JPS648533B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、製作が容易で性能が良好なブラシレ
スモータの構成に関する。

従来のブラシレスモータは、固定子鉄心に巻線
を納めるスロツ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つた。

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めわ
て不都合であつた。

一方製作面においても鋼板の打ち抜き成形で固
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
といつた問題を有していた。

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か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
であるといつた状態である。

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つたブラシレスモータを提供
することを目的としている。

以下、本発明を図面に示された一実施例に基づ
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り、
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。

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。

第１図において、ブラシレスモータは、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。

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。

さらに、フレーム４には、ボール素子等で形成
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に対向する位置で軸７に永久磁石等によ
る速度検出器９が設けられている。

第２図において、筒形コイル１は、マグネツト
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。

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。

さらに、型１０は、図示されない動力によつて
高速度で回転するよう構成されており、必要によ
つてはヒータを内蔵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。

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。

そして、帯状コア２は、一般的な鋼板でもよい
がアモルフアス金属で極薄いものでもよく、巻き
方向に長いスリツトＳが形成されている。

第４図において、ブラシレスモータは、速度制
御回路１１とインバータ回路１２が設けられてお
り、インバータ回路１２には、位置検出器８が接
続されている。

このような構成において、ブラシレスモータ
は、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。

そして、固定子にスロツトがないためコギング
を生じることがなく100：１〜1000：１の広範囲
の速度制御を行つ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ツト等に用い
ても高信頼で動作する。

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、スリツト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、しかも打抜きが
容易である。

そして、回転する型１０を利用して筒形コイル
１を回転させればアモルフア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かつたア
モルフ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。

このアモルフアス金属は、従前のモータに利用
される電磁鋼板に比べて鉄損が1/4、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。

また、スリツト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
がスリツトＳに入り込むため、筒形コイル１の保
持力をも向上することができる。

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
り筒形コイル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１０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〓間にのみ拡張して硬化すること
になり型に沿つて成形状態が良好になるといつた
結果が得られる。

従つて、型１０を軸にして帯状コア２を緻密に
巻装できる関係上、外形を成形する必要もなく、
製造が簡単で、品質にムラのないブラシレスモー
タを製造することができる。

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、加熱融着性の被覆を有するマグネツトワイヤ
ーを用いることも可能である。

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を巻装した際の仕上
がりが良好となる。

そして、型１０は、二層になる筒形コイル１の
型１０側の層が、すなわち筒形コイル１の半分が
型１０に密着することから短時間で加熱でき、固
着剤の加熱硬化の時間が短くなる。

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１
０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つて変形や損傷を
生じることがない。

また、筒形コイル１への帯状コア２の巻装に際
し、巻装時のトルクを大きくすれば巻装される帯
状コア２が強固に緻密に巻装されるのでフレーム
４に納める場合に圧入などの方法をも採用するこ
とができる。

このような構成では、回転可能な型１０を利用
して内径側から外径側へ逐次施工する関係上、小
径の内径側へ手を入れる必要がなくきわめて小径
のブラシレスモータ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、しかも帯状コア２の
巻装により短時間に製造でき大量生産への適合性
も十分であり製造にきわめて都合のよい構成であ
る。

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
わせればよく、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。

以上説明の通り、本発明によればマグネツトワ
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、これを円筒状にして形成され
る筒形コイルに帯状コアを外側から巻装して固定
子を形成したため、固定子にスロツトがなくコギ
ングのない性能の良いブラシレスモータを得るこ
とができ、また、回転する型を用いることにより
帯状コアを緻密に巻装できる等、製造が容易なブ
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。

【図面の簡単な説明】

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、第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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マグネツ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、これを円筒
   状にして形成される筒形コイルの外周に固着剤を
   介して帯状コアを巻装して成る固定子と、永久磁
   石ロータとから成るブラシレスモータ。 ２ アモルフアス金属で帯状コアを形成したこと
   を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載のブ
   ラシレスモータ。 ３ 帯状コアに巻き方向に長いスリツトを形成し
   たこ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。 ４ マグネツ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、これを円筒
   状にして筒形コイルを形成し、この筒形コイルを
   回転する型に外装し、次いで型を回転させて前記
   筒形コイルの外周に固着剤を介しその硬化前に帯
   状コアを巻装し、型を外して固定子を形成するこ
   とを特徴とする永久磁石ロータを有するブラシレ
   スモータの製造方法。