JPS5858845A - Brushless motor - Google Patents
Brushless motorInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/12—Impregnating, moulding insulation, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、製作が容易で性能の良好なブラシレスモータ
の構成に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a brushless motor structure that is easy to manufacture and has good performance.
従来のブラシレスモータは、固定子鉄心に巻線を納める
スロットが形成されており、コギングおよび回転ムラを
生じるものであった。In conventional brushless motors, slots are formed in the stator core to house the windings, which causes cogging and uneven rotation.
特に低速運転でこの影響が著しく、変速範囲が低速の領
域に及ぶもの、あるいは精密な位置制御を行うためのモ
ータとして利用される場合きわめて不都合であった。This effect is particularly noticeable during low speed operation, and is extremely inconvenient when the speed change range extends to a low speed range or when used as a motor for precise position control.
一方製作面においても鋼板の打抜き成形で固定子鉄心を
形成するため材料の利用率が悪く、打抜き型が高価であ
ること、さらにはコイル納めの関係上小径のモータを構
成することが困難であるといった問題を有していた。On the other hand, in terms of manufacturing, the stator core is formed by punching and forming steel plates, which results in poor material utilization, expensive punching dies, and the difficulty of constructing small-diameter motors due to the need to accommodate the coils. It had such problems.
また、これらの欠点を改良するコアレスモータは、ブラ
シを使用することがら信頼性が低くブラシのトラブルで
問題が生じない範囲でのみ高信頼であるといった状態で
ある。In addition, coreless motors that improve these drawbacks have low reliability due to the use of brushes, and are only highly reliable to the extent that problems with the brushes do not occur.
本発明は、このような事情からこれらの問題を解決する
と共に高効率で信頼性が高く、しかも製作が容易である
といったブラシレスモータラ掃供することを目的として
いる。The present invention aims to solve these problems and provide a brushless motor that is highly efficient, highly reliable, and easy to manufacture.
以下、本発明を図面に示された一実施例にもとづいて説
明すると、第１図は本発明によるブラシレスモータの一
実施例を示した縦断面図であシ、第２図はその筒形コイ
ルを示す要部の斜視図であり、第３図はその製造方法を
示す要部の斜視図である。Hereinafter, the present invention will be explained based on an embodiment shown in the drawings. Fig. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a brushless motor according to the present invention, and Fig. 2 is a cylindrical coil thereof. FIG. 3 is a perspective view of the main parts showing the manufacturing method thereof.
第４図は本発明によるブラシレスモータノ構成を示す概
略構成図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of a brushless motor according to the present invention.
第１図において、ブラシレスモータハ、筒形コイル１の
外周に帯状コア２が巻装され固定子が形成されており、
永久磁石ロータ３が内装されている。In FIG. 1, a brushless motor has a band-shaped core 2 wound around the outer periphery of a cylindrical coil 1 to form a stator.
A permanent magnet rotor 3 is installed inside.
そして、帯状コア２の外側にフレーム４が設けられ、フ
レーム４の両端軸心部分に軸受５．６が設けられて永久
磁石ロータ３の軸７を支承している。A frame 4 is provided outside the strip core 2, and bearings 5 and 6 are provided at both ends of the frame 4 to support the shaft 7 of the permanent magnet rotor 3.
さらに、フレーム４には、ホール素子等で形成される位
置検出器８が設けられており、この位置検出器８に対向
する付蓋で軸７に永久磁石等による速度検出器９が設け
られている。Further, the frame 4 is provided with a position detector 8 formed of a Hall element or the like, and a speed detector 9 made of a permanent magnet or the like is provided on the shaft 7 with a lid facing the position detector 8. There is.
第２図において、筒形コイルｌは、マグネットワイヤー
をスプリング状に巻き対向する辺を相対移動させて偏平
としたものを型１０に巻き付けて構成されている。In FIG. 2, the cylindrical coil 1 is constructed by winding a magnet wire into a spring shape and making it flat by moving opposing sides relatively, and winding it around a mold 10.
そして、型１０に外装された状態でワニスあるいは絶縁
性と粘着性のある固着剤を施して構成されている。Then, the mold 10 is covered with varnish or an insulating and adhesive adhesive.
さらに、型１０は、図示されない動力によって高速度で
回転するよう構成されており、必要によってはヒータを
構造して筒形コイルを加熱することができるよう構成さ
れている。Further, the mold 10 is configured to rotate at a high speed by a power (not shown), and is configured so that a heater can be constructed to heat the cylindrical coil if necessary.
第３図において、筒形コイル１は、型１０に外装されワ
ニス等の固着剤が硬化する前に帯状コア２が巻装されて
いる。In FIG. 3, a cylindrical coil 1 is packaged in a mold 10, and a band-shaped core 2 is wound around the coil 1 before a fixing agent such as varnish is hardened.
そして、帯状コア２は、一般的な鋼板でもよいがアモル
ファス金属で極薄いものでもよく、巻き方向に長いスリ
ットＳが形成されている。The strip core 2 may be made of a general steel plate or may be made of an extremely thin amorphous metal, and has a long slit S formed in the winding direction.
第４図において、ブラシレスモータは、速度制御回路１
１とインバータ回路１２が設けられており、インバータ
回路には位置検出器８が接続されている。In FIG. 4, the brushless motor has a speed control circuit 1
1 and an inverter circuit 12 are provided, and a position detector 8 is connected to the inverter circuit.
このような構成において、ブラシレスモータは。In such a configuration, the brushless motor.
インバータ回路１２により、かつ速度制御回路１１で制
御され正確に所定の速度で回転する。It is controlled by an inverter circuit 12 and a speed control circuit 11 to accurately rotate at a predetermined speed.
そして、固定子にスロットがないためコギングを生じる
ことがな（１００：１〜１０００ ： １の広範囲の速
度制御を行っても支障なく変速運転でき、しかも精密な
位置制御を行う産業ロボット等に用いても高信頼で動作
する。In addition, since there are no slots in the stator, cogging does not occur (100:1 to 1000:1 speed control over a wide range of speeds can be performed without any trouble), and it can be used in industrial robots etc. that require precise position control. It operates with high reliability.
一方製造面において、帯状コア２は全く無駄なく利用で
き、スリットＳを打抜く場合でもその面積比はきわめて
少なくてよく、シかも打抜きが容易である。On the other hand, in terms of manufacturing, the belt-shaped core 2 can be used without any waste, and even when punching out the slits S, the area ratio thereof may be extremely small, and the punching of the slits S is easy.
そして、回転する型１ｏを利用して筒形コイルｌを回転
させればアモルファス金属等きわめて薄い帯状コア２を
必要量短時間に巻装することができ、従前のモータの構
造では利用の難しがったアー１−ル７アス金属等モータ
性能を向上させる材料の利用範囲をきわめて拡大するこ
とができる。By rotating the cylindrical coil l using the rotating mold 1o, it is possible to wrap the required amount of extremely thin strip core 2 of amorphous metal in a short time, which is difficult to use with the conventional motor structure. The range of use of materials that improve motor performance, such as 1-R 7-A metals, can be greatly expanded.
コノアモルファス金属は、従前のモータに利用される電
磁鋼板に比べて鉄損がｌ／４、抵抗率が３倍、テープ状
であること等本発明のブラシレスモータを構成するに特
に都合がよく製作容易で性能向上にきわめて有益である
。Conoamorphous metal is particularly convenient for constructing the brushless motor of the present invention, as it has iron loss of 1/4, resistivity of 3 times, and tape shape compared to electrical steel sheets used in conventional motors. It is easy and extremely useful for improving performance.
また、スリットＳは、渦電流損を小さくするに有効であ
り、筒形コイル１に巻装した際に固着剤がスリットＳに
入り込むため筒形コイルｌの保持力をも向上することが
できる。Moreover, the slit S is effective in reducing eddy current loss, and since the adhesive enters the slit S when the cylindrical coil 1 is wound, the holding force of the cylindrical coil 1 can also be improved.
さらに、筒形コイル１に固着剤を施しその硬化前に帯状
コア２を巻装することにより、前述の通り筒形コア１の
保持力を向上することができる他巻装による圧力で型１
０に筒形コイル１を密着させると共に帯状コア２をも筒
形コイル１に密着し固着剤はその隙間にのみ拡張して硬
化することになり成形状態と共に効率をきわめてよくす
る結果が得られる。Furthermore, by applying a fixing agent to the cylindrical coil 1 and wrapping the belt-shaped core 2 before it hardens, the holding force of the cylindrical core 1 can be improved as described above.
The cylindrical coil 1 is brought into close contact with the cylindrical coil 1 at the same time as the strip core 2 is also brought into close contact with the cylindrical coil 1, and the adhesive expands and hardens only in the gap, resulting in extremely improved molding conditions and efficiency.
従って、成形のために機械的処理が不要であり、無駄の
他ムラのないブラシレスモータを製造することができる
。Therefore, no mechanical processing is required for molding, and a brushless motor can be manufactured without waste or unevenness.
型１０は、ヒータ等の加熱部を備えれば外装された筒形
コイル１を容易に加熱することができ、加熱錦着性の被
覆を有するマグネットワイヤーを用いることも可能であ
る。If the mold 10 is equipped with a heating part such as a heater, the exterior cylindrical coil 1 can be easily heated, and it is also possible to use a magnet wire having a heat-adhesive coating.
この場合、無駄のないしかも均一な固着剤を備えること
になり、帯状コア２を巻装した際の什上りが良好となる
。In this case, a wasteful and uniform adhesive is provided, resulting in a good finish when the band-shaped core 2 is wound.
そして、型１０は、二層になる筒形コイル１０５０パー
セント程度が密着することから加熱の効率がよく、固着
剤の硬化促進や成形にきわめて有益である。The mold 10 has good heating efficiency since about 1050% of the two-layered cylindrical coils are in close contact with each other, and is extremely useful for accelerating the hardening of the adhesive and for molding.
さらに、筒形コイル１に帯状コア２を巻装することによ
り強固に固定子が形成できるため、型ｌＯに装着した状
態で樹脂モールドすることができ、樹脂注入の圧力や流
動によって変形や損傷を生じることがない。Furthermore, by wrapping the strip core 2 around the cylindrical coil 1, a strong stator can be formed, so it can be molded with resin while attached to the mold IO, and it will not be deformed or damaged by the pressure or flow of resin injection. It never occurs.
また、筒形コイル１への帯状コア２の巻装による効果は
、巻装時のトルクを大きくすればきわめて緻密に帯状コ
ア２が巻装され強固になる他成形状態がよくなり効率を
向上させ、しかもフレーム４に納める場合の嵌合状態も
均一強固と良好になる。In addition, the effect of winding the strip core 2 around the cylindrical coil 1 is that if the torque at the time of winding is increased, the strip core 2 will be wrapped extremely densely, making it stronger, and will also improve the forming condition and improve efficiency. Moreover, the fitting condition when it is housed in the frame 4 is uniformly strong and good.
このような構成では、回転可能な型１０に外側へ遂次施
工する関係上きわめて小径のブラシｌ／スモークの製造
を可能とする。・
また、軸方向に長く形成する場合においても製造上の困
難な要素はなく製造上、しかも帯状コア２０巻装によシ
短時間に製造でき大蓋生産への適合性も十分でありきわ
めて都合のよい構成である。With such a configuration, it is possible to manufacture a brush l/smoke of an extremely small diameter since it is successively applied to the outside of the rotatable mold 10.・Also, even when forming a long core in the axial direction, there are no manufacturing difficulties, and it can be manufactured in a short time by winding 20 strip cores, making it highly suitable for large lid production. It has a good structure.
位置検出器８や速度検出器９、および制御回路１１やイ
ンバータ回路１２は、従前の技術を組合せればよく、永
久磁石ロータ３についても従前の技術で製造容易である
。The position detector 8, the speed detector 9, the control circuit 11, and the inverter circuit 12 may be formed by combining conventional techniques, and the permanent magnet rotor 3 can also be easily manufactured using conventional techniques.
以上説明の通り、本発明によれば筒形コイルに帯状コア
を巻装して構成したため、製造が容易で効率の高いブラ
シレスモータを得ることができ、その効果は産業上きわ
めて大である。As explained above, according to the present invention, since the belt-shaped core is wound around the cylindrical coil, it is possible to obtain a brushless motor that is easy to manufacture and has high efficiency, and its effects are extremely great industrially.
第１図は本発明によるブラシレスモータの一実施例を示
した縦断面図であり、第２図はその筒形コイルを示す要
部の斜視図であり、舅３図はその製造方法を示す要部の
斜視図である。
第４図は本発明によるブラシレスモータの構成を示す概
略構成図である。
１・・・筒形コイル、 ２・・・帯状コア。
３・・・永久磁石ロータ、 １０・・・型。
特許出願人
株式会社芝浦製作所
第１凹
第４図FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of the brushless motor according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the main part showing the cylindrical coil, and FIG. FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the configuration of a brushless motor according to the present invention. 1... Cylindrical coil, 2... Band-shaped core. 3... Permanent magnet rotor, 10... type. Patent applicant Shibaura Seisakusho Co., Ltd. No. 1 concavity Fig. 4
Claims (5)
を形成し、永久磁石ロータを内装して成るブラシレスモ
ータ(1) A brushless motor consisting of a stator formed by wrapping a band-shaped core around the outer periphery of a cylindrical coil, and a permanent magnet rotor inside.
特徴とする特許 ラシレスモータ(2) A patented rippleless motor characterized by a band-shaped core formed of amorphous metal.
とを特徴とする前記特許請求の範囲第１項または第２項
記載のブラシレスモータ。(3) The brushless motor according to claim 1 or 2, characterized in that a long slit in the winding direction is formed in the belt-shaped core.
せて帯状コアを巻装することを特徴とする前記特許請求
の範囲第１項、第２項または第３項記載のブラシレスモ
ータの製造方法。(4) The brushless motor according to claim 1, 2, or 3, characterized in that the cylindrical coil is externally wrapped in a rotating mold, and the belt-shaped core is wound by rotating the cylindrical coil. manufacturing method.
を行うと共に硬化前に帯状コアを巻装することを特徴と
する前記特許請求の範囲第４項記敞のブラシレスモータ
の製造方法。(5) A method for manufacturing a brushless motor as set forth in claim 4, characterized in that a cylindrical coil wrapped around a rotating mold is fixed and a belt-shaped core is wound before hardening. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15387481A JPS5858845A (en) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | Brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15387481A JPS5858845A (en) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | Brushless motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858845A true JPS5858845A (en) | 1983-04-07 |
| JPS648533B2 JPS648533B2 (en) | 1989-02-14 |
Family
ID=15571993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15387481A Granted JPS5858845A (en) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | Brushless motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858845A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002233126A (en) * | 2001-01-31 | 2002-08-16 | Ibiden Co Ltd | Brushless motor and grinder for dentistry |
| US7525230B1 (en) * | 2005-10-20 | 2009-04-28 | Revolution Electric Motor Company | Air core motor-generator |
| US8536759B2 (en) | 2009-11-16 | 2013-09-17 | G+ Powertee Ltd. | AC generator |
| WO2014142204A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | 日立金属株式会社 | Wound magnetic core and method for manufacturing same |
| CN110337782A (en) * | 2016-06-01 | 2019-10-15 | Abb瑞士股份有限公司 | Brushless motor |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP15387481A patent/JPS5858845A/en active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP3465904A4 (en) * | 2016-06-01 | 2020-02-19 | ABB Schweiz AG | Brushless electrical machine |
| CN110337782B (en) * | 2016-06-01 | 2023-07-14 | Abb瑞士股份有限公司 | Brushless motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS648533B2 (en) | 1989-02-14 |
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