であっても、凹部に電子部品41を配することができるため、同様の効果を奏する。
 (変形例6)
 実施形態1の変形例6として、空洞部37が軸心A1の延伸方向A2に沿ってステータ本体32を貫通している構成に限定されず、空洞部37は、延伸方向A2に延伸する凹部であってもよい。すなわち、空洞部37は、ステータ本体32の回路基板4と対向する面に形成された窪みであってもよい。空洞部37は、ステータ本体32の回路基板4に対向する面に開口しており、電子部品41が内部に配置されるために必要な深さを有している。又は、空洞部37は、軸心A1の延伸方向A2において、回路基板4に近い位置ほど延伸方向A2を法線方向とする断面の断面積が大きく、回路基板4から遠い位置ほど、延伸方向A2を法線方向とする断面の断面積が小さい形状であってもよい。空洞部37の形状は、例えば、円柱上、角柱状、円錐状、角錐状、円錐台状、角錐台状、及び、半球状等である。言い換えると、電子部品41が内部に配置されることに支障がない程度に、空洞部37の一部が塞がっている。例えば、ステータコア31が複数の鋼板で構成される積層コアである場合、ステータコア31を構成する複数の鋼板のうちの一部の鋼板に空洞部37が形成されていなくてもよい。このような構成であっても、凹部に電子部品41を配することができるため、同様の効果を奏する。
 (変形例7)
 実施形態1の変形例7として、電子部品41の個数は2個に限られない。例えば、電子部品41の個数が1個である場合、電子部品41は、空洞部371~376のうちいずれか1つの内側に配置される。また、例えば、電子部品41の個数が3個である場合、第1の電子部品41は、例えば、空洞部371内に配置される。また、第2の電子部品41は、例えば、空洞部372内に配置される。また、第3の電子部品41は、空洞部373~376のうちいずれか1つの空洞部37内に配置される。
 (変形例8)
 実施形態1の変形例8として、回路基板4が円板状である構成に限定されず、回路基板4は、半円形や扇形であってもよい。あるいは、回路基板4は、多角形であってもよい。すなわち、電子部品41を空洞部37内に配置できれば、回路基板4の面積を最小限に削減してよい。
 (実施形態2)
 実施形態2では、実施形態1に係るモータ1を備えるブロア6について、図面を参照して説明する。
 (1)構成
 図7は、実施形態2に係るブロア6の概略図である。実施形態2に係るブロア6は、図7に示すように、モータ1と、ケース61と、羽根62とを備える。モータ1と羽根62とは、ケース61に収容されている。モータ1は、羽根62と直接的又は間接的に連結されており、モータ1の回転に連動して、羽根62が回転する。
 ケース61は、本体部611と、排気フランジ612とを有する。本体部611は、筒状であり、モータ1の軸心A1(図1参照)の延伸方向A2に延伸する。排気フランジ612は、筒状であり、モータ1の軸心A1の延伸方向A2に直交する方向に突出する。本体部611の内側の空間と、排気フランジ612の内側の空間とは連通している。ケース61の本体部611と排気フランジ612とは、例えば、樹脂を用いて一体で形成されている。
 羽根62は、モータ1により回転する。より詳細には、羽根62は、モータ1に直接又は間接的に接続されている状態で、ケース61に収容されている。例えば、羽根62は、回転軸20のうち、モータ1からケース61内部(図7における上方)に突出した部分に取り付けられる。ケース61内において、羽根62は、モータ1の回転に連動して回転する。
 (2)効果
 実施形態2に係るブロア6によれば、ステータコア31の空洞部37の内部に電子部品41が配置される。したがって、電子部品41がインダクタ、トランス、コンデンサ等の高背部品であっても、ステータコア31と回路基板4とを軸心A1の延伸方向A2に沿って近づけることができる。したがって、延伸方向A2においてモータ1を薄型化することができる。これにより、延伸方向A2におけるケース61の厚みが同一である場合には、従来のモータを用いたブロアに対し、ブロア6を薄型化することができる。また、延伸方向A2におけるブロア6の厚みを同一とした場合には、モータ1の延伸方向A2における厚みが薄い分だけ、ケース61及び羽根62の延伸方向A2における厚みを大きくすることができる。したがって、従来のモータを用いたブロアに対し、ブロアの延伸方向A2における厚みを同一とした場合、風量を増加させて冷却効果を高めることができる。
 (実施形態3)
 実施形態3では、実施形態2に係るブロア6を備える車両(移動体)7について、図面を参照して説明する。
 (1)構成
 図8は、実施形態3に係る車両7の概略図である。実施形態3に係る車両7は、図8に示すように、ブロア6と、バッテリ71と、制御装置72と、ケーブル73と、車体74(移動体本体)とを備える。なお、実施形態3に係るブロア6に関し、実施形態2に係るブロア6(図7参照)と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
 図8に示す例では、車両7は、エンジンと駆動用のバッテリ71とが車体74に搭載された四輪のハイブリッド自動車である。なお、車両7は、ハイブリッド自動車に限らず、電気自動車であってもよい。
 バッテリ71は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等で構成されており、モータ1、車両7を走行させるための駆動モータ等に電力を供給する。
 制御装置72は、ケーブル73によって、ブロア6に電気的に接続されており、ブロア6のモータ1を制御する。より詳細には、制御装置72は、ケーブル73によって、モータ1の回路基板4(図2参照)に電気的に接続されている。また、制御装置72は、バッテリ71を制御する。より詳細には、制御装置72は、バッテリ71からモータ1及び駆動モータ等への電力供給を制御する。
 車体74には、ブロア6とバッテリ71と制御装置72とケーブル73とが搭載されている。
 車両7に用いられているブロア6は、バッテリ71の温度上昇を抑制するために、冷却用のファンシステムとして機能する。ブロア6において、モータ1が回転駆動することにより、羽根62が回転し、バッテリ71に対して風が送り込まれる。これにより、バッテリ71が空冷され、バッテリ71の温度上昇が抑制される。
 (2)効果
 実施形態3に係る車両7によれば、ステータコア31の空洞部37の内部に電子部品41が配置される。したがって、電子部品41がインダクタ、トランス、コンデンサ等の高背部品であっても、ステータコア31と回路基板4とを軸心A1の延伸方向A2に沿って近づけることができる。したがって、延伸方向A2においてモータ1を薄型化することができる。これにより、延伸方向A2におけるブロア6の厚みを小さくすることができる。又は、延伸方向A2においてモータ1の厚みが小さいために、ブロア6の大きさを変えずに、ブロア6のケース61及び羽根62を延伸方向A2に伸ばすことができる。したがって、ブロア6による冷却効果を容易に向上させることができる。
 以上説明した実施形態及び変形例は、本開示の様々な実施形態及び変形例の一部に過ぎない。また、実施形態及び変形例は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
 (態様)
 第1の態様に係るモータ(1)は、アウターロータ型のモータ(1)である。モータ(1)は、ステータ(3)と、ロータ(2)と、電子部品(41)と、を備える。ステータ(3)は、ステータコア(31)を含む。ロータ(2)は、回転軸(20)を含み、軸心(A1)を回転中心とする。ステータコア(31)は、ステータ本体(32)と、複数のティース(33)と、を含む。ステータ本体(32)は、回転軸(20)が挿入される軸孔(36)を有する。複数のティース(33)は、ステータ本体(32)の端部(39)に設けられている。ステータ本体(32)は、軸孔(36)とは異なる空洞部(37)を更に有する。電子部品(41)は空洞部(37)内に配置されている。
 上記の態様に係るモータ(1)によれば、ステータコア(31)に形成されている空洞部(37)内に背の高い電子部品(41)を配置することで、ロータ(2)の回転軸(20)に影響を与えることなく、軸心(A1)の延伸方向(A2)に沿ったモータ(1)の厚さを小さくできる。
 第2の態様に係るモータ(1)では、第1の態様において、空洞部(37)は、軸心(A1)の延伸方向(A2)からの平面視において円形である。
 上記態様に係るモータ(1)によれば、軸心(A1)の延伸方向(A2)からの平面視で電子部品(41)は空洞部(37)の内側にあればよいため、電子部品(41)の形状及び位置の制約が小さい。したがって、例えば、電子部品(41)が搭載される回路基板(4)の設計が容易となる。また、ステータ(3)において、空洞部(37)による磁束密度のばらつきを低減できる。
 第3の態様に係るモータ(1)では、第1の態様において、空洞部(37)は、軸心(A1)の延伸方向(A2)からの平面視において多角形である。
 上記態様に係るモータ(1)によれば、軸心(A1)の延伸方向(A2)からの平面視で電子部品(41)は空洞部(37)の内側にあればよいため、電子部品(41)の形状及び位置の制約が小さい。したがって、例えば、電子部品(41)が搭載される回路基板(4)の設計が容易となる。また、ステータ(3)において、空洞部(37)による磁束密度のばらつきを低減できる。
 第4の態様に係るモータ(1)では、第3の態様において、空洞部(37)は、軸心(A1)の延伸方向(A2)からの平面視において四角形である。
 上記態様に係るモータ(1)によれば、電子部品(41)の断面形状が四角形であるので、空洞部(37)の断面積の増大を低減することができる。また、ステータコア(31)に空洞部(37)を設けることが容易となる。
 第5の態様に係るモータ(1)では、第1~第4の態様のいずれかにおいて、空洞部(37)は、軸心(A1)の延伸方向(A2)と直交し、かつ、複数のティース(33)のうちの1つと軸心(A1)とを通る仮想直線(L1)上に存在する。
 上記態様に係るモータ(1)によれば、ティース(33)とステータ本体(32)の外周縁(391)との距離(D3)を大きくとることが容易となる。したがって、空洞部(37)と外周縁(391)との間の領域をティース(33)からの磁束が通りやすくすることができる。また、ステータ本体(32)の外周縁(391)と空洞部(37)との間の部分の強度をより高めることができる。
 第6の態様に係るモータ(1)では、第1~第5の態様のいずれかにおいて、ステータ本体(32)に空洞部(37)が複数形成されている。電子部品(41)は、複数の空洞部(37)のうち1つの空洞部(37)の内側に配置されている。
 上記態様に係るモータ(1)によれば、複数の空洞部(37)のうちいずれか1つの内側に電子部品(41)を配置すればよい。したがって、例えば、ステータ(3)の構造が同じで、かつ、電子部品(41)が搭載される回路基板(4)のレイアウトが異なる複数種類のモータについて、ステータコア(31)を共通化することができる。
 第7の態様に係るモータ(1)では、第6の態様において、ステータ本体(32)は、軸心(A1)の延伸方向(A2)からの平面視において、軸心(A1)と直交する仮想直線(L1)に対して線対称の形状である。
 上記態様に係るモータ(1)によれば、ステータ(3)の周方向(D7)における磁束密度の偏りを低減することができる。
 第8の態様に係るモータ(1)では、第6又は第7の態様において、複数の空洞部(37)の個数は、複数のティース(33)の個数の約数である。
 上記態様に係るモータ(1)によれば、同一形状の複数の空洞部(37)を、その重心(37w)がステータ(3)の周方向(D7)に沿って等間隔となるように配置した場合、空洞部(37)と、空洞部(37)に最近接するティース(33)との相対位置関係を、ステータ(3)の周方向(D7)において同一とすることができる。したがって、ステータ(3)の周方向(D7)における磁束密度の偏りを低減することができる。
 第9の態様に係るモータ(1)では、第8の態様において、複数の空洞部(37)の個数は、ロータ(2)の磁極数の約数である。
 上記態様に係るモータ(1)によれば、同一形状の複数の空洞部(37)を、その重心(37w)がステータ(3)の周方向(D7)に沿って等間隔となるように配置した場合、ロータ(2)の磁極と、空洞部(37)との相対位置関係を、ロータ(2)の回転方向(D7)において同一とすることができる。したがって、ロータ(2)のトルクのばらつきを低減し、回転特性を安定化させることができる。
 第10の態様に係るモータ(1)では、第6~第9の態様のいずれかにおいて、電子部品(41)を複数備える。複数の空洞部(37)は、第1の空洞部(37)と、第2の空洞部(37)とを含む。複数の電子部品(41)は、第1の電子部品(41)と、第2の電子部品(41)とを含む。第1の電子部品(41)は、第1の空洞部(37)内に配置されている。第2の電子部品(41)は、第2の空洞部(37)内に配置されている。
 上記態様に係るモータ(1)によれば、複数の電子部品(41)が、それぞれ異なる空洞部(37)に配置されているため、各々の空洞部(37)の断面積を小さくすることができる。したがって、ステータコア(31)に空洞部(37)を容易に設けることができる。
 第11の態様に係るモータ(1)では、第10の態様において、ステータ本体(32)は、軸心(A1)を中心軸とする中空円筒形である。第1の空洞部(37)と第2の空洞部(37)との間の距離(D6)は、ステータ本体(32)の端部(39)の直径(D4)の50%以下である。
 上記態様に係るモータ(1)によれば、電子部品(41)の数が少ない場合に、電子部品(41)を互いに近づけて配置することにより、第1の電子部品(41)と第2の電子部品(41)との間の配線距離を短くできるとともに、第1の電子部品(41)及び第2の電子部品(41)が設けられた回路基板(4)を小型化することができる。
 第12の態様に係るモータ(1)は、第1~第11の態様のいずれかにおいて、軸孔(36)は、軸心(A1)を中心軸とする円筒形である。空洞部(37)と軸孔(36)との間の最短距離(D2)は、軸孔(36)の直径(D1)の5%以上である。
 上記態様に係るモータ(1)によれば、軸孔(36)と空洞部(37)との間におけるステータコア(31)の強度が十分に高められる。したがって、ステータコア(31)の剛性を十分に確保できる。
 第13の態様に係るモータ(1)は、第1~第12の態様のいずれかにおいて、空洞部(37)とステータ本体(32)の外周縁(391)との間の最短距離(D3)は、ティース(33)の突出方向と直交する方向におけるティース(33)の幅(W1)の50%以上である。
 上記態様に係るモータ(1)によれば、ステータ本体(32)の外周縁(391)と空洞部(37)との間の領域をティース(33)からの磁束が通りやすい。したがって、複数のティース(33)間の磁束密度のばらつきを低減し、ロータ(2)の回転を安定化させることができる。また、ステータ本体(32)の外周縁(391)と空洞部(37)との間の領域の強度が十分に高められる。したがって、ステータコア(31)の剛性を十分に確保できる。
 第14の態様に係るモータ(1)は、第1~第13の態様のいずれかにおいて、軸受(51)を更に備える。軸受(51)は軸孔(36)内に配置され、ロータ(2)の回転軸(20)を保持する。
 上記態様に係るモータ(1)によれば、軸受(51)を軸孔(36)に配置することにより、ロータ(2)の回転安定性を高め、モータ(1)を長寿命化することができる。また、電子部品(41)が高背部品であっても、軸受(51)の配置に影響を与えないため、モータ(1)を薄型化してもモータ(1)の寿命に影響が及びづらい。
 第15の態様に係るブロア(6)は、第1~第14の態様のいずれかに係るモータ(1)と、羽根(62)とを備える。羽根(62)は、モータ(1)の回転軸(20)に固定されている。
 上記態様に係るブロア(6)によれば、モータ(1)において、軸心(A1)が延伸する方向(A2)に薄型化することができるので、ブロア(6)を薄型化することができる。
 第16の態様に係る車両(7)は、第15の態様に係るブロア(6)と、ブロア(6)を収容する車体(74)と、を備える。
 上記態様に係る車両(7)によれば、モータ(1)において、軸心(A1)が延伸する方向(A2)に薄型化することができるので、ブロア(6)を薄型化することができる。
 本開示に係るモータ、ブロア、及び車両によれば、モータの更なる薄型化を図ることができ、それによりブロアを薄型化することができて当該ブロアを車両に容易に配置することができる。すなわち、本開示に係るモータ、ブロア、及び車両は、産業上有用である。
 1 モータ
 2 ロータ
 20 回転軸
 21 ロータコア
 3 ステータ
 31 ステータコア
 32 ステータ本体
 33 ティース
 36 軸孔
 37、371、372、373、374、375、376 空洞部
 39 端部
 391 外周縁
 41、411、412 電子部品
 51、52 軸受
 6 ブロア
 62 羽根
 7 車両
 74 車体
 A1 軸心
 A2 延伸方向
 D1、D4 直径
 D2、D3、D6 距離
 W1 幅
 L1、L2、L3 仮想直線

Claims (16)

  1.  アウターロータ型のモータであって、
     ステータコアを含むステータと、
     回転軸を含み軸心を回転中心とするロータと、
     電子部品と、を備え、
     前記ステータコアは、
      前記回転軸が挿入される軸孔を有するステータ本体と、
      前記ステータ本体の端部に設けられている複数のティースと、を含み、
     前記ステータ本体は、
      前記軸孔とは異なる空洞部を更に有し、
     前記電子部品は前記空洞部内に配置されている、
     モータ。
  2.  前記空洞部は、前記軸心の延伸方向からの平面視において円形である、
     請求項1に記載のモータ。
  3.  前記空洞部は、前記軸心の延伸方向からの平面視において多角形である、
     請求項1に記載のモータ。
  4.  前記空洞部は、前記軸心の前記延伸方向からの平面視において四角形である、
     請求項3に記載のモータ。
  5.  前記空洞部は、前記軸心の延伸方向と直交し、かつ、前記複数のティースのうちの1つと前記軸心とを通る仮想直線上に存在する、
     請求項1から4のいずれか1項に記載のモータ。
  6.  前記ステータ本体に前記空洞部が複数形成されており、
     前記電子部品は、前記複数の空洞部のうち1つの空洞部の内側に配置されている、
     請求項1から5のいずれか1項に記載のモータ。
  7.  前記ステータ本体は、前記軸心の延伸方向からの平面視において、前記軸心と直交する仮想直線に対して線対称の形状である、
     請求項6に記載のモータ。
  8.  前記複数の空洞部の個数は、前記複数のティースの個数の約数である、
     請求項6又は7に記載のモータ。
  9.  前記複数の空洞部の個数は、前記ロータの磁極数の約数である、
     請求項8に記載のモータ。
  10.  前記電子部品を複数備え、
     前記複数の空洞部は、第1の空洞部と、第2の空洞部とを含み、
     前記複数の電子部品は、第1の電子部品と、第2の電子部品とを含み、
     前記第1の電子部品は、前記第1の空洞部内に配置されており、
     前記第2の電子部品は、前記第2の空洞部内に配置されている、
     請求項6から9のいずれか1項に記載のモータ。
  11.  前記ステータ本体は、前記軸心を中心軸とする中空円筒形であり、
     前記第1の空洞部と前記第2の空洞部との間の距離は、前記ステータ本体の前記端部の直径の50%以下である、
     請求項10に記載のモータ。
  12.  前記軸孔は、前記軸心を中心軸とする円筒形であり、
     前記空洞部と前記軸孔との間の最短距離は、前記軸孔の直径の5%以上である、
     請求項1から11のいずれか1項に記載のモータ。
  13.  前記空洞部と前記ステータ本体の外周縁との間の最短距離は、前記ティースの突出方向と直交する方向における前記ティースの幅の50%以上である、
     請求項1から12のいずれか1項に記載のモータ。
  14.  軸受部材、を更に備え、
     前記軸受部材は前記軸孔内に配置され、前記ロータの前記回転軸を保持する、
     請求項1から13のいずれか1項に記載のモータ。
  15.  請求項1から14のいずれか1項に記載のモータと、
     前記モータの前記回転軸に固定されている羽根と、
     を備えるブロア。
  16.  請求項15に記載のブロアと、
     前記ブロアを収容する車体と、
     を備える車両。
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