(57)【要約】【課題】ステータの振動を抑制する。【解決手段】ブラシレスモータ１０において、複数のティース２４は、放射状に延びる方向の基端部２４Ａ側から先端部２４Ｂ側に向かうに従って徐々にモータシャフト１２の周方向に幅広となっている。また、この複数のティース２４の各々をステータ１４の軸方向一方側から支持する複数のベース台４０は、ステータ１４の径方向に沿う方向の中央部４０Ａが複数のティース２４の各々における基端部２４Ａと先端部２４Ｂとの間の中央部２４Ｃよりも先端部２４Ｂ側に位置する構成とされている。この構成によれば、各ベース台４０の中央部４０Ａが各ティース２４の重心により近い位置に設定されるので、各ティース２４を安定して支持することができる。これにより、ステータ１４の振動を抑制することができる。【選択図】図１
2013027165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータシャフトと、
前記モータシャフトを中心にして放射状に延びると共に放射状に延びる方向の基端部側から先端部側に向かうに従って徐々に前記モータシャフトの周方向に幅広となる複数のティースが形成された電機子コアと、前記複数のティースの各々の間に巻装された複数の巻線とを有するステータと、
前記ステータの径方向外側に対向して配置された外側マグネットと、前記ステータの径方向内側に対向して配置された内側マグネットとを有するロータと、
前記モータシャフトを中心にして放射状に延びて前記ステータの軸方向一方側から前記複数のティースの各々を支持すると共に、前記ステータの径方向に沿う方向の中央部が前記複数のティースの各々における基端部と先端部との間の中央部よりも前記先端部側に位置する複数のベース台を有する台座と、
を備えたブラシレスモータ。
【請求項２】
前記台座は、前記複数のティースのうち少なくともいずれか二つにおける基端部と先端部との間の中央部において、前記ティースを前記ステータの軸方向に沿って貫通し、前記ティースと前記ベース台とを固定するピン又はネジを有する、
請求項１に記載のブラシレスモータ。
【請求項３】
前記ピン又は前記ネジは、等ピッチで配置されると共に、前記ピン又は前記ネジの個数をＮ、前記複数のティースの間のスロットの数をＳ、任意の自然数をｎとした場合に、ｎ＝２とされ、Ｎ＝Ｓ／ｎとされている、
請求項２に記載のブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステータと、このステータの径方向外側及び内側に配置された外側ロータ及び内側ロータとを備えたブラシレスモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５９９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この種のブラシレスモータでは、ステータに対して径方向外側及び内側から磁力が作用する。従って、ステータの振動を抑制することが望まれる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ステータの振動を抑制することができるブラシレスモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のブラシレスモータは、モータシャフトと、前記モータシャフトを中心にして放射状に延びると共に放射状に延びる方向の基端部側から先端部側に向かうに従って徐々に前記モータシャフトの周方向に幅広となる複数のティースが形成された電機子コアと、前記複数のティースの各々の間に巻装された複数の巻線とを有するステータと、前記ステータの径方向外側に対向して配置された外側マグネットと、前記ステータの径方向内側に対向して配置された内側マグネットとを有するロータと、前記モータシャフトを中心にして放射状に延びて前記ステータの軸方向一方側から前記複数のティースの各々を支持すると共に、前記ステータの径方向に沿う方向の中央部が前記複数のティースの各々における基端部と先端部との間の中央部よりも前記先端部側に位置する複数のベース台を有する台座と、を備えている。
【０００７】
このブラシレスモータにおいて、複数のティースは、放射状に延びる方向の基端部側から先端部側に向かうに従って徐々にモータシャフトの周方向に幅広となっている。このため、複数のティースの各々における重心は、各ティースの先端部側に位置される。
【０００８】
しかしながら、この複数のティースの各々をステータの軸方向一方側から支持する複数のベース台は、ステータの径方向に沿う方向の中央部が複数のティースの各々における基端部と先端部との間の中央部よりも先端部側に位置する構成とされている。従って、各ベース台の中央部が各ティースの重心により近い位置に設定されるので、各ティースを安定して支持することができる。これにより、ステータの振動を抑制することができる。
【０００９】
請求項２に記載のブラシレスモータは、請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、前記台座が、前記複数のティースのうち少なくともいずれか二つにおける基端部と先端部との間の中央部において、前記ティースを前記ステータの軸方向に沿って貫通し、前記ティースと前記ベース台とを固定するピン又はネジを有する構成とされている。
【００１０】
このブラシレスモータによれば、複数のティースのうち少なくともいずれか二つのティースは、このティースをステータの軸方向に沿って貫通するピン又はネジによってベース台と固定されている。ここで、このピン又はネジの設定位置は、ティースの基端部と先端部との間の中央部とされている。従って、ステータの振動を径方向内側と外側とでバランス良く抑制することができる。
【００１１】
請求項３に記載のブラシレスモータは、請求項２に記載のブラシレスモータにおいて、前記ピン又は前記ネジが、等ピッチで配置されると共に、前記ピン又は前記ネジの個数をＮ、前記複数のティースの間のスロットの数をＳ、任意の自然数をｎとした場合に、ｎ＝２とされ、Ｎ＝Ｓ／ｎとされた構成とされている。
【００１２】
このブラシレスモータによれば、ピン又はネジの個数をＮ、複数のティースの間のスロットの数をＳ、任意の自然数をｎとした場合に、ｎ＝２とされ、Ｎ＝Ｓ／ｎとされている。これにより、複数のティースにおける磁気バランスを均一にできるので、コギングトルクも小さくすることができる。
【００１３】
しかも、ピン又はネジの設定位置に関する寸法精度が高度に要求されることを回避できるので、コスト低減を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るブラシレスモータの側面断面図である。
【図２】図１に示されるセンターピースの斜視図である。
【図３】図１に示されるステータ及びセンターピースを示す平面図である。
【図４】図３に示されるステータ及びセンターピースの要部拡大側面断面図である。
【図５】図１に示されるステータ及びセンターピースの変形例を示す平面図である。
【図６】図５に示されるステータ及びセンターピースの要部拡大側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づき、本発明の一実施形態について説明する。
【００１６】
図１に示されるように、本発明の一実施形態に係るブラシレスモータ１０は、モータシャフト１２と、ステータ１４と、ロータ１６と、センターピース１８とを備えている。
【００１７】
ステータ１４は、図１，図３に示されるように、円環状の電機子コア２０と、複数の巻線２２（トロイダル巻線）とを有している。電機子コア２０には、図３に示されるように、モータシャフト１２を中心にして放射状に延びる複数のティース２４が形成されている。
【００１８】
この複数のティース２４は、放射状に延びる方向の基端部２４Ａ側から先端部２４Ｂ側に向かうに従って（つまり、ステータ１４の径方向内側から外側に向かうに従って）徐々にモータシャフト１２の周方向に幅広となるように平面視にて台形状に形成されている。
【００１９】
この複数のティース２４の各々の間には、モータシャフト１２の周方向に延びる連結部２６が形成されており、複数の巻線２２は、この連結部２６にそれぞれ巻装されている。また、図１，図４に示されるように、この複数のティース２４の各々には、基端部２４Ａと先端部２４Ｂとの間の中央部２４Ｃに、ステータ１４の軸方向に沿って貫通する貫通孔２８が形成されている。
【００２０】
ロータ１６は、図１に示されるように、ロータハウジング３０と、外側マグネット３２と、内側マグネット３４を有している。ロータハウジング３０は、円板状の底壁部３０Ａと、この底壁部３０Ａの周縁部に沿って形成された外側周壁部３０Ｂと、この外側周壁部３０Ｂの内側に同心円状に設けられた内側周壁部３０Ｃとを有している。
【００２１】
外側マグネット３２は、外側周壁部３０Ｂの内周面に固定されており、ステータ１４の径方向外側に対向して配置されている。一方、内側マグネット３４は、内側周壁部３０Ｃの内周面に固定されており、ステータ１４の径方向内側に対向して配置されている。
【００２２】
センターピース１８は、樹脂製とされており、図２に示されるように、台座３６と、軸部３８と、複数のベース台４０とを有している。台座３６は、円板状に形成されており、図１に示されるように、ロータハウジング３０の開口部３０Ｄと対向して配置されている。軸部３８は、台座３６の中心部から底壁部３０Ａ側に延出されており、その内側には、モータシャフト１２が挿通されている。
【００２３】
また、この軸部３８の内側には、モータシャフト１２の軸方向に並ぶ一対の軸受４２，４４が収容されており、モータシャフト１２は、この一対の軸受４２，４４によって回転自在に支持されている。このモータシャフト１２は、底壁部３０Ａの中心部に形成された嵌合部３０Ｅと嵌合されており、これにより、ロータ１６は、モータシャフト１２と一体回転可能とされている。
【００２４】
複数のベース台４０は、図２に示されるように、モータシャフト１２を中心にして放射状に延びると共に、台座３６から延出されている。そして、この複数のベース台４０は、図１に示されるように、ステータ１４の軸方向一方側から複数のティース２４の各々を支持している。この複数のベース台４０の各々は、図４に示されるように、ステータ１４の径方向に沿う方向の中央部４０Ａが複数のティース２４の各々における基端部２４Ａと先端部２４Ｂとの間の中央部２４Ｃよりも先端部２４Ｂ側に位置するように配置されている。
【００２５】
また、複数のベース台４０の各々の延出方向の端部４０Ｂには、ステータ１４の軸方向に沿って延びるピン４６が形成されている。そして、このピン４６が貫通孔２８に挿通された状態で、このピン４６の先端部４６Ａがかしめられて潰されることにより、複数のティース２４の各々は、複数のベース台４０の各々と固定されている。このピン４６の先端部４６Ａをかしめる方法には、例えば、熱かしめや超音波かしめ等が用いられる。
【００２６】
なお、図１に示されるように、ピン４６は、等ピッチで配置され、また、ピン４６の個数をＮ、複数のティース２４の間のスロット４８の数をＳ、任意の自然数をｎとした場合に、個数Ｎは、Ｎ＝Ｓ／ｎとされる（ただし、Ｎは２以上）。本実施形態では、一例として、スロット４８の数Ｓが１８とされると共に、自然数ｎが１とされることで、ピン４６の個数Ｎが１８とされている。つまり、全てのティース２４がピン４６によってベース台４０に固定されている。
【００２７】
次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００２８】
このブラシレスモータ１０において、複数のティース２４は、放射状に延びる方向の基端部２４Ａ側から先端部２４Ｂ側に向かうに従って徐々にモータシャフト１２の周方向に幅広となっている。このため、複数のティース２４の各々における重心は、各ティース２４の先端部２４Ｂ側（ステータ１４の径方向外側）に位置される。
【００２９】
しかしながら、この複数のティース２４の各々をステータ１４の軸方向一方側から支持する複数のベース台４０は、ステータ１４の径方向に沿う方向の中央部４０Ａが複数のティース２４の各々における基端部２４Ａと先端部２４Ｂとの間の中央部２４Ｃよりも先端部２４Ｂ側に位置する構成とされている。従って、各ベース台４０の中央部４０Ａが各ティース２４の重心により近い位置に設定されるので、各ティース２４を安定して支持することができる。これにより、ステータ１４の振動を抑制することができる。
【００３０】
しかも、ティース２４とベース台４０との接触面積が増加し、両者の摩擦力も加わるため、ティース２４とベース台４０とをしっかり固定することができる。
【００３１】
また、ティース２４の基端部２４Ａ側は、ステータ１４の径方向内側であるため空間も少くなり、また、ベース台４０の幅も狭くなるので、ティース２４の支持には適切でないが、このブラシレスモータ１０では、ステータ１４の径方向外側の空間が確保されている場所においてティース２４をベース台４０の幅広の部分で適切に支持することができる。
【００３２】
さらに、ベース台４０よりもステータ１４の径方向内側に空間が残ることになり、この空間にその他の部材を配置することができるので、この空間を有効に利用することができる。
【００３３】
また、複数のティース２４の各々は、このティース２４をステータ１４の軸方向に沿って貫通するピン４６によってベース台４０と固定されている。ここで、このピン４６の設定位置は、ティース２４の基端部２４Ａと先端部２４Ｂとの間の中央部２４Ｃとされている。従って、ステータ１４の振動を径方向内側と外側とでバランス良く抑制することができる。
【００３４】
また、センターピース１８は、樹脂製とされているので、ピン４６をセンターピース１８に樹脂成形により容易に形成することができる。従って、コスト低減を図ることができる。
【００３５】
次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。
【００３６】
上述の本発明の一実施形態では、ティース２４とベース台４０の固定にピン４６が用いられていたが、次のように構成されていても良い。
【００３７】
すなわち、図５，図６に示される変形例では、センターピース１８がアルミニウムや鉄製とされており、ベース台４０には、ステータ１４の軸方向に沿って延びるネジ孔５４が貫通孔２８と同軸上に形成されている。一方、貫通孔２８には、ネジ５６が挿通されており、このネジ５６の先端部は、ネジ孔５４に螺入されている。そして、ティース２４とベース台４０は、このネジ５６によって固定されている。
【００３８】
また、ネジ５６は、等ピッチで配置され、また、ネジ５６の個数をＮ、複数のティース２４の間のスロット４８の数をＳ、任意の自然数をｎとした場合に、個数Ｎは、Ｎ＝Ｓ／ｎとされる（ただし、Ｎは２以上）。本変形例では、一例として、スロット４８の数Ｓが１８とされると共に、自然数ｎが２とされることで、ピン４６の個数Ｎが９とされている。つまり、複数のティース２４のうち半数のティース２４がネジ５６によってベース台４０に固定されている。
【００３９】
このように構成されていると、上述の本発明の一実施形態の作用及び効果に加え、次の作用及び効果を奏する。
【００４０】
つまり、ｎ＝２とされ、ネジ５６の個数Ｎは、Ｎ＝Ｓ／ｎとされている。これにより、複数のティース２４における磁気バランスを均一にできるので、コギングトルクも小さくすることができる。
【００４１】
しかも、ネジ５６の設定位置に関する寸法精度が高度に要求されることを回避できるので、コスト低減を図ることもできる。
【００４２】
なお、上述の本発明の一実施形態のように、ピン４６を用いる場合に、ｎ＝２とされ、ピン４６の個数Ｎが、Ｎ＝Ｓ／ｎとされていても良い。
【００４３】
また、上述の本発明の一実施形態及びその変形例では、スロット４８の数Ｓが１８とされていたが、スロット４８の数は、その他でも良い。ただし、ピン４６及びネジ５６は、２本以上設けられている必要がある。
【００４４】
以上、本発明の一実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４５】
１０・・・ブラシレスモータ、１２・・・モータシャフト、１４・・・ステータ、１６・・・ロータ、１８・・・センターピース、２０・・・電機子コア、２２・・・巻線、２４・・・ティース、２４Ａ・・・基端部、２４Ｂ・・・先端部、２４Ｃ・・・中央部、２６・・・連結部、２８・・・貫通孔、３０・・・ロータハウジング、３０Ａ・・・底壁部、３０Ｂ・・・外側周壁部、３０Ｃ・・・内側周壁部、３０Ｄ・・・開口部、３０Ｅ・・・嵌合部、３２・・・外側マグネット、３４・・・内側マグネット、３６・・・台座、３８・・・軸部、４０・・・ベース台、４０Ａ・・・中央部、４０Ｂ・・・端部、４２，４４・・・軸受、４６・・・ピン、４６Ａ・・・先端部、４８・・・スロット、５４・・・ネジ孔、５６・・・ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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