JPH0654474A

JPH0654474A - ブラシレスｄｃモータ

Info

Publication number: JPH0654474A
Application number: JP20354192A
Authority: JP
Inventors: Koji Watanabe; 宏司渡辺
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Taga Technology Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Appliances Techno Service Ltd
Priority date: 1992-07-30
Filing date: 1992-07-30
Publication date: 1994-02-25

Abstract

(57)【要約】【目的】コイル成形後のコイル線材に発生する残留応力
によるコイル変形を防止でき、長辺と短辺の差異の大き
いコイルの成形や、鋭角の存在するコイルであっても、
これらのコイルを支障なく使用することができる上、フ
ァラデー力の交番によって生じる振動や騒音を吸収する
と同時に、風損も減少できるブラシレスＤＣモータの提
供。【構成】フラットタイプのブラシレスＤＣモータにおい
て、樹脂成形された巻枠４にコイル用線材を巻きつけて
成り、前記のごとくして得られたコイル５を樹脂巻枠４
ごとコイルヨーク３に配設したことを特徴とする。【効果】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フラットタイプのブラ
シレスＤＣモータに係り、特にコイル巻枠材料とその形
状に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のフラットタイプのブラシレスＤＣ
モータは、鋼材で造られた巻枠にコイル用線材を巻き付
けた後、この巻枠を抜くコアレスタイプを採用してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
では、巻枠を抜いた後、コイル用線材に残留応力が存在
するため、コイルに変形を生じ、特に長辺と短辺の差異
の大きいコイルの成形や、鋭角の存在するコイルの使用
に支障をきたすことがある。

【０００４】一部でコイル製造上容易な形状で成形して
からプレス成形し直すなどしているが、これによれば、
モータの製造工数が多くなる。

【０００５】また、コイルをコイルヨークに配置する場
合も、コイル位置決め用の治具を用いるなど手間がかか
る上、モータ外郭との絶縁距離を確保するためのスペー
スを必要とし、モータの製造工数も多くなる。

【０００６】さらに、フラットタイプのモータにおいて
は、コイルに流れる電流との垂直方向にトルクがかか
り、永久磁石のＮＳ極の切り替わりによってコイル用線
材に加わるトルク方向が反転するため、コイルに微小な
振動が起こり、これがモータの騒音や振動の要因にな
り、問題である上に、コアレスの構造では、コイル空心
部において風損が生じ、モータ性能低下の原因となって
いた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記した従来
技術の問題点を解決すべく、フラットタイプのブラシレ
スＤＣモータにおいて、コイル用線材を巻枠に巻き付け
て成形するときの巻枠として樹脂成形したものを用い、
前記のごとくして得られたコイルを樹脂巻枠ごとコイル
ヨークに配設したことを特徴とするものである。

【０００８】本発明の他の手段は、樹脂成形された巻枠
の形状を、コイルとモータ外郭との絶縁距離を確保すべ
く、絶縁のための延面距離分を樹脂巻枠形状に付加した
点にある。

【０００９】また、本発明の他の手段は、樹脂巻枠を扇
形状とし、前記扇形状をなす樹脂巻枠を隣同士組み合わ
せて、その円周上にコイルを配設した点にある。

【００１０】さらに、本発明の他の手段は、樹脂巻枠の
コイルヨーク配設側に、コイルヨークがコギングを発生
するための形状に合わせた凹みを形成した点にある。

【００１１】

【作用】すなわち、本発明によれば、フラットタイプの
ブラシレスＤＣモータにおいて、コイル用線材を巻枠に
巻き付けて成形するときの巻枠として樹脂成形したもの
を用い、前記のごとくして得られたコイルを樹脂巻枠ご
とコイルヨークに配設したことにより、従来形コアレス
タイプのブラシレスＤＣモータで問題であったコイルの
変形、つまりコイル成形後のコイル線材に発生する残留
応力によるコイル変形を、コアレスの場合の空心部に介
在する樹脂巻枠で吸収する。

【００１２】また、従来一部でおこなわれていたコアレ
スの場合のコイル変形矯正のためのプレス工程も削減す
る。

【００１３】さらに、コイル成形後のコイル線材に発生
する残留応力によるコイル変形を、コアレスの場合の空
心部に介在する樹脂巻枠で吸収することにより、長辺と
短辺の差異の大きいコイルの成形や、鋭角の存在するコ
イルであっても、これらのコイルを支障なく使用するこ
とができる。

【００１４】また、空心部に樹脂が介在するため、ファ
ラデー力の交番によって生じる振動や騒音を吸収すると
同時に、風損も減少できる。

【００１５】さらに、本発明によれば、樹脂巻枠は、コ
イルとモータ外郭との絶縁距離を確保する絶縁スペーサ
を兼ねている、換言すると、樹脂巻枠によりコイルとモ
ータ外郭との絶縁距離を確保するようにすれば、モータ
外郭との絶縁距離を確保するためのスペーサを必要とせ
ず、またそのための工程も必要としない。

【００１６】またさらに、本発明によれば、樹脂巻枠は
扇形状をなし、前記扇形状をなす樹脂巻枠を隣同士に並
べれば、コイルは円周上に配置され、したがってコイル
の位置決めをするのに特殊な治具を用いることなく、ま
たそのための組立工程も不要となる。

【００１７】さらにまた、本発明によれば、樹脂巻枠の
コイルヨーク配設側に、コイルヨークがコギングを発生
するための形状に合わせた凹みを設けておけば、コギン
グ発生のためのコイルヨークの正確な位置決めを簡単に
おこなうことができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１９】図１は、本発明の一実施例であるブラシレ
スＤＣモータの断面図である。

【００２０】モータの外郭を構成するハウジング１と、
ハウジジング１の軸受部に圧入保持された軸受２と、永
久磁石７の磁束を閉じるためのコイルヨーク３と、コイ
ルヨーク３上に配設される樹脂巻枠４に巻付保持された
コイル５と、永久磁石７の外部磁束を閉じ、かつモータ
のロータ外郭として用いるマグネットヨーク６と、マグ
ネットヨーク６に圧入保持され、軸受２内に配設された
シャフト８とでモータが構成される。

【００２１】図２は、本発明の解決する技術課題の一例
であるコイルのファラデー力を、永久磁石のつくる磁束
に対応して分解した図である。

【００２２】図２において、コイルに一方向の電流が流
れているものとすると、永久磁石の磁束がつくるファラ
デー力は、それぞれ矢印方向の成分を持つ。

【００２３】モータが回転すれば、ＮＳ極の位置が変わ
るため、コイルの同一点においては、力の向きが正反対
に交番して生じていることになる。そして、コアレスコ
イルにおいては、この力を緩衝するコアが存在しないた
め、コイルで生じる振動は、そのままモータの振動，騒
音につながる。

【００２４】また、図２のように、角部形状が鋭角にな
るものでコアレスコイルを成形する場合は、コイル成形
時の残留応力が前記角部に存在するため、巻枠を外す
と、融着が完全でないコイルは変形し、不良品となる
か、あるいはプレス成形して矯正しなければならない。

【００２５】本発明では、コイル用線材を巻きつける巻
枠を樹脂成形し、コイル充填後そのままコイルヨークに
配置することにより、ファラデー力による振動騒音を前
記樹脂巻枠で緩衝し、またコイルが残留応力により変形
しようとする力をこれまた前記樹脂巻枠で受けることが
できる。

【００２６】図３は本発明の第２の実施例を示し、本実
施例においては、樹脂巻枠１１を、コイルとモータ外郭
との絶縁距離を確保する絶縁スペーサを兼ねて成形した
ものである。

【００２７】すなわち、樹脂巻枠１１には、コイル用線
材１２が充填される溝部が設けられており、この溝部内
にコイル用線材１２が充填されている。

【００２８】そして、コイル用線材充填溝部の外径端面
からコイルヨーク１３までの延面距離Ｌは、電気用品取
締り法などに規定される絶縁距離を十分に確保できる距
離としてある。

【００２９】図４は本発明の第３の実施例を示し、本実
施例において、扇形状の樹脂巻枠２１には、隣同士に配
置するときの係合凸部２３と係合凹部２４とが付加され
ており、前記扇形状をなす樹脂巻枠を隣同士に並べるこ
とにより、コイルは円周上に配置され、したがってコイ
ルの位置決めをするのに特殊な治具を用いることなく、
またそのための組立工程も不要となる。

【００３０】また、図４のように、コイル２２を配置す
る樹脂巻枠と、コイルを配置しない樹脂巻枠２１とを組
み合わせることにより、コイルの配置構造を調整するこ
とができる。該樹脂巻枠を複数個組み合わせることによ
り、円周上にコイルが配置され位置決め治具が不要とな
る。

【００３１】図５は本発明の第４の実施例を示し、本実
施例においては、樹脂巻枠のコイルヨーク配設側３１
に、コイルヨーク３２がコギングを発生するための形状
に合わせた凹みを設けたものであって、この構成によれ
ば、コギング発生のためのコイルヨーク３２の正確な位
置決めを簡単におこなうことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上、本発明によれば、フラットタイプ
のブラシレスＤＣモータにおいて、コイル用線材を巻枠
に巻き付けて成形するときの巻枠として樹脂成形したも
のを用い、前記のごとくして得られたコイルを樹脂巻枠
ごとコイルヨークに配設したことにより、従来形コアレ
スタイプのブラシレスＤＣモータで問題であったコイル
の変形、つまりコイル成形後のコイル線材に発生する残
留応力によるコイル変形を、コアレスの場合の空心部に
介在する樹脂巻枠で吸収することができる。

【００３３】また、従来一部でおこなわれていたコアレ
スの場合のコイル変形矯正のためのプレス工程も削減す
ることができる。

【００３４】さらに、コイル成形後のコイル線材に発生
する残留応力によるコイル変形を、コアレスの場合の空
心部に介在する樹脂巻枠で吸収することにより、長辺と
短辺の差異の大きいコイルの成形や、鋭角の存在するコ
イルであっても、これらのコイルを支障なく使用するこ
とができる。

【００３５】また、空心部に樹脂が介在するため、ファ
ラデー力の交番によって生じる振動や騒音を吸収すると
同時に、風損も減少できる。

【００３６】さらに、本発明によれば、樹脂巻枠は、コ
イルとモータ外郭との絶縁距離を確保する絶縁スペーサ
を兼ねている、換言すると、樹脂巻枠によりコイルとモ
ータ外郭との絶縁距離を確保するようにすれば、モータ
外郭との絶縁距離を確保するためのスペーサを必要とせ
ず、またそのための工程も必要とせず、モータの製造工
程を少なくすることができる。

【００３７】またさらに、本発明によれば、樹脂巻枠は
扇形状をなし、前記扇形状をなす樹脂巻枠を隣同士に並
べれば、コイルは円周上に配置され、したがってコイル
の位置決めをするのに特殊な治具を用いることなく、ま
たそのための組立工程も不要となり、これまたモータの
製造工程を少なくすることができる。

【００３８】さらにまた、本発明によれば、樹脂巻枠の
コイルヨーク配設側に、コイルヨークがコギングを発生
するための形状に合わせた凹みを設けておけば、コギン
グ発生のためのコイルヨークの正確な位置決めを簡単に
おこなうことができ、これまたモータ製造工程の時間短
縮化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるブラシレスＤＣモータ
の側面図である。

【図２】本発明の解決する課題の一つであるコイルにか
かるファラデー力の分解図である。

【図３】本発明の第２の実施例である樹脂巻枠の絶縁構
造図である。

【図４】本発明の第３の実施例である扇形状を持つ樹脂
巻枠の平面図である。

【図５】本発明の第４の実施例である樹脂巻枠のコイル
ヨーク側形状図である。

【符号の説明】

１…ハウジング、２…軸受、３…コイルヨーク、４…樹
脂巻枠、５…コイル、６…マグネットヨーク、７…永久
磁石、８…シャフト、１１…樹脂巻枠、１２…コイル用
線材、１３…コイルヨーク、２１…扇形状樹脂巻枠、２
２…コイル、２３…係合凸部、２４…係合凹部、３１…
樹脂巻枠のコイルヨーク配設側、３２…コイルヨーク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数極に着磁された円盤状の永久磁石をロ
ータ側に配設し、これに対向するステータ側には、永久
磁石の磁束を閉じるために、永久磁石と平面対向してコ
イルヨークを配設し、このコイルヨーク上には、扇形状
を有する複数個の無鉄心コイルを配設し（この構造を以
下フラットタイプと呼ぶ）、前記コイルへの通電は、磁
極の方向をセンシングしてＮ極であれば正方向、Ｓ極で
あれば逆方向の電流を流しうるセンサを用いて、このセ
ンサの出力によりコイルに往復通電をし、ロータを回転
するブラシレスＤＣモータにおいて、前記コイルの成形
は、樹脂成形された巻枠にコイル用線材を巻き付けて成
り、このコイルを樹脂巻枠ごとコイルヨークに配設した
ことを特徴とするブラシレスＤＣモータ。
【請求項２】請求項１において、樹脂巻枠は、コイルと
モータ外郭との絶縁距離を確保する絶縁スペーサを兼ね
ているブラシレスＤＣモータ。
【請求項３】請求項１または２において、樹脂巻枠は扇
形状をなし、前記扇形状をなす樹脂巻枠を隣同士組み合
わせて、その円周上にコイルを配設したブラシレスＤＣ
モータ。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、樹脂巻
枠のコイルヨーク配設側に、コイルヨークがコギングを
発生するための形状に合わせた凹みを有するブラシレス
ＤＣモータ。