(57)【要約】【課題】振動や騒音の発生を低減し、またモータ駆動回路の放熱効率を改善しモータの冷却効果を向上する、特にブラシレス直流モータに適したモータを提供する。【解決手段】固定子及び回転子をモータフレーム内に有するモータ１において、前記モータフレーム２がモータ収納部１３とフランジ１２とからなり、回転軸１１を中心とする円周上に設けられた前記フランジ１２の補強リブ２１数が、固定子のスロット数の約数以外の数であり、前記スロット数の倍数以外の数であり、かつ回転子の極数の約数以外の数であり、前記極数の倍数以外の数からなる。【選択図】　　図２
2004096845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子及び回転子をモータフレーム内に有するモータにおいて、
前記モータフレームがモータ収納部とフランジとからなり、
回転軸を中心とする円周上に設けられた前記フランジの補強リブ数が、固定子のスロット数の約数以外の数であり、前記スロット数の倍数以外の数であり、かつ回転子の極数の約数以外の数であり、前記極数の倍数以外の数である
ことを特徴とするモータ。
【請求項２】
固定子及び回転子をモータフレーム内に有するモータにおいて、
前記モータフレームに、回転軸を取り付けるアルミニウム製ブラケットを設け、
モータ駆動用回路基板を前記アルミニウム製ブラケットに対向して配し、前記モータ駆動用回路基板に装着された電子部品を前記アルミニウム製ブラケットに直接接触させて放熱する
ことを特徴とするモータ。
【請求項３】
固定子及び回転子をモータフレーム内に有するモータにおいて、
前記モータフレームがモータ収納部とフランジとからなり、
回転軸を中心とする円周上に設けられた前記フランジの補強リブ数が、固定子のスロット数の約数以外の数であり、前記スロット数の倍数以外の数であり、かつ回転子の極数の約数以外の数であり、前記極数の倍数以外の数であり、
前記モータフレームに、前記回転軸を取り付けるアルミニウム製ブラケットを設け、
モータ駆動用回路基板を前記アルミニウム製ブラケットに対向して配し、前記モータ駆動用回路基板に装着された電子部品を前記アルミニウム製ブラケットに直接接触させて放熱する
ことを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシレス直流モータ等のモータに関し、振動、騒音の発生を低減し、またモータ冷却効果を向上するモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブラシレス直流モータ（以下、ＢＬＤＣモータという）は一般に固定子や回転子などのモータ部をモータフレーム内に設けている。このモータフレームは、モータ部を納めるための円筒状のモータ収納部と、ＢＬＤＣモータを装置等に組み付けるためのモータ収納部から外方へ延設された略円環状のフランジとからなっている。また、モータフレームには回転子などのモータ部材を支持するブラケットが設けられている。
【０００３】
従来より、フランジには、フレーム補強のためのリブが形成され、通常はモータ回転軸を中心とするフランジ円周上に等間隔で設けられている。
【０００４】
しかし、フランジに設けられる補強リブ数は特に規定されたものではなく、例えば、８極１２スロットのモータでは、６個、８個、１２個、１６個等の補強リブがフランジ円周上に設けられ、そのリブ数によってはモータの回転に伴い補強リブが回転数に同調し共振現象を起こし、モータフレームが共振状態となって振動や騒音をより大きくすることがある。
【０００５】
一方、モータ駆動用回路をモータ内部に備えたＢＬＤＣモータでは、モータ駆動用回路の発熱を放熱するためのヒートシンク等の冷却装置が設けられ、駆動用回路の発熱を放熱し、モータの過熱を抑えて正常に駆動させ、かつ耐久性を向上している。
【０００６】
しかし、モータ駆動用回路の発熱量が多くなるとヒートシンクの冷却能力が不足するようになり、また冷却効果を上げるためにヒートシンクを大きくすると、そのスペースが必要となりＢＬＤＣモータが大形化するという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、振動や騒音の発生を低減し、またモータ駆動回路の放熱効率を改善しモータの冷却効果を向上する、特にブラシレス直流モータに適したモータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、固定子及び回転子をモータフレーム内に有するモータにおいて、前記モータフレームがモータ収納部とフランジとからなり、回転軸を中心とする円周上に設けられた前記フランジの補強リブ数が、固定子のスロット数の約数以外の数であり、前記スロット数の倍数以外の数であり、かつ回転子の極数の約数以外の数であり、前記極数の倍数以外の数であることを特徴とするモータである。
【０００９】
本発明のモータによれば、モータ回転に伴うフランジに設けられた補強リブの共振現象の発生を回避してモータフレームの共振を抑えることで、モータ部やフレームの振動や騒音発生を低減することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、固定子及び回転子をモータフレーム内に有するモータにおいて、前記モータフレームに、回転軸を取り付けるアルミニウム製ブラケットを設け、モータ駆動用回路基板を前記アルミニウム製ブラケットに対向して配し、前記モータ駆動用回路基板に装着された電子部品を前記アルミニウム製ブラケットに直接接触させて放熱することを特徴とするモータである。
【００１１】
本発明のモータによれば、熱伝導率が高く、また表面積の広いアルミニウム製ブラケットから直接放熱されるので、放熱効率を向上して、モータの十分な冷却効果が得られる。
【００１２】
請求項３の発明は、固定子及び回転子をモータフレーム内に有するモータにおいて、前記モータフレームがモータ収納部とフランジとからなり、回転軸を中心とする円周上に設けられた前記フランジの補強リブ数が固定子のスロット数の約数以外の数であり、前記スロット数の倍数以外の数であり、かつ回転子の極数の約数以外の数であり、前記極数の倍数以外の数であり、前記モータフレームに、前記回転軸を取り付けるアルミニウム製ブラケットを設け、モータ駆動用回路基板を前記アルミニウム製ブラケットに対向して配し、前記モータ駆動用回路基板に装着された電子部品を前記アルミニウム製ブラケットに直接接触させて放熱することを特徴とするモータである。
【００１３】
本発明のモータでは、モータ部やフレームの振動、騒音を抑え、かつ冷却効果に優れた耐久性のよいモータが得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図１は、第１の実施形態のＢＬＤＣモータ１の外観側面図である。図２は、ＢＬＤＣモータ１のモータフレーム２の平面図である。
【００１６】
図１において、ＢＬＤＣモータ１は、固定子及び回転軸１１を備えた回転子やモータ駆動回路基板からなるモータ部をモータフレーム２内に設け（不図示）、このモータ部とモータフレーム２をブラケット１４の上側に、モータ底部を覆うカバー１５をブラケット１４の下側に取り付けている。
【００１７】
モータフレーム２は、モータ部を納めるための円筒状のモータ収納部１３とＢＬＤＣモータ１を装置等に組み付けるためにモータ収納部１３の底部から外方へ延設された略円環状のフランジ１４とからなり、またフランジ１２にはスポンジや防振ゴムからなる弾性体１６が設けられ、振動を吸収して装置への振動伝達を防ぐようになっている。
【００１８】
モータフレーム２内には、モータ収納部１３の内周面にリング状に固定された１２のスロットを有する固定子（不図示）と、この固定子の内周で複数の磁性体を有する回転子（不図示）が回転軸１１を中心に回転自在にブラケット１４に支持されて収納され、この回転子は８極の磁界極を形成している。
【００１９】
図２に示すように、モータフレーム２のフランジ１２には、回転軸１１を中心とするフランジ１２の円周上に１３個の補強リブ２１が等間隔に設けられている。
【００２０】
この補強リブ２１は、樹脂製のモータフレームでは、その成形時にフランジ１２に一体に同時成形され、また金属製のモータフレームではプレスによる一体加工や溶接によって設けることができる。なお、補強リブ２１の形状、大きさは限定されるものではないが、フランジ１２には同一形状のリブを設けることが好ましい。
【００２１】
ＢＬＤＣモータ１では、固定子及び回転子が１２スロット８極であり、フランジの補強リブ２１が１３個であるので、固定子への通電による回転子の回転に伴う補強リブ２１の共振現象の発生が回避され、モータフレーム２が共振状態になってモータ部やフレームの振動を助長し増大することがなく、モータの振動や騒音の発生を低減できる。
【００２２】
すなわち、フランジ１２の補強リブ２１数が、固定子のスロット数の約数以外の数であり、前記スロット数の倍数以外の数であり、かつ回転子の極数の約数以外の数であり、前記極数の倍数以外の数である関係にあるので、両者の固有振動数にずれがあるために同調することがなく、共振現象の発生を回避することになる。
【００２３】
従って、上記１２スロット８極の場合では、フランジ１２に設ける補強リブ２１数は、５個、７個、９個、１０個、１１個、１３個、１４個、１５個、１７個・・・等のリブ数が挙げられるが、フレームの補強性、リブの成形、加工性やリブの形状、大きさなどの他の要因を加味して設けることができる。
【００２４】
そして、この様なリブ構成にすることにより、高調波による振動や騒音も減少することができる。
【００２５】
（第２の実施形態）
図３は第２の実施形態であるＢＬＤＣモータ３の縦断面図である。
【００２６】
ＢＬＤＣモータ３は、固定子３１及び回転子３４とモータ駆動回路基板４６、それらを取り付けたブラケット４５とモータフレーム４０及びカバー４８からなっている。
【００２７】
固定子３１は鉄心３２とコイル３３からなり、モータフレーム４０のモータ収納部４１の内周面にリング状に配され固定されている。
【００２８】
回転子３４は、複数の磁性体３６を回転軸３５に固定したホルダー３７の周面に固定子３１に対向して配し、その回転軸３５において軸受３８、３９を介してブラケット４５中央部に突設された円筒状支持部４５ａに回転自在に支持されている。そして、固定子３１と回転子３４がモータ収納部４１内に納められ、モータフレーム４０はそのフランジ部４２においてブラケット４５にねじ止めされている。
【００２９】
このブラケット４５はアルミニウム材をダイカストにより成形したものである。
【００３０】
また、ブラケット４５の下側に設けられたカバー４８内には、モータ駆動用回路基板４６がブラケット４５と平行に対向して配され、スペーサ４７を介してブラケット４５に取り付けられている。そして、回路基板４６に配線されている発熱する回路部品の１つであるＦＥＴ５０がブラケット４５にねじ５１で固定されている。
【００３１】
上記構成によるＢＬＤＣモータ３では、通電によりモータ駆動用回路基板に装着されているＦＥＴ５０が発熱するが、このＦＥＴ５０はアルミニウム製ブラケット４５と接触しているため、この熱はブラケット４５の全体に伝わり、他の放熱手段を用いずとも直接放熱される。なお、ＦＥＴに限らずパワーＩＣやその他の発熱する電子部品をブラケットに接触させてもよい。
【００３２】
このアルミニウム製ブラケット４５は、熱伝導率が高くブラケット４５全体に熱が伝わりやすく、また従来のヒートシンクよりも表面積が大幅に広くなって放熱効率を向上し、十分な冷却効果を得ることができるので、モータ部の過熱を防いで耐久性に優れたＢＬＤＣモータ３が得られる。
【００３３】
図３に示すＢＬＤＣモータ３では、回転子３４の回転によりモータ収納部４１内の空気が撹拌され、放熱効果が一層向上する。
【００３４】
また、アルミニウム製ブラケット４５は、ダイカストで容易に成形することができ、さらに低密度であるのでＢＬＤＣモータの軽量化が可能となる。
【００３５】
また、従来のヒートシンク等の冷却部品が不要となるので、部品点数の削減や省スペース化が可能となり、ＢＬＤＣモータ３の小形化、コストダウンが図られる。
【００３６】
また、図３に示すＢＬＤＣモータ３の構造では、モータ駆動用回路４８がブラケット４５とカバー４８により密閉されているので、モータ部や外部からの塵埃や湿気の侵入を防止でき、回路部の保守性を向上することもできる。
【００３７】
さらに、ＢＬＤＣモータ３には、そのフランジ４２に補強リブ４３を設け、上記の第１の実施形態と同様に、そのリブ数を固定子のスロット数及び回転子の極数の倍数或いは約数以外の数である関係にある数として設け、モータの回転に伴う補強リブ４３の共振の発生を防止し、振動、騒音の低減を同時に図ることもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のモータでは、モータフレームのフランジに設けられる補強リブ数が、固定子のスロット数の約数以外の数であり、前記スロット数の倍数以外の数であり、かつ回転子の極数の約数以外の数であり、前記極数の倍数以外の数であるので、モータ回転に伴う補強リブの共振現象の発生を回避して、モータ部やフレームの振動や騒音発生を低減する。また、高調波による振動や騒音も低減することができる。
【００３９】
さらに、本発明のモータは、モータ駆動用回路基板をアルミニウム製ブラケットに対向させ、電子部品をブラケットに接触させたものであり、モータ駆動用回路基板の発熱がアルミニウム製ブラケットを伝導し放熱されるので、放熱効率が向上し十分な冷却効果が得られ、モータの耐久性を向上できる。さらに、従来のヒートシンク等が不要となり、部品点数の削減や省スペース化が図られ、モータのコストダウン、小形、軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のブラシレス直流モータの外観側面図である。
【図２】第１の実施形態のブラシレス直流モータのモータフレームの平面図である。
【図３】第２の実施形態のブラシレス直流モータの縦断面図である。
【符号の説明】
１，３……ブラシレス直流モータ
２，４０……モータフレーム
１１，３５……回転軸
１２，４２……フランジ
１３，４１……モータ収納部
１４……ブラケット
２１，４３……補強リブ
３１……固定子
３４……回転子
４５……アルミニウム製ブラケット
４６……モータ駆動用回路
５０……ＦＥＴ
【図１】
2004096845.tif 000003
【図２】
2004096845.tif 000004
【図３】
2004096845.tif 000005