[go: up one dir, main page]

WO2022038975A1 - ブラシレスモータ - Google Patents

ブラシレスモータ Download PDF

Info

Publication number
WO2022038975A1
WO2022038975A1 PCT/JP2021/027672 JP2021027672W WO2022038975A1 WO 2022038975 A1 WO2022038975 A1 WO 2022038975A1 JP 2021027672 W JP2021027672 W JP 2021027672W WO 2022038975 A1 WO2022038975 A1 WO 2022038975A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
main body
core
wall
tooth
wall portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/027672
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
圭介 鳥山
竜 大堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuba Corp filed Critical Mitsuba Corp
Priority to US17/784,111 priority Critical patent/US12176780B2/en
Priority to CN202180007142.9A priority patent/CN114788140B/zh
Priority to EP21858124.7A priority patent/EP4203260A4/en
Publication of WO2022038975A1 publication Critical patent/WO2022038975A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/325Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for windings on salient poles, such as claw-shaped poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/09Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/12Machines characterised by the bobbins for supporting the windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • the present invention relates to a brushless motor including a stator core and a rotor that rotates with respect to the stator core.
  • the brushless motor is excellent in controllability and quietness, and is equipped with a stator core (stator) having a coil and a rotor (rotor) that rotates with respect to the stator core.
  • the stator core is provided with a plurality of teeth so as to project radially inward in the radial direction thereof.
  • a coil is wound around each of the plurality of teeth by centralized winding or the like. Then, by sequentially supplying the drive current to the plurality of coils, the rotor is rotated in a predetermined rotation direction at a predetermined rotation speed.
  • Patent Document 1 describes a brushless motor having a stator core and a rotor.
  • the brushless motor described in Patent Document 1 includes an annular core (stator core), and an insulator (insulating material) is attached to an axial end portion of the core.
  • the insulator covers the back yoke portion and the teeth portion from the axial direction of the core, and the insulator is provided with a flange portion (coil support wall) for preventing the coil from collapsing inward in the radial direction.
  • An object of the present invention is to provide a brushless motor capable of increasing the rigidity of a coil support wall while eliminating the need for a reinforcing member.
  • the brushless motor of the present invention is a brushless motor including a stator core and a rotor that rotates with respect to the stator core.
  • a plurality of teeth provided in the core body portion radially inwardly protruding in the radial direction, a tooth main body portion provided in the tooth and whose base end side is connected to the core main body portion, and a tooth main body portion.
  • the coil support wall that supports the wound coil from the radial inside of the core body portion
  • the coil support wall is a first wall portion arranged in the circumferential direction of the core body portion.
  • a second wall portion, the first wall portion and the second wall portion having an angle with each other at a portion of the tooth tip portion protruding from the tooth main body portion in the circumferential direction of the core main body portion. It is characterized in that it is connected and the thickness dimension of the second wall portion in the radial direction of the core main body portion is equal to or larger than the thickness dimension of the first wall portion.
  • the first wall portion and the second wall portion forming the coil support wall are connected to each other at an angle at the portion of the tooth tip portion protruding from the tooth main body portion in the circumferential direction of the core main body portion.
  • the thickness dimension of the second wall portion in the radial direction of the core main body portion is equal to or larger than the thickness dimension of the first wall portion.
  • FIG. 3 shows the A arrow view of FIG. 3 (there is a description of a core and a coil). It is an enlarged view of the broken line circle B part of FIG. It is a graph explaining the relationship between the wall thickness ratio and the amount of inner wall collapse. It is the C arrow view of FIG. It is a comparison graph of the amount of inner wall collapse due to the difference in the shape of the coil support wall.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a motor with a reduction mechanism (motor cover omitted)
  • FIG. 2 is a perspective view showing a stator core and a bus bar unit
  • FIG. 3 is a perspective view showing one insulator alone
  • FIG. 4 is FIG. 3 A view (with description of core and coil)
  • FIG. 5 is an enlarged view of the broken line circle B in FIG. 4
  • FIG. 6 is a graph explaining the relationship between the wall thickness ratio and the amount of inner wall collapse.
  • 7 shows a view taken along the line C in FIG. 3
  • FIG. 8 shows a comparative graph of the amount of inner wall collapse due to a difference in the shape of the coil support wall.
  • the motor 10 with a deceleration mechanism shown in FIG. 1 is an in-vehicle motor device capable of producing a large output while being small, and the motor 10 with a deceleration mechanism is mounted on the front side of a vehicle (not shown). Used as a drive source for wiper devices. Specifically, the motor 10 with a reduction mechanism swings and drives the wiper arms (not shown) on the driver's seat side and the passenger seat side via a link mechanism (not shown).
  • the motor 10 with a speed reduction mechanism includes a housing 11 that houses a worm speed reducer (not shown) inside.
  • the housing 11 is formed into a predetermined shape by injection molding a molten aluminum material or the like, and includes a speed reduction mechanism accommodating portion 12 and a motor fixing portion 13.
  • a worm and a worm wheel (worm reducer) are housed inside the speed reduction mechanism accommodating portion 12.
  • the worm forming the worm reducer is rotated at high speed by the rotating shaft 26b forming the brushless motor 20.
  • the worm wheel meshed with the worm is rotated in a state of being decelerated and having a high torque.
  • the output shaft 14 is fixed to the center of rotation of the worm wheel, and the rotational force (high output) of the output shaft 14 is transmitted to the link mechanism forming the wiper device.
  • the opening portion (upper part in the figure) of the deceleration mechanism accommodating portion 12 is sealed by a gear cover 15 formed in a substantially flat plate shape by a resin material such as plastic.
  • the gear cover 15 is fixed to the housing 11 by a total of three fixing screws S1.
  • a control board (not shown) that detects the rotational state of the output shaft 14 and controls the rotational state of the rotary shaft 26b is fixed.
  • the gear cover 15 is integrally provided with a connector connecting portion 16 to which an external connector (not shown) on the vehicle side is connected.
  • a drive current is supplied to the control board and the terminal holder 27 (see FIG. 2) forming the brushless motor 20, and eventually the motor 10 with a reduction mechanism operates.
  • the brushless motor 20 is fixed to the motor fixing portion 13 forming the housing 11.
  • the motor fixing portion 13 is opened in a direction orthogonal to the axial direction of the output shaft 14, and the axis of the output shaft 14 and the axis of the brushless motor 20 (rotary shaft 26b) are orthogonal to each other.
  • the motor fixing portion 13 is formed in a substantially cylindrical shape, and a stator core 21 formed in a substantially cylindrical shape is fitted inside the motor fixing portion 13 in the radial direction. Further, the stator core 21 is firmly fixed to the housing 11 by a pair of fixing screws S2.
  • a resin motor cover that covers the brushless motor 20 is fixed to the motor fixing portion 13, but in FIG. 1, in order to make the brushless motor 20 fixed to the motor fixing portion 13 easy to understand, the motor is used. The description of the cover is omitted.
  • the brushless motor 20 includes a stator core (stator) 21 fixed to the motor fixing portion 13.
  • the stator core 21 is formed by laminating a plurality of annular steel plates (magnetic materials), and includes a core main body portion 22 formed in a substantially cylindrical shape. Further, a total of six teeth 23 are integrally provided inside the core main body 22 in the radial direction. These teeth 23 are radially inside the core main body 22 in the radial direction, and are arranged at equal intervals (60 ° intervals) in the circumferential direction of the core main body 22.
  • the teeth 23 is formed in a substantially T shape when the stator core 21 is viewed from the axial direction, and includes a teeth main body portion 24 and a teeth tip portion 25.
  • the boundary between the tooth main body portion 24 and the tooth tip portion 25 is indicated by the boundary line BD1 (dashed-dotted line).
  • the teeth body portion 24 is formed along the central portion (lower part in the figure) of the core body portion 22, and the base end side (upper side in the figure) of the teeth body portion 24 is in the radial direction of the core body portion 22. It is connected to the inside. Further, the tooth tip 25 is integrally provided on the tip side (lower side in the drawing) of the tooth body 24, and the width dimension W1 of the tooth tip 25 with respect to the circumferential direction of the core body 22 is the core body 22. It is about twice as large and wider than the width dimension W2 of the tooth main body 24 in the circumferential direction (W1 ⁇ 2 ⁇ W2).
  • Both sides of the tooth tip 25 in the circumferential direction of the core main body 22 are projected at the same protruding height from the tooth main body 24, respectively, and the portion of the tooth tip 25 protruding from these tooth main bodies 24.
  • Each is a tooth protruding portion 25a.
  • the rotor 26 is rotatably provided inside the stator core 21 via a minute gap (air gap). Further, the rotor 26 includes a rotor main body 26a formed by laminating a plurality of steel plates (magnetic materials), a cylindrical magnet MG fixed to the surface of the rotor main body 26a, and a rotation shaft fixed to the rotation center of the rotor main body 26a. 26b and.
  • the brushless motor 20 having an SPM (Surface Permanent Magnet) structure in which the cylindrical magnet MG is fixed to the surface of the rotor main body 26a is adopted.
  • the brushless motor 20 having an SPM structure as described above is not limited to the brushless motor 20 having an IPM (Interior Permanent Magnet) structure in which a plurality of magnets (not shown) are embedded in the rotor body.
  • a pair of screw insertion holes 22a are provided on the radial outer side of the core main body portion 22.
  • a pair of fixing screws S2 (see FIG. 1) for fixing the stator core 21 to the housing 11 are inserted into these screw insertion holes 22a, respectively.
  • a plurality of elastic claw portions 22b are provided on the radial outer side of the core main body portion 22. These elastic claw portions 22b are elastically contacted with the inner wall of the motor fixing portion 13, whereby rattling of the core main body portion 22 (stator core 21) with respect to the motor fixing portion 13 is prevented.
  • a total of six teeth 23 are wound with coils Cu, Cv, and Cw corresponding to U-phase, V-phase, and W-phase by centralized winding via an insulator (insulating material) 30. Then, as shown in FIG. 2, the ends of the three-phase coils Cu, Cv, and Cw are each drawn out from the axial end of the stator core 21.
  • the coils Cu, Cv, and Cw are shaded in order to make it easy to understand the arrangement relationship of the coils Cu, Cv, and Cw.
  • the coils Cu, Cv, and Cw drawn out to the outside of the stator core 21 are electrically connected to one end of each of the three female terminals Tu, Tv, and Tw provided on the terminal holder 27. Then, three male power supply terminals (not shown) provided on the control board are electrically connected to the other ends of the respective female terminals Tu, Tv, and Tw. That is, the terminal holder 27 is housed inside the housing 11 in a state where the motor 10 with a reduction mechanism is assembled.
  • the terminal holder 27 is formed in a substantially annular shape by injection molding a resin material such as plastic, and has an annular main body portion 27a and a holding convex portion 27b protruding in the axial direction of the annular main body portion 27a. , Is equipped.
  • the three female terminals Tu, Tv, and Tw are each held by the holding convex portion 27b in a state of being insulated from each other.
  • the annular main body portion 27a is provided with a plurality of engaging claws 27c (only two are shown in the figure), and these engaging claws 27c are provided in the plurality of engaging recesses 31c provided in the insulator 30. , Each is designed to engage.
  • the terminal holder 27 is fixed to the stator core 21 without rattling.
  • insulators 30 formed in the same shape are mounted on both sides of the core main body 22 in the axial direction. Specifically, these pair of insulators 30 are arranged so as to be mirror image symmetric with each other so as to sandwich the core main body 22 from the axial direction.
  • the insulator 30 is formed in a substantially annular shape by injection molding a resin material (insulator) such as plastic, and includes an annular insulator main body 31.
  • the insulator main body 31 is a portion that is overlapped with the axial end portion of the core main body portion 22 from the axial direction of the core main body portion 22 (see FIG. 2). Further, the insulator main body 31 has a function of distributing the three-phase coils Cu, Cv, and Cw (see FIG. 2) to predetermined teeth 23, respectively.
  • the insulator main body 31 is provided with a plurality of hooking claws 31a on which the respective coils Cu, Cv, Cw are hooked, and a plurality of notched portions 31b across which the respective coils Cu, Cv, Cw cross. ..
  • the three-phase coils Cu, Cv, and Cw are arranged at the portion of the insulator main body 31, that is, the end portion of the core main body 22.
  • a plurality of engaging recesses 31c (only two are shown in the figure) with which the engaging claws 27c of the terminal holder 27 are engaged are provided on the outer peripheral portion of the insulator main body 31. There is.
  • a plurality of insertion wall portions formed in a substantially U shape on the lower side in the axial direction (lower side in the figure) of the insulator main body 31 and on the radial inner side of the insulator main body 31. 32 are integrally provided. These insertion wall portions 32 are inserted into slots SL (see FIG. 2) between adjacent teeth 23 from the axial direction of the core main body portion 22.
  • the insertion wall portion 32 includes a first covering portion 33 that covers the radial inside of the core main body portion 22, and a pair of second covering portions 34 that cover the facing portions of the adjacent teeth 23.
  • a plurality of tooth covering portions 35 are provided so as to cover the teeth 23 from the axial direction of the core main body portion 22.
  • a total of six of these teeth covering portions 35 are provided corresponding to the teeth 23, and as shown in FIG. 4, they are overlapped with the third covering portion 36 to be overlapped with the teeth main body portion 24 and the teeth tip portion 25. It is provided with a coil support wall 37 and a coil support wall 37.
  • the second covering portion 34 and the third covering portion 36 are arranged so as to surround the periphery of the tooth main body portion 24, and are set to have substantially the same thickness dimension (thickness).
  • the coil support wall 37 is provided upright in the axial direction of the core main body portion 22, and the height dimension of the coil support wall 37 in the axial direction of the core main body portion 22 is the diameter of the core main body portion 22. It is larger than the thickness dimension of the coil support wall 37 in the direction.
  • the coil support wall 37 has a function of protecting the enamel coating film provided on the surface of the coil Cu (Cv, Cw) from peeling off when the coil Cu (Cv, Cw) is wound around the teeth 23. Has (coil protection function).
  • the coil support wall 37 has a function of supporting the coil Cu (Cv, Cw) wound around the teeth 23 from the radial inside of the core main body 22, respectively (coil support function). ..
  • the rigidity of the coil support wall 37 is increased. Is desirable.
  • the shape of the coil support wall 37 is devised without burying a reinforcing member or the like inside the coil support wall 37 and without increasing the physique of the coil support wall 37 as much as possible.
  • the rigidity is increased.
  • the shape of the coil support wall 37 will be described in detail with reference to FIGS. 4, 5 and 7.
  • the coil support wall 37 is provided upright in the axial direction of the core main body portion 22 and is provided along the circumferential direction of the core main body portion 22.
  • the coil support wall 37 includes one first wall portion 38 and two second wall portions 39 arranged alternately in the circumferential direction of the core main body portion 22.
  • One first wall portion 38 is arranged in a portion corresponding to the teeth main body portion 24 in the circumferential direction of the core main body portion 22.
  • the two second wall portions 39 are portions corresponding to the teeth tip portion 25 protruding from the teeth main body portion 24, that is, portions corresponding to the pair of teeth protruding portions 25a in the circumferential direction of the core main body portion 22. Each is arranged. In this way, one first wall portion 38 is arranged between the two second wall portions 39.
  • first wall portion 38 is formed along a direction orthogonal to the direction in which the tooth main body portion 24 protrudes (vertical direction in FIG. 4), and the boundary line BD1 is formed from the axial direction of the core main body portion 22. It covers the part of.
  • the second wall portion 39 is parallel to the tooth protruding portion 25a, and is provided so as to be inclined inward in the radial direction of the core main body portion 22 with respect to the first wall portion 38.
  • the surfaces of the second wall portion 39 and the tooth protrusion 25a on the coil Cu (Cv, Cw) side are parallel to each other.
  • the first wall portion 38 and the second wall portion 39 are gently inclined to each other along the arc shape of the outer peripheral portion of the rotor 26 (see FIG. 1), and are different from the rotor 26 side.
  • the angle in the direction in which the second wall portion 39 extends with respect to the direction in which the first wall portion 38 extends is set to ⁇ ° (about 30 °).
  • the first wall portion 38 and the second wall portion 39 are formed by a portion of the teeth tip portion 25 protruding from the teeth main body portion 24 in the circumferential direction of the core main body portion 22, that is, a portion of the pair of teeth protruding portions 25a. They are connected at an angle to each other. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the boundary line BD2 between the first wall portion 38 and the second wall portion 39 is arranged at the portion of the tooth protrusion 25a in the circumferential direction of the core main body portion 22. Has been done.
  • the first wall portion 38 has a length dimension L1 longer than the diameter dimension D of the coil Cu (Cv, Cw) and is extended to the portion of the tooth protrusion 25a. Yes (L1> D). Specifically, the first wall portion 38 is extended to the second winding portion of the coil Cu (Cv, Cw) in the portion of the tooth protrusion portion 25a.
  • the coil support wall 37 can reliably support the winding start portion of the coil Cu (Cv, Cw). This means that the coil Cu (Cv, Cw) can be wound more strongly with respect to the teeth 23 (insulator 30). Therefore, it is possible to increase the space factor of the coil Cu (Cv, Cw) and realize a motor 10 with a reduction mechanism that is compact and lightweight but has a higher output.
  • the thickness dimension T1 (average value) of the second wall portion 39 in the radial direction of the core main body portion 22 is equal to or larger than the thickness dimension T2 (average value) of the first wall portion 38 in the radial direction of the core main body portion 22.
  • T1> T2 the thickness dimension of the first wall portion 38 in the radial direction of the core main body portion 22.
  • the corner portion of the boundary line BD2 between the first wall portion 38 and the second wall portion 39 is a corner portion having an angle ⁇ °, the corner portion functions as a reinforcing rib. In this respect as well, the rigidity of the coil support wall 37 is increased.
  • the length dimension L2 of the second wall portion 39 is larger than the length dimension L1 of the first wall portion 38 (L2> L1). Specifically, the length dimension L2 of the second wall portion 39 is about 1.3 times the length dimension L1 of the first wall portion 38 (L2 ⁇ 1.3 ⁇ L2). As a result, the second wall portion 39 functions as a guide wall portion when the coil Cu (Cv, Cw) is wound around the teeth 23 (insulator 30). Therefore, easy and smooth winding work is possible.
  • the average thickness dimension T1 of the second wall portion 39 is set to the first. It is desirable to set it so that it is 1.0 to 1.4 times the average thickness dimension T2 of the wall portion 38.
  • the thickness dimension T1 is about 1.3 times the thickness dimension T2 (T1 ⁇ 1.3 ⁇ T2).
  • the average thickness dimension T1 of the second wall portion 39 is set to "1.0 times" the average thickness dimension T2 of the first wall portion 38, after winding the coil Cu (Cv, Cw).
  • the coil support wall 37 is tilted inward in the radial direction of the core main body portion 22 by about 0.3 mm.
  • This "tilt amount 0.3 mm” is a so-called deceleration mechanism in which the coil support wall 37 does not touch the rotor 26 (see FIG. 1) in a compact, lightweight and high-output motor 10 with a deceleration mechanism suitable for in-vehicle use.
  • the attached motor 10 refers to the maximum amount of tilt that can be realized as a product.
  • the rigidity of the coil support wall 37 when the value is set to "1.0 times” is ensured by the corner portion having an angle of ⁇ ° at the boundary line BD2 between the first wall portion 38 and the second wall portion 39. Will be done.
  • the average thickness dimension T1 in the second wall portion 39 is larger than "1.4 times" the average thickness dimension T2 in the first wall portion 38, and the difference between the thickness dimension T1 and the thickness dimension T2. If becomes large, for example, the amount of sink marks during injection molding of the insulator 30 may increase. That is, a manufacturing error of the insulator 30 may occur for each product. Therefore, the coil support wall 37 is distorted before the coil Cu (Cv, Cw) is wound, and the amount of tilting of the coil support wall 37 after the coil Cu (Cv, Cw) is wound cannot be controlled. There is a risk of becoming.
  • the effective range of the wall thickness ratio of the average thickness dimension T1 of the second wall portion 39 to the average thickness dimension T2 of the first wall portion 38 is 1.0 to 1. It is set to 4 times. As a result, it is compact, lightweight, and has a high output, the amount of tilting of the coil support wall 37 after winding the coil Cu (Cv, Cw) is suppressed to 0.3 mm or less, and the occurrence of defective products can be significantly reduced. A motor 10 with a reduction mechanism can be realized.
  • the shape of the coil support wall 37 (first wall portion 38 and second wall portion 39) is substantially rectangular. Is desirable. Specifically, the first flat portion 37a formed along the circumferential direction of the core main body 22 (left-right direction in the figure) and the first flat portion 37a formed along the axial direction of the core main body 22 (vertical direction in the figure). The shape of the coil support wall 37 is determined so as to include the second flat portion 37b.
  • An arc portion AC having a predetermined curvature is provided at the connection portion between the first flat portion 37a and the second flat portion 37b, and the coil Cu (Cv, Cw) is wound when the coil Cu (Cv, Cw) is wound. ) Is not caught on the coil support wall 37.
  • the thickness dimension T1 is made about 1.3 times the thickness dimension T2 as described above, and is shown in FIG.
  • the amount of tilting of the coil support wall 37 could be further reduced.
  • the light-colored shaded graph (right side in the figure) shows the coil support wall 37 (invention) having a substantially rectangular shape having a flat portion, and the dark-colored shaded graph (left side in the figure) is flat.
  • An arc-shaped coil support wall having no portion is shown. According to the graph of FIG. 8, it was found that the amount of tilting can be reduced by about 37% (comparative example).
  • the first wall portion 38 and the second wall portion 39 forming the coil support wall 37 protrude from the teeth main body portion 24 in the circumferential direction of the core main body portion 22.
  • the portion of the tip portion 25 of the teeth (teeth protrusion 25a) is connected to each other at an angle, and the thickness dimension T1 of the second wall portion 39 in the radial direction of the core main body portion 22 is the thickness dimension of the first wall portion 38. It is T2 or higher (T1> T2).
  • the rigidity of the coil support wall 37 can be increased without embedding a reinforcing member in the coil support wall 37. Therefore, it is possible to effectively suppress the inward collapse of the coil Cu (Cv, Cw) in the radial direction without complicating the structure or complicating the manufacturing process.
  • the first wall portion 38 is formed along a direction orthogonal to the direction in which the tooth main body portion 24 protrudes, and the second wall portion 39 is the first wall portion. It is inclined inward in the radial direction of the core main body 22 with respect to 38.
  • the coil support wall 37 can be made to follow the shape of the tooth tip portion 25, and by extension, a minute gap (air gap) between the rotor 26 and the stator core 21 can be appropriately adjusted. Can be retained in value.
  • the second wall portion 39 is parallel to the portion of the tooth tip portion 25 that protrudes from the tooth main body portion 24.
  • substantially the entire area of the second wall portion 39 can have substantially the same rigidity. Therefore, the rigidity of the coil support wall 37 can be easily controlled (simulated), and the design of the insulator 30 can be facilitated.
  • the thickness dimension T1 of the second wall portion 39 is 1.0 to 1.4 times the thickness dimension T1 of the first wall portion 38.
  • the coil support wall 37 has a first flat portion 37a formed along the circumferential direction of the core main body portion 22 and a first flat portion 37a formed along the axial direction of the core main body portion 22. It is provided with two flat portions 27b.
  • the present invention is not limited to the above embodiment and can be variously modified without departing from the gist thereof.
  • the brushless motor 20 is applied to the motor 10 with a reduction mechanism used as the drive source of the wiper device is shown, but the present invention is not limited to this.
  • it can be applied to a drive source of a motor with a reduction mechanism used in other in-vehicle devices such as a power slide door device and a power window device.
  • each component in the above embodiment is arbitrary as long as the present invention can be achieved, and are not limited to the above embodiment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

補強部材を不要としつつも、コイル支持壁の剛性を高めることができるブラシレスモータを提供する。コイル支持壁37を形成する第1壁部38および第2壁部39が、コア本体部の周方向においてティース本体部24よりも突出されたティース先端部25の部分(ティース突出部25a)で互いに角度を持って接続され、かつコア本体部の径方向における第2壁部39の厚み寸法T1が第1壁部38の厚み寸法T2以上となっている(T1>T2)。これにより、コイル支持壁37に補強部材を埋設すること無くコイル支持壁37の剛性を高めることができる。よって、構造を複雑化させたり製造工程を煩雑化させたりせずに、コイルCu(Cv,Cw)の径方向内側への崩れを効果的に抑えることが可能となる。

Description

ブラシレスモータ
 本発明は、ステータコアと、前記ステータコアに対して回転するロータと、を備えたブラシレスモータに関する。
 ブラシレスモータは、制御性および静粛性に優れており、コイルを有するステータコア(固定子)と、ステータコアに対して回転するロータ(回転子)と、を備えている。ステータコアには、その径方向内側に放射状に突出するようにして複数のティースが設けられている。複数のティースには、コイルが集中巻き等によりそれぞれ巻装されている。そして、複数のコイルに順次駆動電流を供給することで、ロータが所定の回転数で所定の回転方向に回転される。
 例えば、特許文献1には、ステータコアおよびロータを有するブラシレスモータが記載されている。特許文献1に記載されたブラシレスモータは環状のコア(ステータコア)を備えており、当該コアの軸方向端部にはインシュレータ(絶縁材)が装着されている。インシュレータは、コアの軸方向からバックヨーク部およびティース部を覆っており、インシュレータには、コイルが径方向内側に向けて崩れるのを防ぐ鍔部(コイル支持壁)が設けられている。
特開2016-001947号公報
 しかしながら、上述の特許文献1に記載されたブラシレスモータでは、インシュレータの強度を高めるために、当該インシュレータよりも剛性の高い樹脂材料や金属材料(補強部材)を、インシュレータの内部に埋設している。したがって、インシュレータの構造が複雑化することに加えて、当該インシュレータの製造工程が煩雑化するという問題があった。
 本発明の目的は、補強部材を不要としつつも、コイル支持壁の剛性を高めることができるブラシレスモータを提供することにある。
 本発明のブラシレスモータでは、ステータコアと、前記ステータコアに対して回転するロータと、を備えたブラシレスモータであって、前記ステータコアに設けられ、筒状に形成されたコア本体部と、前記コア本体部に設けられ、当該コア本体部の径方向内側に放射状に突出された複数のティースと、前記ティースに設けられ、基端側が前記コア本体部に接続されたティース本体部と、前記ティース本体部の先端側に設けられ、前記コア本体部の周方向において前記ティース本体部よりも幅広となったティース先端部と、前記コア本体部の軸方向から前記ティース先端部に重ねられ、前記コア本体部に巻装されたコイルを前記コア本体部の径方向内側から支持する樹脂製のコイル支持壁と、を有し、前記コイル支持壁は、前記コア本体部の周方向に並べられた第1壁部および第2壁部を備え、前記第1壁部および前記第2壁部が、前記コア本体部の周方向において前記ティース本体部よりも突出された前記ティース先端部の部分で互いに角度を持って接続され、かつ前記コア本体部の径方向における前記第2壁部の厚み寸法が前記第1壁部の厚み寸法以上となっていることを特徴とする。
 本発明によれば、コイル支持壁を形成する第1壁部および第2壁部が、コア本体部の周方向においてティース本体部よりも突出されたティース先端部の部分で互いに角度を持って接続され、かつコア本体部の径方向における第2壁部の厚み寸法が第1壁部の厚み寸法以上となっている。
 これにより、コイル支持壁に補強部材を埋設すること無くコイル支持壁の剛性を高めることができる。よって、構造を複雑化させたり製造工程を煩雑化させたりせずに、コイルの径方向内側への崩れを効果的に抑えることが可能となる。
減速機構付モータ(モータカバー省略)を示す斜視図である。 ステータコアおよびバスバーユニットを示す斜視図である。 一方のインシュレータを単体で示す斜視図である。 図3のA矢視図(コアおよびコイルの記載有り)である。 図4の破線円B部の拡大図である。 肉厚比率と内壁倒れ量との関係を説明するグラフである。 図3のC矢視図である。 コイル支持壁の形状違いによる内壁倒れ量の比較グラフである。
 以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
 図1は減速機構付モータ(モータカバー省略)を示す斜視図を、図2はステータコアおよびバスバーユニットを示す斜視図を、図3は一方のインシュレータを単体で示す斜視図を、図4は図3のA矢視図(コアおよびコイルの記載有り)を、図5は図4の破線円B部の拡大図を、図6は肉厚比率と内壁倒れ量との関係を説明するグラフを、図7は図3のC矢視図を、図8はコイル支持壁の形状違いによる内壁倒れ量の比較グラフをそれぞれ示している。
 図1に示される減速機構付モータ10は、小型でありながら大きな出力が可能な車載用のモータ装置であり、当該減速機構付モータ10は、車両(図示せず)のフロント側に搭載されるワイパ装置の駆動源に用いられる。具体的には、減速機構付モータ10は、運転席側および助手席側のワイパアーム(図示せず)を、リンク機構(図示せず)を介してそれぞれ揺動駆動する。
 減速機構付モータ10は、内部にウォーム減速機(図示せず)を収容するハウジング11を備えている。ハウジング11は、溶融されたアルミ材料等を射出成形することで所定形状に形成されており、減速機構収容部12とモータ固定部13とを備えている。減速機構収容部12の内部には、ウォームおよびウォームホイール(ウォーム減速機)が収容されている。
 ウォーム減速機を形成するウォームは、ブラシレスモータ20を形成する回転軸26bによって高速で回転される。これに対し、ウォームに噛み合わされるウォームホイールは、減速されかつ高トルク化された状態で回転される。そして、ウォームホイールの回転中心には出力軸14が固定されており、当該出力軸14の回転力(高出力)は、ワイパ装置を形成するリンク機構に伝達される。
 減速機構収容部12の開口部分(図中上方)は、プラスチック等の樹脂材料により略平板状に形成されたギヤカバー15によって密閉されている。なお、ギヤカバー15は、ハウジング11に対して、合計3つの固定ねじS1により固定されている。
 ギヤカバー15の内側には、出力軸14の回転状態を検出し、かつ回転軸26bの回転状態を制御する制御基板(図示せず)が固定されている。そして、ギヤカバー15には、車両側の外部コネクタ(図示せず)が接続されるコネクタ接続部16が一体に設けられている。これにより、制御基板およびブラシレスモータ20を形成するターミナルホルダ27(図2参照)に駆動電流が供給され、ひいては減速機構付モータ10が作動する。
 ハウジング11を形成するモータ固定部13には、ブラシレスモータ20が固定されている。モータ固定部13は、出力軸14の軸方向と直交する方向に開口されており、出力軸14の軸線とブラシレスモータ20(回転軸26b)の軸線とは、互いに直交している。具体的には、モータ固定部13は略筒状に形成されており、モータ固定部13の径方向内側には、略筒状に形成されたステータコア21が嵌合している。また、ステータコア21は、一対の固定ねじS2により、ハウジング11に対して強固に固定されている。
 ここで、モータ固定部13には、ブラシレスモータ20を覆う樹脂製のモータカバーが固定されるが、図1においては、モータ固定部13に固定されたブラシレスモータ20を分かり易くするために、モータカバーの記載を省略している。
 図1および図2に示されるように、ブラシレスモータ20は、モータ固定部13に固定されるステータコア(固定子)21を備えている。ステータコア21は、複数の環状の鋼板(磁性体)を積層して形成されており、略筒状に形成されたコア本体部22を備えている。また、コア本体部22の径方向内側には、合計6つのティース23が一体に設けられている。これらのティース23は、コア本体部22の径方向内側に放射状に突出されており、かつコア本体部22の周方向に等間隔(60°間隔)で配置されている。
 図4に示されるように、ティース23は、ステータコア21を軸方向から見たときに、略T字形状に形成されており、ティース本体部24およびティース先端部25を備えている。ここで、ティース本体部24とティース先端部25との境界を、境界線BD1(一点鎖線)で示している。
 ティース本体部24は、コア本体部22の中心部分(図中下方)に向けて沿って形成されており、ティース本体部24の基端側(図中上側)は、コア本体部22の径方向内側に接続されている。また、ティース先端部25は、ティース本体部24の先端側(図中下側)に一体に設けられ、コア本体部22の周方向に対するティース先端部25の幅寸法W1は、コア本体部22の周方向に対するティース本体部24の幅寸法W2よりも、約2倍の大きさで幅広となっている(W1≒2×W2)。
 コア本体部22の周方向におけるティース先端部25の両側は、ティース本体部24よりもそれぞれ同じ突出高さで突出されており、これらのティース本体部24よりも突出されたティース先端部25の部分は、それぞれティース突出部25aとなっている。これにより、ティース本体部24に巻装されたコイルCu(Cv,Cw)が、ティース本体部24から脱落することが防止されるとともに、コイルCu(Cv,Cw)への駆動電流の供給により発生した電磁力が、効率良くロータ26に伝達される。
 ここで、ロータ26は、図1に示されるように、ステータコア21の径方向内側に微小隙間(エアギャップ)を介して回転自在に設けられている。また、ロータ26は、複数の鋼板(磁性体)を積層してなるロータ本体26aと、当該ロータ本体26aの表面に固定された円筒マグネットMGと、ロータ本体26aの回転中心に固定された回転軸26bと、を備えている。
 このように、本実施の形態では、ロータ本体26aの表面に円筒マグネットMGを固定したSPM(Surface Permanent Magnet)構造のブラシレスモータ20を採用している。ただし、上述のようなSPM構造のブラシレスモータ20に限らず、ロータ本体の内部に複数のマグネット(図示せず)を埋め込んだIPM(Interior Permanent Magnet)構造のブラシレスモータを採用することもできる。
 図2に示されるように、コア本体部22の径方向外側には、一対のねじ挿通孔22aが設けられている。これらのねじ挿通孔22aには、ステータコア21をハウジング11に固定するための一対の固定ねじS2(図1参照)が、それぞれ挿通される。また、コア本体部22の径方向外側には、複数の弾性爪部22bが設けられている。これらの弾性爪部22bは、モータ固定部13の内壁に弾性接触され、これにより、モータ固定部13に対するコア本体部22(ステータコア21)のがたつきが防止される。
 合計6つのティース23には、インシュレータ(絶縁材)30を介してU相,V相およびW相に対応したコイルCu,Cv,Cwが、それぞれ集中巻により巻装されている。そして、図2に示されるように、三相のコイルCu,Cv,Cwの端部は、それぞれステータコア21の軸方向端部から外部に引き出されている。ここで、図1および図2においては、コイルCu,Cv,Cwの配置関係を分かり易くするために、コイルCu,Cv,Cwに網掛けを施している。
 ステータコア21の外部に引き出されたコイルCu,Cv,Cwは、ターミナルホルダ27に設けられた3つのメス型端子Tu,Tv,Twの一端にそれぞれに電気的に接続される。そして、それぞれのメス型端子Tu,Tv,Twの他端には、制御基板に設けられた3つのオス型の電源端子(図示せず)が電気的に接続される。すなわち、ターミナルホルダ27は、減速機構付モータ10を組み立てた状態において、ハウジング11の内部に収容される。
 ここで、ターミナルホルダ27は、プラスチック等の樹脂材料を射出成形することで略環状に形成されており、環状本体部27aと、当該環状本体部27aの軸方向に突出された保持凸部27bと、を備えている。3つのメス型端子Tu,Tv,Twは、それぞれ互いに絶縁された状態で保持凸部27bに保持されている。また、環状本体部27aには、複数の係合爪27c(図示では2つのみ示す)が設けられており、これらの係合爪27cは、インシュレータ30に設けられた複数の係合凹部31cに、それぞれ係合するようになっている。これにより、ターミナルホルダ27は、ステータコア21に対してがたつくこと無く固定される。
 図1および図2に示されるように、コア本体部22の軸方向両側には、それぞれ同じ形状に形成されたインシュレータ30が装着されている。具体的には、これら一対のインシュレータ30は、コア本体部22を軸方向から挟むようにして、互いに鏡像対称となるように配置されている。
 図3に示されるように、インシュレータ30は、プラスチック等の樹脂材料(絶縁体)を射出成形することで略環状に形成されており、環状のインシュレータ本体31を備えている。インシュレータ本体31は、コア本体部22(図2参照)の軸方向から当該コア本体部22の軸方向端部に重ねられる部分となっている。また、インシュレータ本体31は、三相のコイルCu,Cv,Cw(図2参照)を、それぞれ所定のティース23に分配する機能を有している。
 具体的には、インシュレータ本体31には、それぞれのコイルCu,Cv,Cwが引っ掛けられる複数の引っ掛け爪31aや、それぞれのコイルCu,Cv,Cwが横切る複数の切り欠き部31bが設けられている。これにより、図2に示されるように、三相のコイルCu,Cv,Cwは、インシュレータ本体31の部分、つまりコア本体部22の端部において整理される。また、図2に示されるように、インシュレータ本体31の外周部分には、ターミナルホルダ27の係合爪27cが係合される複数の係合凹部31c(図示では2つのみ示す)が設けられている。
 さらに、図3に示されるように、インシュレータ本体31の軸方向下側(図中下側)で、かつインシュレータ本体31の径方向内側には、略U字形状に形成された複数の差し込み壁部32が一体に設けられている。これらの差し込み壁部32は、コア本体部22の軸方向から隣り合うティース23の間のスロットSL(図2参照)に差し込まれる。そして、差し込み壁部32は、コア本体部22の径方向内側を覆う第1被覆部33と、隣り合うティース23の対向部分をそれぞれ覆う一対の第2被覆部34と、を備えている。
 また、インシュレータ本体31の径方向内側には、コア本体部22の軸方向からティース23を覆うようにして重ねられる複数のティース被覆部35が設けられている。これらのティース被覆部35は、ティース23に対応して合計6つ設けられており、図4に示されるように、ティース本体部24に重ねられる第3被覆部36と、ティース先端部25に重ねられるコイル支持壁37と、を備えている。
 ここで、第2被覆部34および第3被覆部36は、ティース本体部24の周囲を囲うようにして配置され、それぞれ略同じ厚み寸法(肉厚)に設定されている。これに対し、コイル支持壁37は、コア本体部22の軸方向に起立して設けられており、コア本体部22の軸方向におけるコイル支持壁37の高さ寸法は、コア本体部22の径方向におけるコイル支持壁37の厚み寸法よりも大きくなっている。
 そして、コイル支持壁37は、ティース23にコイルCu(Cv,Cw)を巻装する際に、当該コイルCu(Cv,Cw)の表面に設けられたエナメル塗膜が剥がれないように保護する機能を有している(コイル保護機能)。これに加えて、コイル支持壁37は、ティース23に巻装されたコイルCu(Cv,Cw)を、それぞれコア本体部22の径方向内側から支持する機能を有している(コイル支持機能)。
 ここで、コイルCu(Cv,Cw)の占積率を高めるためには、コイルCu(Cv,Cw)をティース23に強く巻くこと等が必要であり、コイル支持壁37の剛性を高めることが望ましい。また、ティース23に巻装されたコイルCu(Cv,Cw)が、コア本体部22の径方向内側に崩れる(倒れる)のを確実に防止するためにも、コイル支持壁37の剛性を高めることが望ましい。
 しかしながら、単純にコイル支持壁37の厚み寸法を大きくして剛性を高めた場合には、減速機構付モータ10の小型軽量化が難しくなり、特に車載用として用いることが困難になる。そこで、本実施の形態においては、コイル支持壁37の内部に補強部材等を埋設すること無く、かつ可能な限りコイル支持壁37の体格を大きくすること無く、コイル支持壁37の形状を工夫してその剛性を高めている。
 以下、図4,図5および図7を用い、コイル支持壁37の形状について詳細に説明する。図4,図5および図7に示されるように、コイル支持壁37は、コア本体部22の軸方向に起立して設けられ、かつコア本体部22の周方向に沿って設けられている。そして、コイル支持壁37は、コア本体部22の周方向に交互に並べられた、1つの第1壁部38および2つの第2壁部39を備えている。
 1つの第1壁部38は、コア本体部22の周方向において、ティース本体部24に対応する部分に配置されている。一方、2つの第2壁部39は、コア本体部22の周方向において、ティース本体部24よりも突出されたティース先端部25に対応する部分、つまり一対のティース突出部25aに対応する部分にそれぞれ配置されている。このように、1つの第1壁部38は、2つの第2壁部39の間に配置されている。
 また、第1壁部38は、ティース本体部24が突出する方向(図4中上下方向)に対して直交する方向に沿って形成されており、かつコア本体部22の軸方向から境界線BD1の部分を覆っている。一方、第2壁部39は、ティース突出部25aに対して平行になっており、第1壁部38に対してコア本体部22の径方向内側に傾斜して設けられている。特に、図5の平行であることを示す記号(<<)のように、第2壁部39およびティース突出部25aのコイルCu(Cv,Cw)側の面が互いに平行になっている。
 図5に示されるように、第1壁部38および第2壁部39は、ロータ26(図1参照)の外周部分の円弧形状に沿うよう互いに緩やかに傾斜されており、ロータ26側とは反対側において、第1壁部38が延在する方向に対する第2壁部39が延在する方向の角度はα°(約30°)に設定されている。
 そして、第1壁部38および第2壁部39は、コア本体部22の周方向において、ティース本体部24よりも突出されたティース先端部25の部分、つまり一対のティース突出部25aの部分で互いに角度を持って接続されている。具体的には、図4および図5に示されるように、第1壁部38と第2壁部39との境界線BD2は、コア本体部22の周方向におけるティース突出部25aの部分に配置されている。
 これにより、図5に示されるように、第1壁部38は、コイルCu(Cv,Cw)の直径寸法Dよりも長い長さ寸法L1で、ティース突出部25aの部分にまで延ばされている(L1>D)。具体的には、第1壁部38は、ティース突出部25aの部分において、コイルCu(Cv,Cw)の2巻き目の部分にまで延ばされている。これにより、コイル支持壁37は、コイルCu(Cv,Cw)の巻き始めの部分を確実に支持可能となっている。これは、ティース23(インシュレータ30)に対して、コイルCu(Cv,Cw)をより強く巻装できることを意味している。よって、コイルCu(Cv,Cw)の占積率を高めて、小型軽量でありながらより高出力な減速機構付モータ10を実現できる。
 また、コア本体部22の径方向における第2壁部39における厚み寸法T1(平均値)は、コア本体部22の径方向における第1壁部38における厚み寸法T2(平均値)以上となっている(T1>T2)。これにより、コイルCu(Cv,Cw)がコア本体部22の径方向内側に崩れて第1壁部38が倒れようとしても、その歪みは第2壁部39に伝達され難くなっている。つまり、厚み寸法が均一のコイル支持壁(図示せず)に比して、コイル支持壁37の全体の剛性が高められている。さらには、第1壁部38と第2壁部39との境界線BD2の部分が、角度α°の角部となっているので、当該角部は補強リブとして機能する。この点においても、コイル支持壁37の剛性が高められている。
 また、ティース突出部25aの部分において、第1壁部38の長さ寸法L1よりも、第2壁部39の長さ寸法L2の方が大きくなっている(L2>L1)。具体的には、第2壁部39の長さ寸法L2は、第1壁部38の長さ寸法L1の約1.3倍となっている(L2≒1.3×L2)。これにより、第2壁部39は、コイルCu(Cv,Cw)のティース23(インシュレータ30)への巻装時において、案内壁部として機能する。したがって、容易かつスムーズな巻装作業が可能となっている。
 そして、図5に示されるような第1壁部38の長さ寸法L1および第2壁部39の長さ寸法L2の大小関係において、第2壁部39における平均の厚み寸法T1を、第1壁部38における平均の厚み寸法T2の1.0倍から1.4倍となるように設定することが望ましい。なお、本実施の形態では、厚み寸法T1は、厚み寸法T2の約1.3倍となっている(T1≒1.3×T2)。これにより、図6に示されるような特性が得られる。
 すなわち、第2壁部39における平均の厚み寸法T1を、第1壁部38における平均の厚み寸法T2の「1.0倍」とした場合には、コイルCu(Cv,Cw)の巻装後において、コイル支持壁37はコア本体部22の径方向内側に約0.3mm倒れる。この「倒れ量0.3mm」は、車載用に適した小型軽量かつ高出力の減速機構付モータ10において、コイル支持壁37がロータ26(図1参照)にぎりぎり触れることが無い、言わば減速機構付モータ10が製品として成り立つ最大の倒れ量を指している。なお、このような「1.0倍」とした場合のコイル支持壁37の剛性は、第1壁部38と第2壁部39との境界線BD2の部分における角度α°の角部により確保される。
 これに対し、第2壁部39における平均の厚み寸法T1が、第1壁部38における平均の厚み寸法T2の「1.4倍」よりも大きくなり、厚み寸法T1と厚み寸法T2との差が大きくなってしまうと、例えば、インシュレータ30の射出成形時におけるヒケの量が大きくなることが起こり得る。つまり、製品毎にインシュレータ30の製造誤差が生じ得る。したがって、コイルCu(Cv,Cw)の巻装前においてコイル支持壁37に歪みがあるものが存在し、ひいてはコイルCu(Cv,Cw)の巻装後におけるコイル支持壁37の倒れ量がコントロール不能になる虞がある。
 以上のことから、本実施の形態では、第2壁部39における平均の厚み寸法T1の第1壁部38における平均の厚み寸法T2に対する肉厚比率の有効範囲を、1.0倍から1.4倍に設定している。これにより、小型軽量かつ高出力であり、コイルCu(Cv,Cw)の巻装後におけるコイル支持壁37の倒れ量が0.3mm以下に抑えられ、しかも不良品の発生を大幅に低減可能な減速機構付モータ10を実現できる。
 さらには、図7に示されるように、インシュレータ30をその径方向内側から見たときに、コイル支持壁37(第1壁部38および第2壁部39)の形状を略長方形形状とすることが望ましい。具体的には、コア本体部22の周方向(図中左右方向)に沿って形成された第1平坦部37aと、コア本体部22の軸方向(図中上下方向)に沿って形成された第2平坦部37bとを備えるように、コイル支持壁37の形状を決定する。なお、第1平坦部37aと第2平坦部37bとの接続部分には、所定曲率の円弧部ACを設けるようにし、コイルCu(Cv,Cw)の巻装時に、当該コイルCu(Cv,Cw)がコイル支持壁37に引っ掛からないようにする。
 このように、コイル支持壁37の形状を略長方形形状にすることで、上述のように厚み寸法T1を厚み寸法T2の約1.3倍にしたことと相俟って、図8に示されるように、コイル支持壁37の倒れ量をより軽減することができた。具体的には、淡色の網掛グラフ(図中右側)が、平坦部を有する略長方形形状のコイル支持壁37(本発明)を示しており、濃色の網掛グラフ(図中左側)が、平坦部を備えない円弧形状のコイル支持壁(比較例,図7参照)を示している。図8のグラフによれば、倒れ量を約37%低減(対比較例)できることが判った。
 以上詳述したように、本実施の形態によれば、コイル支持壁37を形成する第1壁部38および第2壁部39が、コア本体部22の周方向においてティース本体部24よりも突出されたティース先端部25の部分(ティース突出部25a)で互いに角度を持って接続され、かつコア本体部22の径方向における第2壁部39の厚み寸法T1が第1壁部38の厚み寸法T2以上となっている(T1>T2)。
 これにより、コイル支持壁37に補強部材を埋設すること無くコイル支持壁37の剛性を高めることができる。よって、構造を複雑化させたり製造工程を煩雑化させたりせずに、コイルCu(Cv,Cw)の径方向内側への崩れを効果的に抑えることが可能となる。
 また、本実施の形態によれば、第1壁部38は、ティース本体部24が突出する方向に対して直交する方向に沿って形成されており、第2壁部39は、第1壁部38に対してコア本体部22の径方向内側に傾斜されている。
 これにより、コイル支持壁37の剛性を高めつつ、当該コイル支持壁37をティース先端部25の形状に沿わせることができ、ひいてはロータ26とステータコア21との間の微小隙間(エアギャップ)を適正値に保持することができる。
 さらに、本実施の形態によれば、第2壁部39は、ティース本体部24よりも突出されたティース先端部25の部分に対して平行になっている。
 これにより、第2壁部39の略全域を略同じ剛性にすることができる。よって、コイル支持壁37の剛性をコントロール(シミュレーション)し易くして、インシュレータ30の設計を容易にすることが可能となる。
 また、本実施の形態によれば、第2壁部39の厚み寸法T1が、第1壁部38の厚み寸法T1の1.0倍から1.4倍となっている。
 これにより、コイル支持壁37の倒れ量を最小限に抑えて、車載用に適した小型軽量かつ高出力の減速機構付モータ10に対応可能としつつ、インシュレータ30の製造時に生じるヒケの発生を抑えて、インシュレータ30の精度が製品毎にばらつくことを防止できる。
 さらに、本実施の形態によれば、コイル支持壁37は、コア本体部22の周方向に沿って形成された第1平坦部37aと、コア本体部22の軸方向に沿って形成された第2平坦部27bと、を備えている。
 これにより、コイル支持壁37の倒れ量をより軽減することが可能となる。
 本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施の形態においては、ブラシレスモータ20を、ワイパ装置の駆動源に用いられる減速機構付きモータ10に適用した場合を示したが、本発明はこれに限らない。例えば、その他の車載機器であるパワースライドドア装置やパワーウィンドウ装置等に用いられる減速機構付きモータの駆動源にも適用することができる。
 その他、上記実施の形態における各構成要素の材質,形状,寸法,数,設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記実施の形態に限定されない。
 10:減速機構付モータ,11:ハウジング,12:減速機構収容部,13:モータ固定部,14:出力軸,15:ギヤカバー,16:コネクタ接続部,20:ブラシレスモータ,21:ステータコア,22:コア本体部,22a:ねじ挿通孔,22b:弾性爪部,23:ティース,24:ティース本体部,25:ティース先端部,25a:ティース突出部,26:ロータ,26a:ロータ本体,26b:回転軸,27:ターミナルホルダ,27a:環状本体部,27b:保持凸部,27c:係合爪,30:インシュレータ,31:インシュレータ本体,31a:引っ掛け爪,31b:切り欠き部,31c:係合凹部,32:差し込み壁部,33:第1被覆部,34:第2被覆部,35:ティース被覆部,36:第3被覆部,37:コイル支持壁,37a:第1平坦部,37b:第2平坦部,38:第1壁部,39:第2壁部,AC:円弧部,Cu,Cv,Cw:コイル,MG:円筒マグネット,S1,S2:固定ねじ,SL:スロット,Tu,Tv,Tw:メス型端子
 
 
 

Claims (5)

  1.  ステータコアと、
     前記ステータコアに対して回転するロータと、
    を備えたブラシレスモータであって、
     前記ステータコアに設けられ、筒状に形成されたコア本体部と、
     前記コア本体部に設けられ、当該コア本体部の径方向内側に放射状に突出された複数のティースと、
     前記ティースに設けられ、基端側が前記コア本体部に接続されたティース本体部と、
     前記ティース本体部の先端側に設けられ、前記コア本体部の周方向において前記ティース本体部よりも幅広となったティース先端部と、
     前記コア本体部の軸方向から前記ティース先端部に重ねられ、前記コア本体部に巻装されたコイルを前記コア本体部の径方向内側から支持する樹脂製のコイル支持壁と、
    を有し、
     前記コイル支持壁は、前記コア本体部の周方向に並べられた第1壁部および第2壁部を備え、
     前記第1壁部および前記第2壁部が、前記コア本体部の周方向において前記ティース本体部よりも突出された前記ティース先端部の部分で互いに角度を持って接続され、かつ前記コア本体部の径方向における前記第2壁部の厚み寸法が前記第1壁部の厚み寸法以上となっていることを特徴とする、
    ブラシレスモータ。
  2.  前記第1壁部は、前記ティース本体部が突出する方向に対して直交する方向に沿って形成されており、前記第2壁部は、前記第1壁部に対して前記コア本体部の径方向内側に傾斜されてい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。
  3.  前記第2壁部は、前記ティース本体部よりも突出された前記ティース先端部の部分に対して平行になっていることを特徴とする、
    請求項1または請求項2に記載のブラシレスモータ。
  4.  前記第2壁部の厚み寸法が、前記第1壁部の厚み寸法の1.0倍から1.4倍となってい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。
  5.  前記コイル支持壁は、
     前記コア本体部の周方向に沿って形成された第1平坦部と、
     前記コア本体部の軸方向に沿って形成された第2平坦部と、
    を備えてい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。 
     
     
     
PCT/JP2021/027672 2020-08-21 2021-07-27 ブラシレスモータ Ceased WO2022038975A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/784,111 US12176780B2 (en) 2020-08-21 2021-07-27 Brushless motor
CN202180007142.9A CN114788140B (zh) 2020-08-21 2021-07-27 无刷马达
EP21858124.7A EP4203260A4 (en) 2020-08-21 2021-07-27 Brushless motor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-139816 2020-08-21
JP2020139816A JP7476032B2 (ja) 2020-08-21 2020-08-21 ブラシレスモータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022038975A1 true WO2022038975A1 (ja) 2022-02-24

Family

ID=80350377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/027672 Ceased WO2022038975A1 (ja) 2020-08-21 2021-07-27 ブラシレスモータ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12176780B2 (ja)
EP (1) EP4203260A4 (ja)
JP (1) JP7476032B2 (ja)
CN (1) CN114788140B (ja)
WO (1) WO2022038975A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2026004211A1 (ja) * 2024-06-27 2026-01-02 三菱電機株式会社 モールドステータ

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114902528A (zh) * 2020-10-15 2022-08-12 株式会社美姿把 马达

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007020325A (ja) * 2005-07-08 2007-01-25 Mitsuba Corp インシュレータ及びモータ
JP2016001947A (ja) 2014-06-11 2016-01-07 ダイキン工業株式会社 モータおよび圧縮機
JP2018133866A (ja) * 2017-02-14 2018-08-23 日本電産サンキョー株式会社 モータおよびポンプ装置
JP2018196171A (ja) * 2017-05-12 2018-12-06 株式会社デンソー 電機子及びモータ
WO2019065142A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 日本電産株式会社 ステータ、モータ、圧縮機およびステータの製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201286037Y (zh) 2008-09-11 2009-08-05 邱少杰 无刷电机定子
JP5762638B2 (ja) 2012-08-03 2015-08-12 三菱電機株式会社 回転電機
JP5944046B2 (ja) * 2013-04-08 2016-07-05 三菱電機株式会社 回転電機の固定子
JP2016032305A (ja) * 2014-07-25 2016-03-07 アイシン精機株式会社 回転電機
CN106416000B (zh) * 2014-07-31 2018-10-02 株式会社Top 定子以及旋转机械
KR102516497B1 (ko) * 2016-02-03 2023-04-03 삼성전자주식회사 모터

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007020325A (ja) * 2005-07-08 2007-01-25 Mitsuba Corp インシュレータ及びモータ
JP2016001947A (ja) 2014-06-11 2016-01-07 ダイキン工業株式会社 モータおよび圧縮機
JP2018133866A (ja) * 2017-02-14 2018-08-23 日本電産サンキョー株式会社 モータおよびポンプ装置
JP2018196171A (ja) * 2017-05-12 2018-12-06 株式会社デンソー 電機子及びモータ
WO2019065142A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 日本電産株式会社 ステータ、モータ、圧縮機およびステータの製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4203260A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2026004211A1 (ja) * 2024-06-27 2026-01-02 三菱電機株式会社 モールドステータ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022035470A (ja) 2022-03-04
CN114788140B (zh) 2025-09-26
JP7476032B2 (ja) 2024-04-30
EP4203260A4 (en) 2024-01-10
US20230016162A1 (en) 2023-01-19
EP4203260A1 (en) 2023-06-28
US12176780B2 (en) 2024-12-24
CN114788140A (zh) 2022-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8492947B2 (en) Terminal module for rotating electric machine having a guide portion, rotating electric machine, and manufacturing method thereof
JP5937701B2 (ja) 回転機及び電動車両
JP5004110B2 (ja) アウターロータ型突極集中巻き電動機
JP5163913B2 (ja) アウターロータ型電動機
JP5370578B2 (ja) 回転電機
JP7197335B2 (ja) 車両用電動機
US11018543B2 (en) Method for manufacturing stator of rotary electric machine including a cassette coil
WO2022038975A1 (ja) ブラシレスモータ
US20150145370A1 (en) Rotator of rotational electric machine
CN111052554B (zh) 电机用绝缘体及无刷电机
JP2009291004A (ja) 回転電機
WO2013118273A1 (ja) 回転電機のスリップリング装置
US20190393740A1 (en) Stator and rotary electric machine
JP2021151093A (ja) ブラシレスモータ
JP4119661B2 (ja) 電動機の固定子およびその製造方法
JP5387604B2 (ja) 回転電機用端末モジュールおよび回転電機
JP2017143595A (ja) ブラシレスモータ
US20200274418A1 (en) Rotary electric machine unit
JP6916133B2 (ja) ブラシレスモータ
JP6759967B2 (ja) 回転電機用端末モジュール
US20240088746A1 (en) Brushless motor
JP2023006461A (ja) モータ装置
WO2022264988A1 (ja) モータ装置
JP2019161782A (ja) 電動モータ
CN116608255A (zh) 带减速机构的马达

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21858124

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021858124

Country of ref document: EP

Effective date: 20230321