JP2003153514A - ブラシレスモータ - Google Patents
ブラシレスモータInfo
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- JP2003153514A JP2003153514A JP2001349901A JP2001349901A JP2003153514A JP 2003153514 A JP2003153514 A JP 2003153514A JP 2001349901 A JP2001349901 A JP 2001349901A JP 2001349901 A JP2001349901 A JP 2001349901A JP 2003153514 A JP2003153514 A JP 2003153514A
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- Japan
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- teeth
- winding
- outer diameter
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、このような状況に鑑みてなされた
ものであり、小型高効率で、騒音、振動を低減したブラ
シレスモータを提供することを目的とする。 【解決手段】 極数を2P(Pは自然数)、6×P個の
集中巻状の3相巻線を有したものであって、固定子鉄心
11のティースを外径側ティース13と内径側ティース
14により形成し、3×P個の巻線が外径側ティース1
3に巻回されているとともに、残りの3×P個の巻線
が、隣接する外径側ティース13から延設された隣接す
る内径側ティース14を跨設し、巻回した固定子10を
具備したブラシレスモータとしたものである。
ものであり、小型高効率で、騒音、振動を低減したブラ
シレスモータを提供することを目的とする。 【解決手段】 極数を2P(Pは自然数)、6×P個の
集中巻状の3相巻線を有したものであって、固定子鉄心
11のティースを外径側ティース13と内径側ティース
14により形成し、3×P個の巻線が外径側ティース1
3に巻回されているとともに、残りの3×P個の巻線
が、隣接する外径側ティース13から延設された隣接す
る内径側ティース14を跨設し、巻回した固定子10を
具備したブラシレスモータとしたものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カーアクチュエー
タならびにそれを搭載した自動車、または密閉型圧縮
機、ならびにそれを搭載した冷凍機器、空気調和機およ
び電子回路冷却システム等の機器に搭載されるブラシレ
スモータの構造に関するものである。
タならびにそれを搭載した自動車、または密閉型圧縮
機、ならびにそれを搭載した冷凍機器、空気調和機およ
び電子回路冷却システム等の機器に搭載されるブラシレ
スモータの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術について、図14および図1
5を用いて説明する。
5を用いて説明する。
【0003】従来、一般にエアコンや冷蔵庫の圧縮機等
には、図14に示した分布巻ブラシレスモータが使用さ
れてきたが、近年、ブラシレスモータの高効率化、小型
化、低コスト化の観点から、図15に示した集中巻ブラ
シレスモータの使用が増加している。これらのブラシレ
スモータについて、以下説明を行う。
には、図14に示した分布巻ブラシレスモータが使用さ
れてきたが、近年、ブラシレスモータの高効率化、小型
化、低コスト化の観点から、図15に示した集中巻ブラ
シレスモータの使用が増加している。これらのブラシレ
スモータについて、以下説明を行う。
【0004】まず、図14の分布巻ブラシレスモータに
ついて説明する。
ついて説明する。
【0005】図14は4極12スロットの分布巻ブラシ
レスモータを表しており、固定子50と回転子70から
なる。
レスモータを表しており、固定子50と回転子70から
なる。
【0006】固定子鉄心51はティース52と、前記テ
ィース52の外周側をつなぐ略環状のヨーク55からな
る。ティース52の先端には、固定子鉄心内径部に沿っ
て周方向に突出したティース先端幅広部54を有する。
固定子鉄心51の外周には、切欠き56を有する。これ
は、固定子50がコンプレッサーのシェル(図示せず)
に焼きばめ圧入された時、コンプレッサーのシェルと固
定子鉄心51との間に貫通孔を有することになり、冷媒
の通路となる。
ィース52の外周側をつなぐ略環状のヨーク55からな
る。ティース52の先端には、固定子鉄心内径部に沿っ
て周方向に突出したティース先端幅広部54を有する。
固定子鉄心51の外周には、切欠き56を有する。これ
は、固定子50がコンプレッサーのシェル(図示せず)
に焼きばめ圧入された時、コンプレッサーのシェルと固
定子鉄心51との間に貫通孔を有することになり、冷媒
の通路となる。
【0007】固定子鉄心51には、絶縁物(絶縁フィル
ム、インシュレータ等:図示せず)を介して複数のティ
ース52を渡って3相巻線53U、53V、53Wが巻
回される。巻線は、U、V、W相の3相であり、互いに
スター結線されており、同時に3相中の2相が通電して
駆動される120°矩形波通電である。また、印加電圧
はPWM制御によって変化させられる。
ム、インシュレータ等:図示せず)を介して複数のティ
ース52を渡って3相巻線53U、53V、53Wが巻
回される。巻線は、U、V、W相の3相であり、互いに
スター結線されており、同時に3相中の2相が通電して
駆動される120°矩形波通電である。また、印加電圧
はPWM制御によって変化させられる。
【0008】また、回転子70は、固定子の内側に、固
定子と同心円状に、回転自在に保持されている。図14
は、回転子鉄心71に永久磁石72が埋設されている埋
め込み磁石型回転子を表している。回転子鉄心の両端に
は端版(図示せず)が取り付き、回転子鉄心に設けられ
た貫通孔にリベット(図示せず)を通し、かしめること
で固定されている。また、軸孔73には軸が入る。
定子と同心円状に、回転自在に保持されている。図14
は、回転子鉄心71に永久磁石72が埋設されている埋
め込み磁石型回転子を表している。回転子鉄心の両端に
は端版(図示せず)が取り付き、回転子鉄心に設けられ
た貫通孔にリベット(図示せず)を通し、かしめること
で固定されている。また、軸孔73には軸が入る。
【0009】回転子70は固定子50に巻回された巻線
53U、53V、53Wに流れる電流による回転磁界に
よって、マグネットトルクとリラクタンストルクとを合
わせた回転力によって、シャフトを中心にして回転す
る。
53U、53V、53Wに流れる電流による回転磁界に
よって、マグネットトルクとリラクタンストルクとを合
わせた回転力によって、シャフトを中心にして回転す
る。
【0010】次に、図15の集中巻ブラシレスモータに
ついて説明する。
ついて説明する。
【0011】図15に示すように、集中巻ブラシレスモ
ータも、基本的には分布巻ブラシレスモータと同様の構
成であるが、ティース62に対する3相巻線の巻回し方
が異なる。
ータも、基本的には分布巻ブラシレスモータと同様の構
成であるが、ティース62に対する3相巻線の巻回し方
が異なる。
【0012】集中巻ブラシレスモータにおいては、ティ
ース62に、絶縁物(絶縁フィルム、インシュレータ
等:図示せず)を介して直接3相巻線63U、63V、
63Wが巻回される。ただし、巻線は、U、V、W相の
3相であり、互いにスター結線されており、同時に3相
中の2相が通電して駆動される120°矩形波通電であ
ることは、分布巻ブラシレスモータと同様である。
ース62に、絶縁物(絶縁フィルム、インシュレータ
等:図示せず)を介して直接3相巻線63U、63V、
63Wが巻回される。ただし、巻線は、U、V、W相の
3相であり、互いにスター結線されており、同時に3相
中の2相が通電して駆動される120°矩形波通電であ
ることは、分布巻ブラシレスモータと同様である。
【0013】また、回転子70についても、分布巻ブラ
シレスモータと同様の構成となる。
シレスモータと同様の構成となる。
【0014】上記のように、集中巻ブラシレスモータに
おいては、ティース62に直接巻線を巻回すことから、
コイルエンド(巻線の軸方向端部)を分布巻ブラシレス
モータに比べて小さくすることができる。このことによ
り、ブラシレスモータの積厚方向の全長を分布巻よりも
小さくすることや、材料コストを削減することが可能と
なる。また、コイルエンドを小さくするということは、
巻線の周長を短くすることになることから、銅損を低減
できブラシレスモータの高効率化を図ることができる。
おいては、ティース62に直接巻線を巻回すことから、
コイルエンド(巻線の軸方向端部)を分布巻ブラシレス
モータに比べて小さくすることができる。このことによ
り、ブラシレスモータの積厚方向の全長を分布巻よりも
小さくすることや、材料コストを削減することが可能と
なる。また、コイルエンドを小さくするということは、
巻線の周長を短くすることになることから、銅損を低減
できブラシレスモータの高効率化を図ることができる。
【0015】このように、集中巻ブラシレスモータは、
分布巻ブラシレスモータよりも高効率かつ、小型、低コ
ストであることにより、近年、集中巻ブラシレスモータ
の使用が増加している。
分布巻ブラシレスモータよりも高効率かつ、小型、低コ
ストであることにより、近年、集中巻ブラシレスモータ
の使用が増加している。
【0016】ところで、材料コスト低減のためにコイル
エンドを小さくし、また低振動、低騒音を実現するモー
タとしては、例えばUSP2854596号公報、特開
平5−22912号公報などに示されるモータが試みら
れている。これらは、単相インダクションモータに関す
る試みであり、分布巻インダクションモータにおける主
巻線と補助巻線との位置関係(電気角)を変更すること
なく、前記それぞれの巻線によって形成されるギャップ
中の磁束密度についてもほとんど変更されることなく、
コイルエンドを小さくする技術である。また、主巻線が
内径側ティースに巻回される場合は補助巻線が外径側テ
ィースに巻回される、あるいはその逆というように、同
相の巻線は内径側ティースと外径側ティースのいずれか
一方だけに巻回されている。従って、詳細は後述する
が、本発明のように、3相巻線を巻回したブラシレスモ
ータであり、さらには同相の巻線が内径側ティースと外
径側ティースの双方に巻回される構造とは異なるものと
なる。
エンドを小さくし、また低振動、低騒音を実現するモー
タとしては、例えばUSP2854596号公報、特開
平5−22912号公報などに示されるモータが試みら
れている。これらは、単相インダクションモータに関す
る試みであり、分布巻インダクションモータにおける主
巻線と補助巻線との位置関係(電気角)を変更すること
なく、前記それぞれの巻線によって形成されるギャップ
中の磁束密度についてもほとんど変更されることなく、
コイルエンドを小さくする技術である。また、主巻線が
内径側ティースに巻回される場合は補助巻線が外径側テ
ィースに巻回される、あるいはその逆というように、同
相の巻線は内径側ティースと外径側ティースのいずれか
一方だけに巻回されている。従って、詳細は後述する
が、本発明のように、3相巻線を巻回したブラシレスモ
ータであり、さらには同相の巻線が内径側ティースと外
径側ティースの双方に巻回される構造とは異なるものと
なる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の集中巻ブラ
シレスモータは、分布巻ブラシレスモータに対して多く
の利点を有している反面、騒音が分布巻ブラシレスモー
タよりも大幅に増大するという課題を有する。
シレスモータは、分布巻ブラシレスモータに対して多く
の利点を有している反面、騒音が分布巻ブラシレスモー
タよりも大幅に増大するという課題を有する。
【0018】また、分布巻ブラシレスモータと比較し
て、集中巻ブラシレスモータでは、固定子側の各磁極を
形成するティースが電気角で180度の位置にないため
に、固定子によってギャップ中に発生する各磁極が電気
角で180度ずつ離れた位置関係とはならない。従っ
て、通常各磁極位置が電気角で180度の位置にある回
転子磁極と前記固定子の各磁極との位置関係がアンバラ
ンスとなり、このことが振動、騒音増大の原因になる。
て、集中巻ブラシレスモータでは、固定子側の各磁極を
形成するティースが電気角で180度の位置にないため
に、固定子によってギャップ中に発生する各磁極が電気
角で180度ずつ離れた位置関係とはならない。従っ
て、通常各磁極位置が電気角で180度の位置にある回
転子磁極と前記固定子の各磁極との位置関係がアンバラ
ンスとなり、このことが振動、騒音増大の原因になる。
【0019】このことから、集中巻ブラシレスモータを
使用する場合、防音材などの、ブラシレスモータ以外で
の騒音低減対策が多く用いられている。
使用する場合、防音材などの、ブラシレスモータ以外で
の騒音低減対策が多く用いられている。
【0020】この場合、ブラシレスモータ以外に騒音低
減のための手段が必要となるために、場合によっては、
集中巻ブラシレスモータが小型、低コストとなる効果を
打ち消してしまう可能性があり、集中巻ブラシレスモー
タの利点を十分に生かすことができないといえる。
減のための手段が必要となるために、場合によっては、
集中巻ブラシレスモータが小型、低コストとなる効果を
打ち消してしまう可能性があり、集中巻ブラシレスモー
タの利点を十分に生かすことができないといえる。
【0021】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、小型高効率で、騒音、振動を低減したブ
ラシレスモータを提供することを目的とする。
たものであり、小型高効率で、騒音、振動を低減したブ
ラシレスモータを提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、極数を2P(Pは自然数)、6×P個の
集中巻状の3相巻線を有したものであって、固定子鉄心
のティースを外径側ティースと内径側ティースにより形
成し、3×P個の巻線が外径側ティースに巻回されてい
るとともに、残りの3×P個の巻線が、隣接する外径側
ティースから延設された隣接する内径側ティースを跨設
し、巻回した固定子を具備したブラシレスモータとした
ものである。
に、本発明は、極数を2P(Pは自然数)、6×P個の
集中巻状の3相巻線を有したものであって、固定子鉄心
のティースを外径側ティースと内径側ティースにより形
成し、3×P個の巻線が外径側ティースに巻回されてい
るとともに、残りの3×P個の巻線が、隣接する外径側
ティースから延設された隣接する内径側ティースを跨設
し、巻回した固定子を具備したブラシレスモータとした
ものである。
【0023】また、外径側巻線の巻回数をNi、抵抗値
をRiとし、外径側巻線の巻回数をNo、抵抗値をRo
としたときに、No×Ri≒Ni×Roとなる関係を満
たすものである。
をRiとし、外径側巻線の巻回数をNo、抵抗値をRo
としたときに、No×Ri≒Ni×Roとなる関係を満
たすものである。
【0024】さらに、固定子の磁極位置が180度間隔
となるように構成している。
となるように構成している。
【0025】これにより、コイルエンドを小さくできる
ためにモータの小型化が可能であり、さらに従来の集中
巻ブラシレスモータよりも低振動、低騒音であるブラシ
レスモータを提供することができる。
ためにモータの小型化が可能であり、さらに従来の集中
巻ブラシレスモータよりも低振動、低騒音であるブラシ
レスモータを提供することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、環状の
ヨークと、前記ヨークの内周部に配置された複数のティ
ースと、複数の前記ティース間に設けられたスロットに
より形成された固定子鉄心と、前記ティースに巻回され
た3相巻線を有する固定子と、前記固定子の内周に僅か
な空隙を介して対向し、回転自在に保持され、永久磁石
を具備した回転子により構成されるブラシレスモータに
おいて、前記固定子鉄心には、略T字形状の外径側ティ
ースと、前記外径側ティースの幅広部から内径側に延設
した内径側ティースと、前記内径側ティースの先端部
が、同一の外径側ティースから延設される内径側ティー
ス側に形成された片側幅広部から形成されるとともに、
それぞれのティースによりスロットが形成されており、
かつ、3相巻線が外径側ティースおよび内径側ティース
に巻回されていることを特徴とするブラシレスモータで
あり、電磁気的には分布巻ブラシレスモータと同等の構
成でありながら、巻線の周長を分布巻ブラシレスモータ
よりも小さくすることが可能であるとともに、内径部に
加わる径方向応力は分布巻ブラシレスモータとほぼ同等
の大きさおよび分布とすることができる。
ヨークと、前記ヨークの内周部に配置された複数のティ
ースと、複数の前記ティース間に設けられたスロットに
より形成された固定子鉄心と、前記ティースに巻回され
た3相巻線を有する固定子と、前記固定子の内周に僅か
な空隙を介して対向し、回転自在に保持され、永久磁石
を具備した回転子により構成されるブラシレスモータに
おいて、前記固定子鉄心には、略T字形状の外径側ティ
ースと、前記外径側ティースの幅広部から内径側に延設
した内径側ティースと、前記内径側ティースの先端部
が、同一の外径側ティースから延設される内径側ティー
ス側に形成された片側幅広部から形成されるとともに、
それぞれのティースによりスロットが形成されており、
かつ、3相巻線が外径側ティースおよび内径側ティース
に巻回されていることを特徴とするブラシレスモータで
あり、電磁気的には分布巻ブラシレスモータと同等の構
成でありながら、巻線の周長を分布巻ブラシレスモータ
よりも小さくすることが可能であるとともに、内径部に
加わる径方向応力は分布巻ブラシレスモータとほぼ同等
の大きさおよび分布とすることができる。
【0027】請求項2に記載の発明は、極数を2P(P
は自然数)としたときに、外径側ティースの本数が3×
P本で内径側ティースの本数が6×P本であることを特
徴とする請求項1に記載のブラシレスモータであり、テ
ィースの数を最小とすることができ、スロット面積を大
きくすることができる。
は自然数)としたときに、外径側ティースの本数が3×
P本で内径側ティースの本数が6×P本であることを特
徴とする請求項1に記載のブラシレスモータであり、テ
ィースの数を最小とすることができ、スロット面積を大
きくすることができる。
【0028】請求項3に記載の発明は、極数を2P(P
は自然数)としたときに、6×P個の集中巻状の3相巻
線を有し、前記巻線の内3×P個の巻線が外径側ティー
スに巻回されているとともに、残りの3×P個の巻線
が、隣接する外径側ティースから延設された隣接する内
径側ティースを跨設し巻回されていることを特徴とする
請求項2に記載のブラシレスモータであり、隣接する内
径側ティースを跨設し巻回することで、巻線長さが短く
なるため、抵抗値を低減することができる。
は自然数)としたときに、6×P個の集中巻状の3相巻
線を有し、前記巻線の内3×P個の巻線が外径側ティー
スに巻回されているとともに、残りの3×P個の巻線
が、隣接する外径側ティースから延設された隣接する内
径側ティースを跨設し巻回されていることを特徴とする
請求項2に記載のブラシレスモータであり、隣接する内
径側ティースを跨設し巻回することで、巻線長さが短く
なるため、抵抗値を低減することができる。
【0029】請求項4に記載の発明は、内径側と外径側
に形成されるスロットの面積が略等面積であることを特
徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の
ブラシレスモータであり、内径側と外径側のスロットに
挿入される巻線量を同等にできるため、前記各スロット
の面積を有効に利用できる。
に形成されるスロットの面積が略等面積であることを特
徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の
ブラシレスモータであり、内径側と外径側のスロットに
挿入される巻線量を同等にできるため、前記各スロット
の面積を有効に利用できる。
【0030】請求項5に記載の発明は、外径側巻線の巻
回数をNi、抵抗値をRiとし、外径側巻線の巻回数を
No、抵抗値をRoとしたときに、No×Ri≒Ni×
Roであることを特徴とする請求項1から請求項4のい
ずれか1項に記載のブラシレスモータであり、外径側と
内径側における巻線抵抗値に差がある場合においても、
巻線の巻回数を変化させることによって、外径側と内径
側の巻線それぞれにおける起磁力を同等とすることがで
きるため、固定子側の磁極と回転子による磁極との間に
発生するアンバランスを抑制することができる。
回数をNi、抵抗値をRiとし、外径側巻線の巻回数を
No、抵抗値をRoとしたときに、No×Ri≒Ni×
Roであることを特徴とする請求項1から請求項4のい
ずれか1項に記載のブラシレスモータであり、外径側と
内径側における巻線抵抗値に差がある場合においても、
巻線の巻回数を変化させることによって、外径側と内径
側の巻線それぞれにおける起磁力を同等とすることがで
きるため、固定子側の磁極と回転子による磁極との間に
発生するアンバランスを抑制することができる。
【0031】請求項6に記載の発明は、固定子鉄心は、
外径側スロットの回転方向に対する略中央部で、回転方
向に対して分割されていることを特徴とする請求項1か
ら請求項5のいずれか1項に記載のブラシレスモータで
あり、固定子鉄心を分割することによって、前記固定子
鉄心の材料取りが良くなり低コストとなる。
外径側スロットの回転方向に対する略中央部で、回転方
向に対して分割されていることを特徴とする請求項1か
ら請求項5のいずれか1項に記載のブラシレスモータで
あり、固定子鉄心を分割することによって、前記固定子
鉄心の材料取りが良くなり低コストとなる。
【0032】請求項7に記載の発明は、外径側スロット
オープンの幅Wsoを固定子と回転子により形成される
空隙以上で、かつ空隙の2倍以下としたことを特徴とす
る請求項6に記載のブラシレスモータであり、スロット
内における巻線量を増加させることで、ブラシレスモー
タの効率を犠牲にすることのない範囲内で、隣接する外
径側ティースから延設された隣接する内径側ティース間
の磁気抵抗を、内径側ティースの先端部と回転子間の磁
気抵抗より大きくすることが可能となる。
オープンの幅Wsoを固定子と回転子により形成される
空隙以上で、かつ空隙の2倍以下としたことを特徴とす
る請求項6に記載のブラシレスモータであり、スロット
内における巻線量を増加させることで、ブラシレスモー
タの効率を犠牲にすることのない範囲内で、隣接する外
径側ティースから延設された隣接する内径側ティース間
の磁気抵抗を、内径側ティースの先端部と回転子間の磁
気抵抗より大きくすることが可能となる。
【0033】請求項8に記載の発明は、外径側ティース
に巻回された3相巻線をUo、Vo、Wo、内径側ティ
ースに巻回された3相巻線をUi、Vi、Wiとしたと
きに、Uo、Vo、Woそれぞれの巻線の巻回方向が同
方向であり、Ui、Vi、Wiそれぞれの巻線の巻回方
向が同方向であり、かつUoとUi、VoとVi、Wo
とWiの巻線の巻回方向が逆方向であるとともに、回転
方向に対してUo、Vo、Woの順で外径側ティースに
巻線が巻回され、前記巻線Uoと前記巻線Uiとが作る
磁極中心位置が電気角で180度だけ離れるように、回
転方向に対してUi、Vi、Wiの順で内径側ティース
に巻線が巻回されていることを特徴とする請求項1から
請求項7のいずれか1項に記載のブラシレスモータであ
り、前記巻線を巻回すことにより、固定子側の磁極が電
気角で180度間隔となり、前記固定子側の磁極と回転
子による磁極との間に発生するアンバランスを抑制する
ことができる。
に巻回された3相巻線をUo、Vo、Wo、内径側ティ
ースに巻回された3相巻線をUi、Vi、Wiとしたと
きに、Uo、Vo、Woそれぞれの巻線の巻回方向が同
方向であり、Ui、Vi、Wiそれぞれの巻線の巻回方
向が同方向であり、かつUoとUi、VoとVi、Wo
とWiの巻線の巻回方向が逆方向であるとともに、回転
方向に対してUo、Vo、Woの順で外径側ティースに
巻線が巻回され、前記巻線Uoと前記巻線Uiとが作る
磁極中心位置が電気角で180度だけ離れるように、回
転方向に対してUi、Vi、Wiの順で内径側ティース
に巻線が巻回されていることを特徴とする請求項1から
請求項7のいずれか1項に記載のブラシレスモータであ
り、前記巻線を巻回すことにより、固定子側の磁極が電
気角で180度間隔となり、前記固定子側の磁極と回転
子による磁極との間に発生するアンバランスを抑制する
ことができる。
【0034】請求項9に記載の発明は、外径側ティース
に巻回された3相巻線と内径側ティースに巻回された3
相巻線において、同相の全ての前記巻線同士が直列に接
続されていることを特徴とする請求項8に記載のブラシ
レスモータであり、接続処理を少なくすることが可能
で、製造工数が削減できる。
に巻回された3相巻線と内径側ティースに巻回された3
相巻線において、同相の全ての前記巻線同士が直列に接
続されていることを特徴とする請求項8に記載のブラシ
レスモータであり、接続処理を少なくすることが可能
で、製造工数が削減できる。
【0035】請求項10に記載の発明は、外径側ティー
スおよび内径側ティースに巻回された3相巻線におい
て、同相の全ての前記巻線同士が並列に接続されている
ことを特徴とする請求項8に記載のブラシレスモータで
あり、特に固定子鉄心が分割されており、それぞれの分
割鉄心ごとに巻線を巻回して、その後に各分割鉄心を接
合してモータを形成する場合に、接続処理を少なくする
ことが可能で、製造工数が削減できる。
スおよび内径側ティースに巻回された3相巻線におい
て、同相の全ての前記巻線同士が並列に接続されている
ことを特徴とする請求項8に記載のブラシレスモータで
あり、特に固定子鉄心が分割されており、それぞれの分
割鉄心ごとに巻線を巻回して、その後に各分割鉄心を接
合してモータを形成する場合に、接続処理を少なくする
ことが可能で、製造工数が削減できる。
【0036】請求項11に記載の発明は、外径側ティー
スに巻回された3相巻線の同相の巻線同士が直列に接続
され、内径側ティースに巻回された3相巻線の同相の巻
線同士が直列に接続されるとともに、前記外径側ティー
スに巻回された3相巻線と前記内径側ティースに巻回さ
れた3相巻線とが互いに並列に接続されていることを特
徴とする請求項8に記載のブラシレスモータであり、特
に固定子鉄心が分割されており、外径側スロットオープ
ンの幅を小さくしている場合に、前記各分割鉄心を接合
する前に外径側ティースに巻線を巻回す際に直列接続す
ることによって前記外径側巻線の接続箇所を削減し、前
記各分割鉄心を接合してコアを形成した後に内径側ティ
ースに巻線を巻回す際に直列接続することによって前記
外径側巻線の接続箇所を削減することができる。
スに巻回された3相巻線の同相の巻線同士が直列に接続
され、内径側ティースに巻回された3相巻線の同相の巻
線同士が直列に接続されるとともに、前記外径側ティー
スに巻回された3相巻線と前記内径側ティースに巻回さ
れた3相巻線とが互いに並列に接続されていることを特
徴とする請求項8に記載のブラシレスモータであり、特
に固定子鉄心が分割されており、外径側スロットオープ
ンの幅を小さくしている場合に、前記各分割鉄心を接合
する前に外径側ティースに巻線を巻回す際に直列接続す
ることによって前記外径側巻線の接続箇所を削減し、前
記各分割鉄心を接合してコアを形成した後に内径側ティ
ースに巻線を巻回す際に直列接続することによって前記
外径側巻線の接続箇所を削減することができる。
【0037】請求項13に記載の発明は、請求項1から
請求項11のいずれか1項に記載のブラシレスモータを
搭載した機器であり、効率が高いうえに、騒音や振動が
低い機器を得ることができる。
請求項11のいずれか1項に記載のブラシレスモータを
搭載した機器であり、効率が高いうえに、騒音や振動が
低い機器を得ることができる。
【0038】
【実施例】以下、本発明の具体例について、図1から図
13を参照して説明する。
13を参照して説明する。
【0039】(実施例1)図1は本発明のブラシレスモ
ータの構造を示している。図1に示すように本発明のブ
ラシレスモータは、固定子10と回転子30からなり、
固定子10は固定子鉄心11を軸方向に積層して成る。
前記固定子鉄心11は、環状のヨーク12と前記ヨーク
12の内周部に配置された外径側ティース13と内径側
ティース14を有している。隣り合う外径側ティース間
および隣り合う内径側ティース間には、それぞれ外径側
スロット15と内径側スロット16があり、前記それぞ
れのスロットに対して、固定子内径に開口した外径側ス
ロットオープン17と内径側スロットオープン18を有
している。前記外径側ティース13には、固定子鉄心1
1との間に絶縁物(図示せず)を介して直接3相巻線1
9Uo、19Vo、19Woが巻回される。同様に、前
記内径側ティース14には、固定子鉄心1との間に絶縁
物(図示せず)を介して直接3相巻線19Ui、19V
i、19Wiが巻回される。
ータの構造を示している。図1に示すように本発明のブ
ラシレスモータは、固定子10と回転子30からなり、
固定子10は固定子鉄心11を軸方向に積層して成る。
前記固定子鉄心11は、環状のヨーク12と前記ヨーク
12の内周部に配置された外径側ティース13と内径側
ティース14を有している。隣り合う外径側ティース間
および隣り合う内径側ティース間には、それぞれ外径側
スロット15と内径側スロット16があり、前記それぞ
れのスロットに対して、固定子内径に開口した外径側ス
ロットオープン17と内径側スロットオープン18を有
している。前記外径側ティース13には、固定子鉄心1
1との間に絶縁物(図示せず)を介して直接3相巻線1
9Uo、19Vo、19Woが巻回される。同様に、前
記内径側ティース14には、固定子鉄心1との間に絶縁
物(図示せず)を介して直接3相巻線19Ui、19V
i、19Wiが巻回される。
【0040】外径側ティース13の先端には幅広部20
A、内径側ティース14の先端には、片側幅広部20B
を有している。また、固定子鉄心11の外周には、切欠
き21を有する。これは、図2に示すように、固定子1
0が圧縮機のシェル41に焼きばめ圧入された時、圧縮
機のシェル41と固定子鉄心11との間に貫通孔42を
有することになり、冷媒の通路となる。
A、内径側ティース14の先端には、片側幅広部20B
を有している。また、固定子鉄心11の外周には、切欠
き21を有する。これは、図2に示すように、固定子1
0が圧縮機のシェル41に焼きばめ圧入された時、圧縮
機のシェル41と固定子鉄心11との間に貫通孔42を
有することになり、冷媒の通路となる。
【0041】図1に示したような構造とすることによ
り、固定子10の内径側に突出したティースにおける磁
束の分布は、図8に示した分布巻ブラシレスモータと同
等となる。従って、電磁力、特に固定子10の内径部に
加わる径方向応力は分布巻ブラシレスモータとほぼ同等
の大きさ、分布とすることが可能となるため、ブラシレ
スモータの振動、騒音が低減できる。
り、固定子10の内径側に突出したティースにおける磁
束の分布は、図8に示した分布巻ブラシレスモータと同
等となる。従って、電磁力、特に固定子10の内径部に
加わる径方向応力は分布巻ブラシレスモータとほぼ同等
の大きさ、分布とすることが可能となるため、ブラシレ
スモータの振動、騒音が低減できる。
【0042】一方、固定子10に設けられたティース
を、固定子内径とヨーク12との間で略T字形状に屈曲
および分岐させることにより、外径側ティース13と内
径側ティース14に略集中巻形状の巻線19を巻回すこ
とが可能となる。このことにより、前記巻線19の周長
が、明らかに図8に示した分布巻ブラシレスモータより
も小さくなり、図9に示した集中巻ブラシレスモータの
巻線に近くなる。従って、分布巻ブラシレスモータに比
べて銅損が低下することにより効率が向上し、巻線量が
低減することによって、低コスト化が図れる。
を、固定子内径とヨーク12との間で略T字形状に屈曲
および分岐させることにより、外径側ティース13と内
径側ティース14に略集中巻形状の巻線19を巻回すこ
とが可能となる。このことにより、前記巻線19の周長
が、明らかに図8に示した分布巻ブラシレスモータより
も小さくなり、図9に示した集中巻ブラシレスモータの
巻線に近くなる。従って、分布巻ブラシレスモータに比
べて銅損が低下することにより効率が向上し、巻線量が
低減することによって、低コスト化が図れる。
【0043】このように、図1に示したブラシレスモー
タを使用することによって、従来の分布巻ブラシレスモ
ータよりも高効率、低コストでありながら、従来の集中
巻ブラシレスモータよりも低振動、低騒音であるブラシ
レスモータを得ることが可能となる。このとき、外径側
スロット15と内径側スロット16の面積を略等面積と
することが望ましい。このことにより、外径側スロット
15と内径側スロット16に挿入される巻線量を同等に
できるため、前記各スロットの面積を有効に利用するこ
とができる。
タを使用することによって、従来の分布巻ブラシレスモ
ータよりも高効率、低コストでありながら、従来の集中
巻ブラシレスモータよりも低振動、低騒音であるブラシ
レスモータを得ることが可能となる。このとき、外径側
スロット15と内径側スロット16の面積を略等面積と
することが望ましい。このことにより、外径側スロット
15と内径側スロット16に挿入される巻線量を同等に
できるため、前記各スロットの面積を有効に利用するこ
とができる。
【0044】一方、ブラシレスモータの振動、騒音を増
大させる内容にするためには、起磁力を同等とする必要
があり、これにより固定子10と回転子30との間に働
く発生力のアンバランスがなくなる。
大させる内容にするためには、起磁力を同等とする必要
があり、これにより固定子10と回転子30との間に働
く発生力のアンバランスがなくなる。
【0045】具体的には、外径側巻線19Uo、19V
o、19Woの巻回数をNo、抵抗値をRoとし、内径
側巻線19Ui、19Vi、19Wiの巻回数をNi、
抵抗値をRiとしたときに、Ni≠NoかつNo×Ri
≒Ni×Roとするとよく、単に巻線の巻回数を変化さ
せることだけで、外径側巻線19Uo、19Vo、19
Woと内径側巻線19Ui、19Vi、19Wiそれぞ
れにおける起磁力を同等とすることができる。
o、19Woの巻回数をNo、抵抗値をRoとし、内径
側巻線19Ui、19Vi、19Wiの巻回数をNi、
抵抗値をRiとしたときに、Ni≠NoかつNo×Ri
≒Ni×Roとするとよく、単に巻線の巻回数を変化さ
せることだけで、外径側巻線19Uo、19Vo、19
Woと内径側巻線19Ui、19Vi、19Wiそれぞ
れにおける起磁力を同等とすることができる。
【0046】また、外径側巻線19Uo、19Vo、1
9Woと内径側巻線19Ui、19Vi、19Wiの巻
回数を同一にするとともに、それぞれの巻線の周長の平
均が略等長さとなるようにすれば(Ni=NoかつNo
×Ri≒Ni×Ro)、外径側ティース13と内径側テ
ィース14に巻回される巻線のそれぞれの周長の平均値
が同等であることによって外径側巻線19Uo、19V
o、19Woと内径側巻線19Ui、19Vi、19W
iの抵抗値が同等となり、これによって、それぞれの巻
線に流れる電流値が同等となり、かつ巻回数が同一であ
るから、それぞれの巻線による起磁力を同等とすること
ができる。このとき、内径側と外径側に形成されるスロ
ットの面積が略等面積とすること、および図3に示すよ
うに、固定子鉄心11を分割した構成とすることによっ
て、内径側と外径側のスロットに挿入される巻線量を同
等にし易くできる。
9Woと内径側巻線19Ui、19Vi、19Wiの巻
回数を同一にするとともに、それぞれの巻線の周長の平
均が略等長さとなるようにすれば(Ni=NoかつNo
×Ri≒Ni×Ro)、外径側ティース13と内径側テ
ィース14に巻回される巻線のそれぞれの周長の平均値
が同等であることによって外径側巻線19Uo、19V
o、19Woと内径側巻線19Ui、19Vi、19W
iの抵抗値が同等となり、これによって、それぞれの巻
線に流れる電流値が同等となり、かつ巻回数が同一であ
るから、それぞれの巻線による起磁力を同等とすること
ができる。このとき、内径側と外径側に形成されるスロ
ットの面積が略等面積とすること、および図3に示すよ
うに、固定子鉄心11を分割した構成とすることによっ
て、内径側と外径側のスロットに挿入される巻線量を同
等にし易くできる。
【0047】なお、図1および図2は、4極のブラシレ
スモータを示しているが、図4に示した6極の場合な
ど、極数が4極でない場合においても、同様の効果が得
られることは明らかである。
スモータを示しているが、図4に示した6極の場合な
ど、極数が4極でない場合においても、同様の効果が得
られることは明らかである。
【0048】(実施例2)外径側スロットオープン17
を固定子10と回転子30により形成される空隙以上と
すると、隣接する外径側ティース13から延設された隣
接する内径側ティース14間の磁気抵抗を、内径側ティ
ース14の先端部と回転子30間の磁気抵抗より大きく
なり、発生した磁束を効率良く、内径側ティース14か
ら回転子30に作用させることができる。ただし、外径
側スロットオープン17を前記空隙の2倍以上とする
と、内径側スロット16の面積が当該空隙に比例して小
さくなるため、内径側スロット16内に収納される巻線
量が減少することになり、効率の低下を招く。
を固定子10と回転子30により形成される空隙以上と
すると、隣接する外径側ティース13から延設された隣
接する内径側ティース14間の磁気抵抗を、内径側ティ
ース14の先端部と回転子30間の磁気抵抗より大きく
なり、発生した磁束を効率良く、内径側ティース14か
ら回転子30に作用させることができる。ただし、外径
側スロットオープン17を前記空隙の2倍以上とする
と、内径側スロット16の面積が当該空隙に比例して小
さくなるため、内径側スロット16内に収納される巻線
量が減少することになり、効率の低下を招く。
【0049】また、このような範囲に外径側スロットオ
ープン17を設定した場合、外径側ティース13への巻
回が困難になる。
ープン17を設定した場合、外径側ティース13への巻
回が困難になる。
【0050】このような場合、外径側スロット15の回
転方向に対する略中央部にて分割した構成とするとよ
い。図5に分割された固定子鉄心によるブラシレスモー
タの構造を、図6に分割鉄心を示す。
転方向に対する略中央部にて分割した構成とするとよ
い。図5に分割された固定子鉄心によるブラシレスモー
タの構造を、図6に分割鉄心を示す。
【0051】図5に示す固定子10の製造は、図6に示
す分割鉄心22の外径側ティース13に巻回した後、接
合部23の凹凸を係合させ、溶接などの接合方法により
円環状に形成される。そして、最後に内径側ティース1
4に巻線を巻回し行われる。
す分割鉄心22の外径側ティース13に巻回した後、接
合部23の凹凸を係合させ、溶接などの接合方法により
円環状に形成される。そして、最後に内径側ティース1
4に巻線を巻回し行われる。
【0052】このような製造方法で、外径側ティース1
3に巻線を巻回すための機構や設備を簡素化することも
可能となる。
3に巻線を巻回すための機構や設備を簡素化することも
可能となる。
【0053】さらに、特に上記の構造とした場合には、
外径側巻線19Uo、19Vo、19Woを巻回すため
の外径側スロットオープン17を小さくすることが可能
であり、例えば、固定子と回転子により形成される空隙
を0.6mmとした場合、本発明の範囲においては外径
側スロットオープン17は0.6〜1.2mmとなるた
め、このような狭空間であったとしても外径側ティース
13への巻回が可能となる。
外径側巻線19Uo、19Vo、19Woを巻回すため
の外径側スロットオープン17を小さくすることが可能
であり、例えば、固定子と回転子により形成される空隙
を0.6mmとした場合、本発明の範囲においては外径
側スロットオープン17は0.6〜1.2mmとなるた
め、このような狭空間であったとしても外径側ティース
13への巻回が可能となる。
【0054】図7は図5に示すA部の拡大図であり、固
定子と回転子により形成される空隙と外径側スロットオ
ープン17の幅Wsoを等しくしたものを示している。
図7に示すような構成とすることで、内径側ティース1
4を通過する磁束を飽和させることのない幅を確保し、
かつ内径側スロット16および外径側スロット15の面
積、あるいはそのいずれかを大きくすることができる。
この結果、内径側ティース14に巻回される巻線量を増
加させることが可能で銅損の低減を図ることができ、ブ
ラシレスモータの効率が向上することになる。
定子と回転子により形成される空隙と外径側スロットオ
ープン17の幅Wsoを等しくしたものを示している。
図7に示すような構成とすることで、内径側ティース1
4を通過する磁束を飽和させることのない幅を確保し、
かつ内径側スロット16および外径側スロット15の面
積、あるいはそのいずれかを大きくすることができる。
この結果、内径側ティース14に巻回される巻線量を増
加させることが可能で銅損の低減を図ることができ、ブ
ラシレスモータの効率が向上することになる。
【0055】(実施例3)図8から図11を用いて、本
発明における巻線の接続方法の具体例を示す。
発明における巻線の接続方法の具体例を示す。
【0056】図8は第1の巻線方法を示し、全ての巻線
を直列に接続したものである。外径側巻線(例えば19
Uo)と内径側巻線(例えば19Ui)を交互に、連続
して巻線することによって直列接続の状態を実現でき
る。このようにすることで、製造工程にて接続を行う必
要がある箇所は、電源との接続部3箇所と中性点1箇所
の合計4箇所となり、これは従来の集中巻ブラシレスモ
ータと同等の接続数であるから、接続の工数を増加させ
ることなく巻線が可能となり、低コスト化が実現でき
る。
を直列に接続したものである。外径側巻線(例えば19
Uo)と内径側巻線(例えば19Ui)を交互に、連続
して巻線することによって直列接続の状態を実現でき
る。このようにすることで、製造工程にて接続を行う必
要がある箇所は、電源との接続部3箇所と中性点1箇所
の合計4箇所となり、これは従来の集中巻ブラシレスモ
ータと同等の接続数であるから、接続の工数を増加させ
ることなく巻線が可能となり、低コスト化が実現でき
る。
【0057】なお、図8は異相巻線同士をスター結線し
たものであるが、第2の巻線方法として図9に示したよ
うに、デルタ結線としても問題ない。
たものであるが、第2の巻線方法として図9に示したよ
うに、デルタ結線としても問題ない。
【0058】図10は第3の巻線方法を示し、外径側巻
線19Uo、19Vo、19Woと内径側巻線19U
i、19Vi、19Wiにおいて、同相同士を全て並列
接続したものである。特に固定子鉄心が分割されてお
り、それぞれの分割鉄心ごとに巻線を巻回して、その後
に各分割鉄心を接合してモータを形成する場合、全ての
巻線を直列に接続した場合には、電源との接続箇所3箇
所、中性点1箇所に加え、各巻線間の接続箇所が9箇所
必要であり、合計13箇所の接続を行う必要があるた
め、接続工数が多く、コストアップとなる。
線19Uo、19Vo、19Woと内径側巻線19U
i、19Vi、19Wiにおいて、同相同士を全て並列
接続したものである。特に固定子鉄心が分割されてお
り、それぞれの分割鉄心ごとに巻線を巻回して、その後
に各分割鉄心を接合してモータを形成する場合、全ての
巻線を直列に接続した場合には、電源との接続箇所3箇
所、中性点1箇所に加え、各巻線間の接続箇所が9箇所
必要であり、合計13箇所の接続を行う必要があるた
め、接続工数が多く、コストアップとなる。
【0059】一方、図10に示した接続方法を用いるこ
とで、同相の並列巻線を一箇所で接続処理可能となるた
め、接続箇所は電源との接線箇所3箇所と中性点1箇所
の合計4箇所となり、これは従来の集中巻ブラシレスモ
ータと同等の接続数であるから、接続の工数を増加させ
ることなく巻線が可能となり、低コスト化が実現でき
る。
とで、同相の並列巻線を一箇所で接続処理可能となるた
め、接続箇所は電源との接線箇所3箇所と中性点1箇所
の合計4箇所となり、これは従来の集中巻ブラシレスモ
ータと同等の接続数であるから、接続の工数を増加させ
ることなく巻線が可能となり、低コスト化が実現でき
る。
【0060】図11は第4の巻線方法を示し、外径側巻
線19Uo、19Vo、19Woにおいて、同相の巻線
同士は連続して直列接続した状態で巻線を巻回し、内径
側巻線19Ui、19Vi、19Wiにおいても、同相
の巻線同士を連続して直列接続した状態で巻線を巻回
し、その後に外径側巻線19Uo、19Vo、19Wo
と内径側巻線19Ui、19Vi、19Wiのうち、同
相の前記巻線それぞれを並列に接続したものである。特
に固定子鉄心が分割されており、外径側スロットオープ
ンの幅を小さくしている場合に、前記各分割鉄心を接合
する前に外径側ティースに巻線を巻回す際に直列接続す
ることによって前記外径側巻線の接続箇所を削減し、前
記各分割鉄心を接合してコアを形成した後に内径側ティ
ースに巻線を巻回す際に直列接続することによって前記
外径側巻線の接続箇所を削減できるうえに、前記同相お
よび異相の巻線同士を接続する際、並列となっている同
相巻線同士は一箇所で接続可能であるから、接続箇所は
電源に対する接続箇所が3箇所、中性点1箇所の計4箇
所となり、これは従来の集中巻ブラシレスモータと同等
の接続数であるから、接続の工数を増加させることなく
巻線が可能となり、低コスト化が実現できる。
線19Uo、19Vo、19Woにおいて、同相の巻線
同士は連続して直列接続した状態で巻線を巻回し、内径
側巻線19Ui、19Vi、19Wiにおいても、同相
の巻線同士を連続して直列接続した状態で巻線を巻回
し、その後に外径側巻線19Uo、19Vo、19Wo
と内径側巻線19Ui、19Vi、19Wiのうち、同
相の前記巻線それぞれを並列に接続したものである。特
に固定子鉄心が分割されており、外径側スロットオープ
ンの幅を小さくしている場合に、前記各分割鉄心を接合
する前に外径側ティースに巻線を巻回す際に直列接続す
ることによって前記外径側巻線の接続箇所を削減し、前
記各分割鉄心を接合してコアを形成した後に内径側ティ
ースに巻線を巻回す際に直列接続することによって前記
外径側巻線の接続箇所を削減できるうえに、前記同相お
よび異相の巻線同士を接続する際、並列となっている同
相巻線同士は一箇所で接続可能であるから、接続箇所は
電源に対する接続箇所が3箇所、中性点1箇所の計4箇
所となり、これは従来の集中巻ブラシレスモータと同等
の接続数であるから、接続の工数を増加させることなく
巻線が可能となり、低コスト化が実現できる。
【0061】なお、図10および図11に示した接続方
法において、異相の巻線同士はスター結線されている
が、前記巻線同士をデルタ結線しても問題ないことは、
図8に示した場合と同様である。
法において、異相の巻線同士はスター結線されている
が、前記巻線同士をデルタ結線しても問題ないことは、
図8に示した場合と同様である。
【0062】(実施例4)上記特有の効果を有する本発
明によるブラシレスモータを、密閉型圧縮機に用いた場
合、前記密閉型圧縮機の低振動化、低騒音化と小型化、
低コスト化を実現することが可能となる。
明によるブラシレスモータを、密閉型圧縮機に用いた場
合、前記密閉型圧縮機の低振動化、低騒音化と小型化、
低コスト化を実現することが可能となる。
【0063】図12は本発明のブラシレスモータを搭載
した密閉型圧縮機を示している。図12において、密閉
型圧縮機40は、圧縮機内部を外部に対して密閉状態と
するためのフレーム41と圧縮を行うメカ部42とブラ
シレスモータの固定子10および回転子20から構成さ
れている。固定子10は圧縮機フレーム41に対して焼
きばめあるいは圧入によって固定されており、回転子2
0は、メカ部42から伸びている軸43に対して焼きば
めあるいは圧入によって固定されている。
した密閉型圧縮機を示している。図12において、密閉
型圧縮機40は、圧縮機内部を外部に対して密閉状態と
するためのフレーム41と圧縮を行うメカ部42とブラ
シレスモータの固定子10および回転子20から構成さ
れている。固定子10は圧縮機フレーム41に対して焼
きばめあるいは圧入によって固定されており、回転子2
0は、メカ部42から伸びている軸43に対して焼きば
めあるいは圧入によって固定されている。
【0064】使用される冷媒としては、CFC、HF
C、HCFC、自然冷媒(CO2、アンモニアなど)な
どが考えられるが、これら冷媒の種類によらず、本発明
のブラシレスモータを使用することによって、前述の効
果を得ることが可能である。
C、HCFC、自然冷媒(CO2、アンモニアなど)な
どが考えられるが、これら冷媒の種類によらず、本発明
のブラシレスモータを使用することによって、前述の効
果を得ることが可能である。
【0065】また、カーアクチュエータに用いた場合も
同様に、機器の低振動化、低騒音化と小型化、低コスト
化を実現することが可能であり、このカーアクチュエー
タを自動車に用いることで、自動車の低振動化、低騒音
化と小型化、低コスト化を実現できる。
同様に、機器の低振動化、低騒音化と小型化、低コスト
化を実現することが可能であり、このカーアクチュエー
タを自動車に用いることで、自動車の低振動化、低騒音
化と小型化、低コスト化を実現できる。
【0066】さらに、図13に示す密閉型圧縮機を冷凍
サイクル、あるいは空気調和機あるいは電子回路冷却シ
ステムに搭載した場合、これら電気機器の低振動化、低
騒音化と小型化、低コスト化を実現できる。
サイクル、あるいは空気調和機あるいは電子回路冷却シ
ステムに搭載した場合、これら電気機器の低振動化、低
騒音化と小型化、低コスト化を実現できる。
【0067】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、外径側ティースと内径側ティースを有する固
定子鉄心とし、前記両ティースに3相巻線を巻回した固
定子から構成されるブラシレスモータとしているので、
小型高効率でありながら、低振動、低騒音のブラシレス
モータを得ることができる。
によれば、外径側ティースと内径側ティースを有する固
定子鉄心とし、前記両ティースに3相巻線を巻回した固
定子から構成されるブラシレスモータとしているので、
小型高効率でありながら、低振動、低騒音のブラシレス
モータを得ることができる。
【0068】また、極数が2P(Pは自然数)、外径側
ティースの本数が3×P本、内径側ティースの本数が6
×P本であり、外径側ティースおよび隣接する外径側テ
ィースから延設された隣接する内径側ティースを跨設し
直接巻回されるブラシレスモータとしているので、内径
側巻線の長さが短くなり、抵抗値が低減するため、さら
なる高効率であるブラシレスモータを得ることができ
る。
ティースの本数が3×P本、内径側ティースの本数が6
×P本であり、外径側ティースおよび隣接する外径側テ
ィースから延設された隣接する内径側ティースを跨設し
直接巻回されるブラシレスモータとしているので、内径
側巻線の長さが短くなり、抵抗値が低減するため、さら
なる高効率であるブラシレスモータを得ることができ
る。
【0069】また、外径側巻線の巻回数をNi、抵抗値
をRiとし、外径側巻線の巻回数をNo、抵抗値をRo
としたときに、No×Ri≒Ni×Roの関係が成立す
るようにしているので、固定子側の磁極と回転子による
磁極との間に発生するアンバランスを抑制することが可
能で、さらなる低振動、低騒音化されたブラシレスモー
タを得ることができる。
をRiとし、外径側巻線の巻回数をNo、抵抗値をRo
としたときに、No×Ri≒Ni×Roの関係が成立す
るようにしているので、固定子側の磁極と回転子による
磁極との間に発生するアンバランスを抑制することが可
能で、さらなる低振動、低騒音化されたブラシレスモー
タを得ることができる。
【0070】また、外径側ティースに巻回された3相巻
線(Uo、Vo、Wo)の巻回方向を同方向とし、内径
側ティースに巻回された3相巻線(Ui、Vi、Wi)
の巻回方向は同方向で、かつ外径側ティースのそれとは
逆方向とし、前記巻線Uoと前記巻線Uiとが作る磁極
中心位置が電気角で180度だけ離れるように、回転方
向に対してUi、Vi、Wiの順で内径側ティースに巻
線が巻回されているので、固定子側の磁極と回転子によ
る磁極との間に発生するアンバランスを抑制することが
可能で、さらなる低振動、低騒音化されたブラシレスモ
ータを得ることができる。
線(Uo、Vo、Wo)の巻回方向を同方向とし、内径
側ティースに巻回された3相巻線(Ui、Vi、Wi)
の巻回方向は同方向で、かつ外径側ティースのそれとは
逆方向とし、前記巻線Uoと前記巻線Uiとが作る磁極
中心位置が電気角で180度だけ離れるように、回転方
向に対してUi、Vi、Wiの順で内径側ティースに巻
線が巻回されているので、固定子側の磁極と回転子によ
る磁極との間に発生するアンバランスを抑制することが
可能で、さらなる低振動、低騒音化されたブラシレスモ
ータを得ることができる。
【0071】また、巻線方法を外径側ティースに巻回さ
れた3相巻線と内径側ティースに巻回された3相巻線に
おいて、同相の全ての前記巻線同士を直列、同相の全て
の前記巻線同士が並列、または外径側ティースに巻回さ
れた3相巻線の同相の巻線同士が直列に接続され、内径
側ティースに巻回された3相巻線の同相の巻線同士が直
列に接続されるとともに、前記外径側ティースに巻回さ
れた3相巻線と前記内径側ティースに巻回された3相巻
線とが互いに並列に接続することで、接続処理が少なく
なり、製造工数の削減が可能であるため、ブラシレスモ
ータの信頼性を向上させることができる。
れた3相巻線と内径側ティースに巻回された3相巻線に
おいて、同相の全ての前記巻線同士を直列、同相の全て
の前記巻線同士が並列、または外径側ティースに巻回さ
れた3相巻線の同相の巻線同士が直列に接続され、内径
側ティースに巻回された3相巻線の同相の巻線同士が直
列に接続されるとともに、前記外径側ティースに巻回さ
れた3相巻線と前記内径側ティースに巻回された3相巻
線とが互いに並列に接続することで、接続処理が少なく
なり、製造工数の削減が可能であるため、ブラシレスモ
ータの信頼性を向上させることができる。
【0072】さらに、このような特有の効果を有するブ
ラシレスモータを、カーアクチュエータならびにそれを
搭載した自動車、または密閉型圧縮機、ならびにそれを
搭載した冷凍機器、空気調和機および電子回路冷却シス
テム等の機器に搭載することで、効率が高いうえに、騒
音や振動が低い機器を得ることができる。
ラシレスモータを、カーアクチュエータならびにそれを
搭載した自動車、または密閉型圧縮機、ならびにそれを
搭載した冷凍機器、空気調和機および電子回路冷却シス
テム等の機器に搭載することで、効率が高いうえに、騒
音や振動が低い機器を得ることができる。
【図1】本発明の第一の実施例におけるブラシレスモー
タの断面図
タの断面図
【図2】本発明の第一の実施例におけるブラシレスモー
タを圧縮機のシェルに焼きばめした状態を示した断面図
タを圧縮機のシェルに焼きばめした状態を示した断面図
【図3】本発明の第一の実施例における分割された固定
子鉄心を用いたブラシレスモータの断面図
子鉄心を用いたブラシレスモータの断面図
【図4】本発明の第一の実施例を6極のブラシレスモー
タに適応した場合の断面図
タに適応した場合の断面図
【図5】本発明の第二の実施例における分割鉄心を円環
状に接合した状態を示す断面図
状に接合した状態を示す断面図
【図6】本発明の第二の実施例における分割鉄心の断面
図
図
【図7】本発明の第二の実施例における内径側ティース
拡大図
拡大図
【図8】本発明における第1の巻線方法を示す図
【図9】本発明における第2の巻線方法を示す図
【図10】本発明における第3の巻線方法を示す図
【図11】本発明における第4の巻線方法を示す図
【図12】本発明のブラシレスモータを搭載した密閉型
圧縮機を示す図
圧縮機を示す図
【図13】本発明の密閉型圧縮機を具備した冷凍サイク
ルを示す図
ルを示す図
【図14】従来の分布巻ブラシレスモータの断面図
【図15】従来の集中巻ブラシレスモータの断面図
【符号の説明】
10 固定子
11 固定子鉄心
12 ヨーク
13 外径側ティース
14 内径側ティース
15 外径側スロット
16 内径側スロット
17 外径側スロットオープン
18 内径側スロットオープン
19Uo、19Vo、19Wo 外径側巻線
19Ui、19Vi、19Wi 内径側巻線
20A 幅広部
20B 片側幅広部
21 切欠き
30 回転子
31 回転子鉄心
32 永久磁石
33 軸
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 伊藤 浩
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Fターム(参考) 5H002 AA04 AA06 AB01 AC01 AC06
AD04 AE06 AE08
5H019 AA06 CC03 DD01 DD10 EE03
EE13
5H603 AA01 AA09 BB01 BB09 BB10
BB12 CA01 CA05 CB11 CC03
CC07 CC15 CC17 CD02 CD21
5H621 AA04 BB07 BB10 GA04 GA16
GB14 HH01 JK11
Claims (12)
- 【請求項1】 環状のヨークと、前記ヨークの内周部に
配置された複数のティースと、複数の前記ティース間に
設けられたスロットにより形成された固定子鉄心と、前
記ティースに巻回された3相巻線を有する固定子と、前
記固定子の内周に僅かな空隙を介して対向し、回転自在
に保持され、永久磁石を具備した回転子により構成され
るブラシレスモータにおいて、前記固定子鉄心には、略
T字形状の外径側ティースと、前記外径側ティースの幅
広部から内径側に延設した内径側ティースと、前記内径
側ティースの先端部が、同一の外径側ティースから延設
される内径側ティース側に形成された片側幅広部から形
成されるとともに、それぞれのティースによりスロット
が形成されており、かつ、3相巻線が外径側ティースお
よび内径側ティースに巻回されていることを特徴とする
ブラシレスモータ。 - 【請求項2】 極数を2P(Pは自然数)としたとき
に、外径側ティースの本数が3×P本で内径側ティース
の本数が6×P本であることを特徴とする請求項1に記
載のブラシレスモータ。 - 【請求項3】 極数を2P(Pは自然数)としたとき
に、6×P個の集中巻状の3相巻線を有し、前記巻線の
内3×P個の巻線が外径側ティースに巻回されていると
ともに、残りの3×P個の巻線が、隣接する外径側ティ
ースから延設された隣接する内径側ティースを跨設し巻
回されていることを特徴とする請求項2に記載のブラシ
レスモータ。 - 【請求項4】 内径側と外径側に形成されるスロットの
面積が略等面積であることを特徴とする請求項1から請
求項3のいずれか1項に記載のブラシレスモータ。 - 【請求項5】 外径側巻線の巻回数をNi、抵抗値をR
iとし、外径側巻線の巻回数をNo、抵抗値をRoとし
たときに、No×Ri≒Ni×Roであることを特徴と
する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のブラ
シレスモータ。 - 【請求項6】 固定子鉄心は、外径側スロットの回転方
向に対する略中央部で、回転方向に対して分割されてい
ることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1
項に記載のブラシレスモータ。 - 【請求項7】 外径側スロットオープンの幅Wsoを固
定子と回転子により形成される空隙以上で、かつ空隙の
2倍以下としたことを特徴とする請求項6に記載のブラ
シレスモータ。 - 【請求項8】 外径側ティースに巻回された3相巻線を
Uo、Vo、Wo、内径側ティースに巻回された3相巻
線をUi、Vi、Wiとしたときに、Uo、Vo、Wo
それぞれの巻線の巻回方向が同方向であり、Ui、V
i、Wiそれぞれの巻線の巻回方向が同方向であり、か
つUoとUi、VoとVi、WoとWiの巻線の巻回方
向が逆方向であるとともに、回転方向に対してUo、V
o、Woの順で外径側ティースに巻線が巻回され、前記
巻線Uoと前記巻線Uiとが作る磁極中心位置が電気角
で180度だけ離れるように、回転方向に対してUi、
Vi、Wiの順で内径側ティースに巻線が巻回されてい
ることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1
項に記載のブラシレスモータ。 - 【請求項9】 外径側ティースに巻回された3相巻線と
内径側ティースに巻回された3相巻線において、同相の
全ての前記巻線同士が直列に接続されていることを特徴
とする請求項8に記載のブラシレスモータ。 - 【請求項10】 外径側ティースおよび内径側ティース
に巻回された3相巻線において、同相の全ての前記巻線
同士が並列に接続されていることを特徴とする請求項8
に記載のブラシレスモータ。 - 【請求項11】 外径側ティースに巻回された3相巻線
の同相の巻線同士が直列に接続され、内径側ティースに
巻回された3相巻線の同相の巻線同士が直列に接続され
るとともに、前記外径側ティースに巻回された3相巻線
と前記内径側ティースに巻回された3相巻線とが互いに
並列に接続されていることを特徴とする請求項8に記載
のブラシレスモータ。 - 【請求項12】 請求項1から請求項11のいずれか1
項に記載のブラシレスモータを搭載した機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001349901A JP2003153514A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | ブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001349901A JP2003153514A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | ブラシレスモータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003153514A true JP2003153514A (ja) | 2003-05-23 |
Family
ID=19162503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001349901A Pending JP2003153514A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | ブラシレスモータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003153514A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009150398A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Edwards Ltd | 真空ポンプ |
WO2011102114A1 (ja) * | 2010-02-16 | 2011-08-25 | パナソニック株式会社 | 同期電動機駆動システム |
JP2015107029A (ja) * | 2013-12-02 | 2015-06-08 | アスモ株式会社 | 電機子及び回転電機 |
JP2016152681A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | ファナック株式会社 | 分布巻のラジアルギャップ型モータおよびその巻線配置方法 |
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CN111953114A (zh) * | 2019-05-17 | 2020-11-17 | 日本电产株式会社 | 定子、马达以及送风装置 |
-
2001
- 2001-11-15 JP JP2001349901A patent/JP2003153514A/ja active Pending
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US8608459B2 (en) | 2007-12-20 | 2013-12-17 | Edwards Limited | Vacuum pump |
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KR102326970B1 (ko) | 2019-01-30 | 2021-11-16 | 명남수 | 전자기 기계용 권선 배열과 이를 이용한 이동 전자기 기계 |
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CN111953114B (zh) * | 2019-05-17 | 2023-06-27 | 日本电产株式会社 | 定子、马达以及送风装置 |
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