JP2007181259A

JP2007181259A - ブラシレスモータ

Info

Publication number: JP2007181259A
Application number: JP2005374438A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kamoki; 豊鴨木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2007-07-12

Abstract

【課題】インナーロータ型モータのステータにおいて、巻線を容易にするためにヨーク部分とティース部分とに分割する構成をとっても、両者の結合を確実にし、かつ、両者の嵌合部で磁気抵抗が増大しない、高強度、高トルク、高効率なモータを提供する。
【解決手段】内側に平滑な円筒面を備え外側に突極が形成された第１の部品９と、第１の部品９と圧入嵌合し第１の部品９とともに磁路を形成する第２の部品１０とに、ステータコア２が分割されたインナーロータ型モータにおいて、前記第１の部品９の突極の先端に第２の部品１０と嵌合する円弧形状の張り出し部１１を設けるとともに、前記張り出し部１１の中央付近の一部をわずかに小径に形成し、その小径部分１４に接着剤を塗布した上で第１の部品９を第２の部品１０に嵌合接着する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、自動車用各種アクチュエータやポンプ等の車載用機器等に適用可能なブラシレスモータに関するものである。

車載用機器に使用されるモータは常に振動にさらされるため強固な構造にする必要がある。そのため可動部分の質量が軽く、可動部分の両端に軸受けを配置することで、振動に対して強固な構造にすることができる、インナーロータ型モータが多く使用されている。

従来、インナーロータ型モータは、図４に示すように、ステータコア１０１の各ティース１０２に巻線１０３が巻装されたステータ１０４と、ロータコア１０５に永久磁石１０６が配設されたロータ１０７とで構成され、ロータ１０７はステータ１０４の内側に配置され、ステータ１０４に対して回転可能な状態で保持される。

そして、前記ステータ１０４は、図４に示すように、スロット開口部１０８が内側にあり、かつ狭いので、アウターロータ型モータのステータと比べて、各ティース１０２への巻線の巻装が困難である。

そこで、図５に示すように、スロット開口部を全て塞いで、各ティース１０９を内側の先端部分１１０で連結させ、円環状に一体とした第１の部品１１１と、ステータヨークだけの円環形状の第２の部品１１２とに、ステータコアを分離した構成としたものが知られている(例えば、特許文献１参照)。

本構成とすることで、前記第１の部品１１１の各ティース１０９に巻線（図示せず）を巻装した後に、前記第２の部品１１２と嵌合させてステータ１１３を形成するが、前記第１の部品１１１の各スロット１１４は外側に開かれているので、アウターロータ型モータのステータと同様に、各ティース１０９への巻線の巻装が容易になる。また、各ティース１０９の先端部分１１０が連結されていることにより、コギングトルクを低減することができるとともに、ロータと対向する面がスロットが無い閉じた円筒面になるためロータとステータの間の空隙に異物が侵入する経路を前記円筒面の両端を除いて閉塞することができるため信頼性の高いモータを構成することができる。
特開２００２−１４２３９１号公報（第１頁、図１）

しかしながら、上記従来の構成では、第１の部品１１１と第２の部品１１２を嵌合させるので、嵌合部分に空隙が存在し、磁気抵抗の増大を招く。

また、両者の嵌合部分に接着剤を塗布して嵌合、固定する場合、上記理由から空隙をなるべく小さくすると、両者を嵌合させる際に、例えば、前記第２の部品１１２に対して前記第１の部品１１１を軸方向にスライドさせて嵌合させると、接着剤が両者の嵌合部分から外に溢れるため、接着剤が十分に塗布されず、嵌合部分の接着強度が弱くなる恐れがあった。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、インナーロータ型モータにおいて、巻線の巻装を容易にするために、ステータコアを第１の部品と第２の部品とに分割する構成としても、嵌合部分での磁気抵抗が増大せず、嵌合部分の接着強度も高めたブラシレスモ
ータを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、前記第１の部品の各ティースにおいて、前記第２の部品と嵌合する部分である外径側先端部に、円弧形状の張り出し部を設け、かつ、張り出し部の中央付近の一部をわずかに小径に形成し、前記第１の部品と前記第２の部品を接着により固定する構成としたものである。

本発明のブラシレスモータによれば、インナーロータ型モータにおいてもティースに対する巻線の巻装を容易にするために、ステータコアをティースの集合体部分の第１の部品とヨーク部分の第２の部品とに分割しても、第１の部品のティースに張り出し部を設け、第２の部品との接触面積を広くとることにより、両者の接合強度を高め強固な構造にするとともに、嵌合部分に空隙を設けても磁気抵抗の増大を抑えることができ、高トルク、高効率なモータとすることができる。

また、前記張り出し部の小径部分に接着剤を塗布した状態で、第１の部品を第２の部品に嵌合するので、空隙を確保しているため接着剤が外に溢れることがなく、第１の部品と第２の部品の接着強度を十分に保つことができ、モータの信頼性を向上できる。

さらに、ティース集合体の各ティースに張り出し部を設けていることにより、アウターロータ型モータと同じフォーマ・フライヤー方式の高速巻線機を使用することが可能となり、巻線工程の生産性を高めることができ、安価に製造可能なモータを提供することができる。

本発明の実施の形態は、内側に平滑な円筒面を備え、外側に円周状に複数の突極が形成された第１の部品と、第１の部品と嵌合し第１の部品とともに磁路を形成する第２の部品とに、ステータコアが分割されたインナーロータ型モータにおいて、前記第１の部品の突極の先端に前記第２の部品と嵌合する円弧形状の張り出し部を設けるとともに、前記張り出し部の中央付近の一部を小径に形成し、前記小径部分に接着剤を塗布して第１の部品と第２の部品を嵌合し、接着固定することによってステータコアを構成したものである。

第１の部品の各々の突極（ティース）に円弧形状の張り出し部を設け、その小径部分に接着剤を塗布した状態で第１の部品を第２の部品に嵌合しても、空隙を確保しているため接着剤が外に溢れることがなく前記空隙で接着剤を保持することができるため、第１の部品と第２の部品の接着強度を十分に保つことができる。

また、円弧形状の張り出し部を設け、第２の部品との接触面積を広くとることにより、嵌合部分に空隙を設けても磁気抵抗の増大を抑えることができる。

さらに、張り出し部を設けていることにより、アウターロータ型モータと同じフォーマ・フライヤー方式の高速巻線機を使用することが可能となる。

また本発明は、上記構成に加えて、前記張り出し部の前記第２の部品と嵌合し接触する面積を、前記突極の径方向と垂直な断面積と同等としたものであり、張り出し部と第２の部品との接触面積を突極（ティース）部分の断面積と同程度に広くとることにより、磁路が十部に確保され、磁気抵抗の増大を抑えることができる。

また本発明は、上記構成に加えて、円周状に形成された前記複数の突極を各々連結する
部位の径方向厚みを、中央付近で小さくしたものであり、隣り合う突極（ティース）間での磁束の漏れを低減することができる。

さらに本発明は、上記構成のブラシレスモータを搭載したアクチュエータとしたものであり、信頼性が高く、高性能で安価なアクチュエータを提供することができる。

以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。

（実施例１）
図１は、本発明実施例１のモータ断面図を示す。本実施例１のブラシレスモータ１はインナーロータ型モータで、積層鋼板で形成されたステータコア２のティース３に、巻線４を巻装したステータ５を外側に配置し、同じく積層鋼板で形成された円柱状のロータコア６の外径に、永久磁石７を接着剤等で固定したロータ８を内側に配置し、ロータ８はステータ５に対して回転可能に保持された構成としている。

前記ステータコア２は、内側にロータ８の外径よりもわずかに大きい径の平滑な円筒面を備え、外側に複数のティース３を円周状に配置した第１の部品９と、円環形状の第２の部品１０とに分割された構成をとっている。第１の部品９は、図２に示すように、各ティース３の先端に円弧形状の張り出し部１１を設けるとともに、張り出し部１１の中央付近の一部をわずかに小径に形成し、張り出し部１１における第２の部品１０と嵌合し接触する面積（図２の１２の部分の面積の２倍）が、ティース３における径方向と垂直な断面積（図２の１３の部分の断面積）と同等になるように張り出し部１１を形成する。

そして、第１の部品９の各ティース３に巻線４を巻装した後に、各ティース３の張り出し部１１に設けた小径部分１４にエポキシ系等の接着剤を塗布した状態で、第１の部品９を第２の部品１０に嵌合させ、接着固定してステータ５を形成する。

以上のような構成をとることにより、張り出し部１１に小径部分１４を設け、第２の部品１０との間に空隙１５を確保することで、第１の部品９を第２の部品１０に嵌合する際に、接着剤が外に溢れることがなく、前記空隙で接着剤を保持することができるため、第１の部品９と第２の部品１０が確実に接着され、接着強度を十分に保つことができ、製品の信頼性を高めることができる。

また、各ティース３に円弧形状の張り出し部１１を設け、第２の部品１０との接合部分には接着剤を塗布せず、極めて小さいはめあい公差で嵌合し、なおかつ接合部分の面積を十分広くとっているので、接着剤が充填された空隙１５が存在しても、図３に示すように、ティース３を通り張り出し部１１から第２の部品１０（ステータヨーク）へと通る、磁束１６の磁路が十分に確保され、両者の接合部分での磁気抵抗の増大を抑えることができ、モータ１のトルク向上、効率向上が可能となる。

さらに、第１の部品９のティース３の先端に張り出し部１１を設けていることにより、アウターロータ型モータのステータコアのティース部分と類似の形状としているので、アウターロータ型モータのステータコアのティースに巻線を巻装するときに用いる、フォーマ・フライヤー方式の高速巻線機を使用することが可能となり、巻線工程の効率化につながり、安価に製造可能となる。

なお、第１の部品９に形成されるティース３を連結している部分の径方向厚みを、ティース間の中央付近で小さくするように、例えば、図１に示すように窪み１７を設けることで、隣り合うティース間での磁束の漏れを低減することができ、スロット開口部を塞ぐこ
とによるトルク低下を防止することが可能となる。

さらに、上記構成のブラシレスモータ１を搭載したアクチュエータとすることで、信頼性が高く、高性能で安価なアクチュエータとすることができる。

本発明のブラシレスモータは、低コストで、高効率、高信頼性を要求されるアクチュエータの駆動モータとして利用することが可能である。

本発明の実施例１におけるブラシレスモータの断面図本発明の実施例１におけるブラシレスモータのステータコアの一部を示す拡大断面図本発明の実施例１におけるブラシレスモータのステータコア内部での磁束の流れを説明する図従来のインナーロータ型モータの断面図従来の他のインナーロータ型モータのステータの断面図

符号の説明

１ブラシレスモータ
２、１０１ステータコア
３、１０２、１０９ティース
４、１０３巻線
５、１０４、１１３ステータ
６、１０５ロータコア
７、１０６永久磁石
８、１０７ロータ
９、１１１第１の部品
１０、１１２第２の部品
１１張り出し部
１２接触面積
１３断面積
１４小径部分
１５空隙
１６磁束
１７窪み
１０８スロット開口部
１１０先端部
１１４スロット

Claims

内側に平滑な円筒面を備え外側に円周状に複数の突極が形成された第１の部品と、第１の部品と嵌合し第１の部品とともに磁路を形成する第２の部品とに、ステータコアが分割されたインナーロータ型モータにおいて、前記第１の部品の突極の先端に前記第２の部品と嵌合する円弧形状の張り出し部を設けるとともに、前記張り出し部の中央付近の一部を小径に形成し、前記小径部分に接着剤を塗布して第１の部品と第２の部品を嵌合し、接着固定することによってステータコアを構成したことを特徴とするブラシレスモータ。
前記張り出し部の前記第２の部品と嵌合し接触する面積を、前記突極の径方向と垂直な断面積と同等としたことを特徴とする前記請求項１に記載のブラシレスモータ。
前記第１の部品の円周状に形成された前記複数の突極を各々連結する部位の径方向厚みを、突極間の中央付近で小さくしたことを特徴とする前記請求項１に記載のブラシレスモータ。
前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のブラシレスモータを搭載したアクチュエータ。