(57)【要約】【課題】大きなコストアップを招くことなくコギングトルクを低減抑制し得て、費用対効果に優れたＤＣモータを提供する。【解決手段】ロータ３０の回転軸部３２を回転自在に支持すべくステータ２０の下側に取り付けられる軸受ブラケット４０に所定個数の立上片部４５が同一円周上に所定角度間隔をあけて一体に設けられる。各立上片部４５は、隣り合う突極歯２５-２５の歯部２５ｂ-２５ｂ間に形成されるスリット状間隙２７に挿入されて、その一側端面が片方の歯部２５の一側端面に接触せしめられ、これによって、スリット状間隙２７の幅βが立上片部４５の幅γ分だけ実質的に狭められてβ’にされる。【選択図】図６
2012210045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半径方向内方もしくは外方に向けて突出する巻回部と歯部とからなる平面視概略Ｔ形状の突極歯が所定個数、所定角度間隔をあけて放射状に設けられたステータコアを有するステータと、該ステータの内周及び／又は外周に回転自在に配在されるマグネットを有するロータと、該ロータの回転軸部を回転自在に支持すべく前記ステータの軸方向一端側に取り付けられる軸受ブラケットとを備えたＤＣモータであって、
前記軸受ブラケットに、前記隣り合う突極歯の歯部間に形成されるスリット状間隙にそれぞれ挿入されて、その一側端面が片方の歯部の一側端面に接触せしめられる所定個数の立上片部が同一円周上に所定角度間隔をあけて一体に設けられ、前記スリット状間隙の幅が前記立上片部の幅分だけ実質的に狭くされていることを特徴とするＤＣモータ。
【請求項２】
前記軸受ブラケットにおける少なくとも前記立上片部が一体に設けられている部分は、磁性板材を素材としてプレス加工により前記立上片部を他の部分から切り起こした形で一体に成形されていることを特徴とする請求項１に記載のＤＣモータ。
【請求項３】
前記立上片部は、前記歯部に接触していない側の高さ方向にテーパが施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＤＣモータ。
【請求項４】
平面視円環状の基体部と該基体部から半径方向内方に向けて突出する所定個数の、巻回部と歯部とからなる平面視概略Ｔ形状の突極歯が所定角度間隔をあけて放射状に設けられたステータコア及び前記各巻回部に巻装されたコイルを有するステータと、前記ステータの内周に回転自在に挿入されるマグネット及び回転軸部を有するロータと、該ロータの回転軸部を回転自在に支持すべく前記ステータの軸方向一端側に内嵌される天井部付き円筒状の内側カバーを有する軸受ブラケットとを備えたインナーロータ型のブラシレスＤＣモータであって、
前記内側カバーは、磁性板材を素材としてプレス加工により、前記隣り合う突極歯の歯部間に形成されるスリット状間隙にそれぞれ挿入される所定個数の立上片部が前記天井部から垂直に切り起こされた形で同一円周上に所定角度間隔をあけて一体に成形されており、かつ、前記立上片部の一側端面が片方の歯部の一側端面に接触せしめられて、前記スリット状間隙の幅が前記立上片部の幅分だけ実質的に狭くされていることを特徴とするＤＣモータ。
【請求項５】
前記軸受ブラケットは、すべり軸受と、該すべり軸受の一端側を受け止める穴が設けられるとともに前記内側カバーに支持される皿ばねと、前記すべり軸受の他端側を受け止める軸受穴が中央部に設けられた断面外形が逆凸字状を呈する段付き有底円筒状の外側カバーとを備え、前記すべり軸受を前記皿ばねと外側カバーとの間で挟圧保持するようにされていることを特徴とする請求項４に記載のＤＣモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスＤＣモータに係り、特に、コギングトルクを可及的に低減抑制することのできるＤＣモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、回転軸部とマグネットを有するロータを備えるインナーロータ型のブラシレスＤＣモータとして、図１０に示される如くのステータコア２１を備えたものが知られている（特許文献１等も参照）。図示例のＤＣモータのステータコア２１は、例えば電磁鋼板を積層したもので、平面視円環状の基体部２３とこの基体部２３から半径方向内方に向けて突出する所定個数（ここでは９個）の、巻回部２５ａと歯部２５ｂとからなる平面視概略Ｔ形状の突極歯２５が所定角度間隔（ここでは４０度）をあけて放射状に設けられている。
【０００３】
該ステータコア２１の隣り合う突極歯２５-２５の巻回部２５ａ-２５ａ間にはスロット２８と呼ばれる導線巻回用空所が形成されるとともに、隣り合う突極歯２５-２５の歯部２５ｂ-２５ｂ間には、所定の幅βを有するスリット状間隙２７が形成されている。また、巻回部２５ａには導線が巻装されてコイル２６（仮想線）が形成され、このコイル２６を含むステータコア２１の内周部を除く略全体（ステータ２０）、回路基板、配線、コネクタ等は樹脂モールドにより封止・一体化されている（後述の本発明実施形態参照）。
【０００４】
ステータコア２１の内周には、仮想線で示される如くにロータ３０が回転自在に挿入される。このロータ３０は、回転軸部３２を有するマグネットであり、前記回転軸部３２が前記樹脂モールドされたステータ２０の軸方向一端側（後側）及び他端側（前側）に後付け固定される軸受ブラケット（図示省略）により回転自在に支持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１２１８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した如くの構成を有するブラシレスＤＣモータでは、コギング（トルク）と呼ばれる回転むら・トルク変動を如何にして低減抑制するかが重要な課題となっている。
【０００７】
コギングトルクの低減抑制には、前記突極歯２５-２５の歯部２５ｂ-２５ｂ間に形成されるスリット状間隙２７の幅βを狭めることが有効であることは知られているが、スリット状間隙２７の幅βを狭めるほど、巻線機による巻回部２５ａへの導線巻装作業が難しくなり、スリット状間隙２７の幅βを巻線機のノズルの太さより狭くすることはできない。
【０００８】
そこで、前記特許文献１には、円環状の底板部と該底板部から上方に突出して前記スリット状間隙に嵌め込まれる所定個数の柱状部材（磁性材が部分的に埋設されたスキュー部材）とを持つスキュー構造体を別途に作製し、これを、導線巻回後にステータコアに取り付けることが記載されている。
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方策では、コギングトルクは低減抑制できるものの、スキュー構造体なるものを別途に作製しなければならず、しかも、スキュー構造体は非磁性材からなる部分と磁性材からなる部分とを二色成形したものであることから、そ
の製作コストがプレス加工品等に比べて相当高くなるので、費用対効果に問題がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、大きなコストアップを招くことなくコギングトルクを低減抑制し得て、費用対効果に優れたＤＣモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成すべく、本発明に係るＤＣモータは、基本的には、半径方向内方もしくは外方に向けて突出する巻回部と歯部とからなる平面視概略Ｔ形状の突極歯が所定個数、所定角度間隔をあけて放射状に設けられたステータコアを有するステータと、該ステータの内周及び／又は外周に回転自在に配在されるマグネットを有するロータと、該ロータの回転軸部を回転自在に支持すべく前記ステータの軸方向一端側に取り付けられる軸受ブラケットとを備え、前記軸受ブラケットに、前記隣り合う突極歯の歯部間に形成されるスリット状間隙にそれぞれ挿入されて、その一側端面が片方の歯部の一側端面に接触せしめられる所定個数の立上片部が同一円周上に所定角度間隔をあけて一体に設けられ、前記スリット状間隙の幅が前記立上片部の幅分だけ実質的に狭くされていることを特徴としている。
【００１２】
前記軸受ブラケットにおける少なくとも前記立上片部が一体に設けられている部分は、好ましくは、磁性板材を素材としてプレス加工により前記立上片部を他の部分から切り起こした形で一体に成形される。
【００１３】
前記立上片部は、好ましくは、前記歯部に接触していない側の高さ方向にテーパが施される。
【００１４】
より好ましい具体的な態様では、平面視円環状の基体部と該基体部から半径方向内方に向けて突出する所定個数の、巻回部と歯部とからなる平面視概略Ｔ形状の突極歯が所定角度間隔をあけて放射状に設けられたステータコア及び前記各巻回部に巻装されたコイルを有するステータと、前記ステータの内周に回転自在に挿入されるマグネット及び回転軸部を有するロータと、該ロータの回転軸部を回転自在に支持すべく前記ステータの軸方向一端側に内嵌される天井部付き円筒状の内側カバーを有する軸受ブラケットとを備えたインナーロータ型のブラシレスＤＣモータおいて、前記内側カバーは、磁性板材を素材としてプレス加工により、前記隣り合う突極歯の歯部間に形成されるスリット状間隙にそれぞれ挿入される所定個数の立上片部が前記天井部から垂直に切り起こされた形で同一円周上に所定角度間隔をあけて一体に成形されており、かつ、前記立上片部の一側端面が片方の歯部の一側端面に接触せしめられて、前記スリット状間隙の幅が前記立上片部の幅分だけ実質的に狭くされてなる。
【００１５】
この場合、前記軸受ブラケットは、より具体的には、すべり軸受と、該すべり軸受の一端側を受け止める穴が設けられるとともに前記内側カバーに支持される皿ばねと、前記すべり軸受の他端側を受け止める軸受穴が中央部に設けられた断面外形が逆凸字状を呈する段付き有底円筒状の外側カバーとを備え、前記すべり軸受を前記皿ばねと外側カバーとの間で挟圧保持するようにされる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るＤＣモータでは、隣り合う突極歯の歯部間に形成されるスリット状間隙に立上片部がそれぞれ挿入されて、その一側端面が片方の歯部の一側端面に接触せしめられているので、スリット状間隙の幅が立上片部の幅分だけ実質的に狭くされ、そのため、コギングトルクを効果的に低減抑制することができる。この場合、スリット状間隙への立上片部の挿入は、巻線機による巻回部への導線巻装後に行われるので、巻線機による導線巻
装工程に支障を来すことはない。
【００１７】
また、立上片部は、ブラシレスＤＣモータでは通常必要とされる、ステータに後付けされる軸受ブラケットをプレス加工によって製作する際にそれと一体かつ同時に設けられるので、部品点数や工数を増やすことなく、したがってコストアップをほとんど招くことなく、コギングトルクを効果的に低減抑制することができ、費用対効果に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るＤＣモータの一実施形態（第１実施例）を示す斜視図。
【図２】第１実施例のＤＣモータのロータを省略した部分分解斜視図。
【図３】第１実施例のＤＣモータの縦断面図。
【図４】第１実施例のＤＣモータにおけるステータと軸受ブラケットの分解斜視図。
【図５】第１実施例のＤＣモータにおけるステータと軸受ブラケットの組付状態を示す斜視図。
【図６】図５に示される組付状態のステータと軸受ブラケットの部分拡大図。
【図７】第２実施例のＤＣモータにおけるステータと軸受ブラケットの分解斜視図。
【図８】第２実施例のＤＣモータにおけるステータと軸受ブラケットの組付状態を示す斜視図。
【図９】図８に示される組付状態のステータと軸受ブラケットの部分拡大図。
【図１０】従来におけるインナーロータ型のブラシレスＤＣモータの説明に供される主としてステータコア部分を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１から図６は、それぞれ本発明に係るＤＣモータの一実施形態（第１実施例）を示している。図示実施例のＤＣモータ１０は、例えばヒートポンプ式冷暖房システムにおけるドレンポンプ等に使用されるもので、前述した図１０に示されるものと同様に、マグネット（永久磁石）と回転軸部が一体成形されたインナーロータ型のブラシレスＤＣモータであり、図１０に示されるものと同じステータコア２１を有するステータ２０、マグネット３１を有するロータ３０（図３に仮想線で示されている）を備えている。
【００２０】
前記ステータコア２１は、例えば電磁鋼板を積層したもので、平面視円環状の基体部２３とこの基体部２３から半径方向内方に向けて突出する所定個数（ここでは９個）の、巻回部と歯部２５ｂとからなる平面視概略Ｔ形状の突極歯２５が所定角度間隔（ここでは４０度）をあけて放射状に設けられている。
【００２１】
該ステータコア２１の隣り合う突極歯２５-２５の巻回部間にはスロット２８と呼ばれる導線巻回用空所が形成されるとともに、隣り合う突極歯２５-２５の歯部２５ｂ-２５ｂ間には、所定の幅βを有するスリット状間隙２７が形成されている。また、巻回部には導線が巻装されてコイル２６が形成され、このコイル２６を含むステータコア２１の内周部を除く略全体（ステータ２０）、回路基板、配線、コネクタ等は樹脂モールド２２により封止・一体化されてＤＣモータ１０の本体部が構成されている。
【００２２】
ステータコア２１の内周には、図３において仮想線で示される如くに、ロータ３０が回転自在に挿入されている。このロータ３０は、マグネット３１及びそれと一体成型された回転軸部３２を有し、この回転軸部３２が前記樹脂モールドされたステータ２０の軸方向一端側（後側＝下側）及び他端側（前側＝上側）に後付け固定される軸受ブラケット４０、４０’により回転自在に支持されている。
【００２３】
前記ステータ２０の軸方向一端側（下側）に後付け固定される軸受ブラケット４０は、ロータ３０の回転軸部３２を回転自在に支持する球状のすべり軸受４１と、ステータ２０（ステータコア２１）の軸方向一端部（下端部）に内嵌される天井部４２ａ及び鍔状部４２ｂ付き円筒状で、その天井部４２ａ中央に回転軸部３２を通す軸受穴４２ｃが設けられた内側カバー４２と、この内側カバー４２に内嵌される大径短筒状部４３ａと小径短筒状部４３ｂとを有する断面外形が逆凸字状を呈する段付き有底円筒状の外側カバー４３と、を備えている。
【００２４】
前記外側カバー４３は、その小径短筒状部４３ｂにおけるＲが施された上端縁部ですべり軸受４１の下部を受け止めるようになっている。また、前記内側カバー４２（の軸受穴４２ｃ部分）とすべり軸受４１との間に、軸受４１を上側より支持する穴を有する皿ばね４４が介装されている。内側カバー４２と外側カバー４３とは圧入あるいは接着材等により接合固定されており、すべり軸受４１を前記皿ばね４４を挟んで内側カバー４２と外側カバー４３との間で挟圧保持するようになっている。
【００２５】
なお、前記ステータ２０の軸方向他端側（上側）に後付け固定される軸受ブラケット４０’も、上記した下側の軸受ブラケット４０と基本的には同じであるが、上側の軸受ブラケット４０’の小径短筒状部４３ｂから上方にロータ３０の回転軸部３２が突出せしめられており、この突出部分が当該ＤＣモータ１０の出力軸部となる。
【００２６】
ここで、本実施例のＤＣモータ１０では、軸受ブラケット４０、４０’の内側カバー４２（及び外側カバー４３）は磁性板材を素材としてプレス加工により作製されたもので、前記下側の軸受ブラケット４０の内側カバー４２における天井部４２ａには、上記プレス加工により、前記した隣り合う突極歯２５-２５の歯部２５ａ-２５ａ間に形成されるスリット状間隙２７にそれぞれ挿入される所定個数（ここでは９個）の等幅長板状の立上片部４５が天井部４２ａから垂直に切り起こされた形で同一円周上に所定角度間隔（ここでは４０度）をあけて一体に成形されている。
【００２７】
前記各立上片部４５は、その幅が前記スリット状間隙２７の幅より若干狭くされており、その一側端面が片方（例えば反時計回りに回した場合に接触する側）の歯部２５ｂの一側端面に接触せしめられている。
【００２８】
このような構成を有するＤＣモータ１０を組み立てるにあたっては、例えば、下側の軸受ブラケット４０をステータ２０の下方からステータ２０の下端部内周にはめ込んで、各立上片部４５を各スリット状間隙２７に挿入し、しかる後、当該軸受ブラケット４０を反時計回りに若干回して各立上片部４５の一側端面を各歯部２５ｂの一側端面に接触させ、この状態で軸受ブラケット４０を接着、ビス止め、圧入等の適宜の手法で固定し、その後、ロータ３０及び上側の軸受ブラケット４０’を組み付けるようにされる。
【００２９】
したがって、本実施例のＤＣモータ１０では、図６に示される如くに、スリット状間隙２７に立上片部４５が上記のように挿入されているので、スリット状間隙２７の幅βが立上片部４５の幅γ分だけ実質的に狭くされたβ’となる。このように、スリット状間隙２７の幅が狭くされることにより、図１０に示される従来のものよりコギングトルクを大幅に低減抑制することができる。この場合、スリット状間隙２７への立上片部４５の挿入は、巻線機による巻回部２５ａへの導線巻装後に行われるので、巻線機による導線巻装工程に支障を来すことはない。
【００３０】
また、立上片部４５は、上記した如くのモールドタイプのＤＣモータ１０では必ず必要とされる、ステータ２０に後付けされる軸受ブラケット４０の内側カバー４２をプレス加工によって製作する際にそれと一体かつ同時に設けられるので、部品点数や工数を増やす
ことなく、したがってコストアップをほとんど招くことなく、コギングトルクを効果的に低減抑制することができ、費用対効果に優れたものとなる。
【００３１】
なお、上記第１実施例では、立上片部４５が等幅長板状とされているが、立上片部の形状はこれに限られることはなく、例えば図７から図９に示される第２実施例のＤＣモータ１０’の立上片部４５’のように、基端（根元）から先端にかけて幅が次第に狭くなるように前記歯部２５ｂに接触していない側の高さ方向にテーパを施してもよく、このようにテーパを施すことにより、磁気回路が軸方向に対して斜めとなっていわゆるスキュー効果が得られ、これよっても、コギングトルクの低減抑制化が図られる。
【００３２】
また、上記実施例ではインナーロータ型のブラシレスＤＣモータを例示したが、本発明は、アウターロータ型のブラシレスＤＣモータにも同様に適用できるものである。
【符号の説明】
【００３３】
１０    ＤＣモータ
２０    ステータ
２１    ステータコア
２３    基体部
２５    突極歯
２５ａ  巻回部
２５ｂ  歯部
２６    コイル
２７    スリット状間隙
３０    ロータ
３１    マグネット
３２    回転軸部
４０    軸受ブラケット
４１    すべり軸受
４２    内側カバー
４３    外側カバー
４４    皿ばね
４５    立上片部
【図１】
2012210045.tif 000003
【図２】
2012210045.tif 000004
【図３】
2012210045.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012210045.tif 000009
【図８】
2012210045.tif 000010
【図９】
2012210045.tif 000011
【図１０】
2012210045.tif 000012