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公開番号2025093149
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-23
出願番号2023208709
出願日2023-12-11
発明の名称ブラシレスモータ
出願人株式会社ミツバ
代理人個人,個人,個人
主分類H02K 1/14 20060101AFI20250616BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】扁平化を図りつつ駆動時の騒音や振動を低減でき、さらにモータ性能を向上できるブラシレスモータを提供する。
【解決手段】バックヨーク23は、回転軸線Aを挟んで対向配置された一対の長辺部26と、回転軸線Aを挟んで長辺部26の対向方向と直交する方向で対向配置された一対の短辺部27と、を有する。短辺部27の周方向に沿う長さは長辺部26の周方向に沿う長さよりも短い。各ティース24は、一対の長辺部26にそれぞれ1つずつ設けられた長辺ティース33と、一対の短辺部27にそれぞれ2つずつ設けられた短辺ティース34と、を有する。長辺巻胴部35の径方向に沿う長さLM1は、短辺巻胴部36の径方向に沿う長さLM2よりも短く、長辺鍔部37の周方向に沿う長さLT1は、短辺鍔部38の周方向の長さLT2よりも長い。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
環状のステータと、
前記ステータの径方向の内側に配置され、前記ステータに対して回転自在に設けられたロータと、
を備え、
前記ロータは、
回転軸線を軸心としたロータシャフトと、
前記ロータシャフトに固定されたロータコアと、
前記ロータコアの外周部に設けられた複数の磁極と、
を備え、
前記ステータは、
ステータコアと、
前記ステータコアに巻回されるコイルと、
を備え、
前記ステータコアは、
前記回転軸線方向からみて扁平形状で、かつ環状のバックヨークと、
前記バックヨークの内周面から径方向の内側に向かって径方向に沿って突出し、前記コイルが巻回される複数のティースと、
を備え、
前記バックヨークは、
前記回転軸線を挟んで対向配置された一対の長辺部と、
前記回転軸線を挟んで前記長辺部の対向方向と直交する方向で対向配置された一対の短辺部と、
を有し、前記短辺部の周方向に沿う長さは前記長辺部の周方向に沿う長さよりも短く、
各前記ティースは、
前記バックヨークの前記内周面から突出し、前記コイルが巻回される巻胴部と、
前記巻胴部の前記バックヨークとは反対側端に設けられ、前記巻胴部の周方向の幅よりも長く周方向に延びる鍔部と、
を有するとともに、
各前記ティースは、
前記一対の長辺部にそれぞれ１つずつ設けられた長辺ティースと、
前記一対の短辺部にそれぞれ２つずつ設けられた短辺ティースと、
を有し、
前記長辺ティースにおける前記巻胴部の径方向に沿う長さは、前記短辺ティースにおける前記巻胴部の径方向に沿う長さよりも短く、
前記長辺ティースにおける前記鍔部の周方向に沿う長さは、前記短辺ティースにおける前記鍔部の周方向の長さよりも長い、
ことを特徴とするブラシレスモータ。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記巻胴部における周方向の中央と前記回転軸線とを結ぶ直線をティース軸線とし、周方向で隣り合う前記長辺ティースの前記ティース軸線と前記短辺ティースの前記ティース軸線との間の角度をθＴ１とし、１つの前記短辺部において周方向で隣り合う２つの前記短辺ティースの各々前記ティース軸線の間の角度をθＴ２としたとき、
角度θＴ１及び角度θＴ２は、
θＴ１＜θＴ２
を満たす、
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】
前記短辺ティースに巻回される前記コイルの巻回数は、前記長辺ティースに巻回される前記コイルの巻回数よりも多い、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブラシレスモータ。
【請求項４】
前記磁極は４極であり、
前記コイルは３相構造であり、
前記コイルを、電流が供給される順に第１相コイル、第２相コイル、第３相コイルとし、前記第１相コイルに供給される前記電流の波高値を第１波高値とし、前記第２相コイルに供給される前記電流の波高値を第２波高値とし、前記第３相コイルに供給される前記電流の波高値を第３波高値としたとき、
周方向に沿って並ぶ各前記ティースにそれぞれ前記ロータの回転方向に順に前記第１相コイル、前記第２相コイル、前記第３相コイルが巻回されるとともに、前記長辺ティースに前記第２相コイルが巻回され、
前記第１波高値の大きさＣ１、前記第２波高値の大きさＣ２、及び前記第３波高値の大きさＣ３は、
Ｃ３＜Ｃ１＜Ｃ２
を満たす、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブラシレスモータ。
【請求項５】
前記磁極は８極であり、
前記コイルは３相構造であり、
前記コイルを、電流が供給される順に第１相コイル、第２相コイル、第３相コイルとし、前記第１相コイルに供給される前記電流の波高値を第１波高値とし、前記第２相コイルに供給される前記電流の波高値を第２波高値とし、前記第３相コイルに供給される前記電流の波高値を第３波高値としたとき、
周方向に沿って並ぶ各前記ティースにそれぞれ前記ロータの回転方向に順に前記第３相コイル、前記第２相コイル、前記第１相コイルの順に前記コイルが巻回されるとともに、前記長辺ティースに前記第２相コイルが巻回され、
前記第１波高値の大きさＣ１、前記第２波高値の大きさＣ２、及び前記第３波高値の大きさＣ３は、
Ｃ１＜Ｃ３＜Ｃ２
を満たす、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブラシレスモータ。
【請求項６】
前記バックヨークは、前記回転軸線方向からみて、前記回転軸線と前記鍔部における周方向の両端部とを結ぶ２つの直線の間の領域と重なる箇所が径方向に対して直交する方向に直線状に延びている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項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。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
例えばインナーロータ型のブラシレスモータは、環状のステータと、ステータにおける径方向の中央に回転自在に設けられたロータと、を備える。ステータは、ステータコアと、ステータコアに巻回されたコイルと、を備える。ステータコアは、環状のバックヨークと、バックヨークの内周面から径方向内側に突出する複数のティースと、を備える。各ティースに、コイルが巻回されている。ロータは、回転軸線回りに回転するロータシャフトと、ロータシャフトに固定された柱状のロータコアと、ロータコアの外周部に設けられた永久磁石（磁極）と、を備える。このような構成のもと、所定のコイルに電流を順次供給すると各ティースに所定の鎖交磁束が形成される。この鎖交磁束が起磁力となって永久磁石との間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、ロータが継続的に回転される。
【０００３】
ところでこのようなブラシレスモータを例えば車体に設ける場合、ブラシレスモータを扁平化することで小型化を図る場合がある。ブラシレスモータを扁平化する手段として、ステータコアを扁平化する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
このものは、バックヨークを直線形状の２つの直線状ヨークと円弧形状の２つの円弧状ヨークとで構成している。直線状ヨークと円弧状ヨークとは周方向に交互に配置されている。各ヨークからそれぞれティースが突出されている。
【０００４】
回転軸線から各ヨークまでの距離が異なるため、各ティースのうち、直線状ヨークから突出されるティースの長さと円弧状ヨークから突出されるティースの長さとが異なる。特許文献１によれば、このティースの長さが異なってしまうことによる磁気アンバランスを調整するために、ステータコアの各部の長さや幅等を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００７－１５１２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、周方向で隣り合うティース間に形成され、コイルが収納されるスペースの大きさ（以下、巻線面積という）がばらついてしまい、各コイルの起磁力のバランスが悪化してしまう。このため、ブラシレスモータの駆動時の騒音や振動が悪化してしまうとともに、モータ性能が悪化してしまうという課題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、扁平化を図りつつ駆動時の騒音や振動を低減でき、さらにモータ性能を向上できるブラシレスモータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の第１態様では、ブラシレスモータは、環状のステータと、前記ステータの径方向の内側に配置され、前記ステータに対して回転自在に設けられたロータと、を備え、前記ロータは、回転軸線を軸心としたロータシャフトと、前記ロータシャフトに固定されたロータコアと、前記ロータコアの外周部に設けられた複数の磁極と、を備え、前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアに巻回されるコイルと、を備え、前記ステータコアは、前記回転軸線方向からみて扁平形状で、かつ環状のバックヨークと、前記バックヨークの内周面から径方向の内側に向かって径方向に沿って突出し、前記コイルが巻回される複数のティースと、を備え、前記バックヨークは、前記回転軸線を挟んで対向配置された一対の長辺部と、前記回転軸線を挟んで前記長辺部の対向方向と直交する方向で対向配置された一対の短辺部と、を有し、前記短辺部の周方向に沿う長さは前記長辺部の周方向に沿う長さよりも短く、各前記ティースは、前記バックヨークの前記内周面から突出し、前記コイルが巻回される巻胴部と、前記巻胴部の前記バックヨークとは反対側端に設けられ、前記巻胴部の周方向の幅よりも長く周方向に延びる鍔部と、を有するとともに、各前記ティースは、前記一対の長辺部にそれぞれ１つずつ設けられた長辺ティースと、前記一対の短辺部にそれぞれ２つずつ設けられた短辺ティースと、を有し、前記長辺ティースにおける前記巻胴部の径方向に沿う長さは、前記短辺ティースにおける前記巻胴部の径方向に沿う長さよりも短く、前記長辺ティースにおける前記鍔部の周方向に沿う長さは、前記短辺ティースにおける前記鍔部の周方向の長さよりも長い。
【０００９】
このように構成することで、異なる形状の長辺ティースと短辺ティースとが混在している場合であっても各巻線面積を均一化できる。このため、各コイルの起磁力のバランスを向上でき、ブラシレスモータを駆動する際の騒音や振動を低減できる。
短辺ティースの巻胴部と比較して巻胴部の長さが短い長辺ティースの鍔部を、短辺ティースの鍔部よりも長くしている。このように構成することで長辺ティースの有効磁束を大きくできる。このため、ブラシレスモータのモータ性能を向上できる。
【００１０】
本発明の第２態様では、第１態様のブラシレスモータにおいて、前記巻胴部における周方向の中央と前記回転軸線とを結ぶ直線をティース軸線とし、周方向で隣り合う前記長辺ティースの前記ティース軸線と前記短辺ティースの前記ティース軸線との間の角度をθＴ１とし、１つの前記短辺部において周方向で隣り合う２つの前記短辺ティースの各々前記ティース軸線の間の角度をθＴ２としたとき、角度θＴ１及び角度θＴ２は、θＴ１＜θＴ２を満たす。
（【００１１】以降は省略されています）

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