无刷电动机制造技术

一种无刷电动机，只要改变定子铁心的极齿形状，就能假定地将极齿和转子磁极的相对比率减少，从而不会发生由于追加零件造成的成本增加、组装操作性降低，就能提高齿槽转矩。定子铁心(4)在周向上朝径向外侧突设有多个第一极齿(4a1)、第二极齿(4a2)、第三极齿(4a3)，第一极齿与转子磁体(13)的任一磁极重合地相对，且齿顶(4a1a)相对于径向的轴线形成为对称形状，与第一极齿在周向上相邻的第二极齿和第三极齿的形状是齿顶相对于径向的轴线形成为非对称形状，并且第二极齿的齿顶与第三极齿的齿顶彼此的间隙(t2)比第二极齿的齿顶与第一极齿的齿顶彼此的间隙(t1)和第三极齿的齿顶与第一极齿的齿顶彼此的间隙(t1)窄。

Brushless motor

A brushless motor can reduce the relative ratio of pole and rotor poles by changing the pole tooth shape of stator core, so that the cogging torque can not be increased due to the increase of cost caused by additional parts and the decrease of assembly operation. The stator core (4) is provided with a plurality of first tooth radial lateral to burst in the week (4A1), the second tooth (4a2), third gear (4A3), the first tooth and the rotor magnet (13) of either pole overlapping relative, and top gear (4a1a) with respect to the axis of a radial symmetrical shape, with the first tooth in the circumferential direction of the second tooth adjacent to the third and the shape of the tooth is tooth with respect to a radial axis asymmetric shape, and the second tooth addendum and tooth top third each clearance (T2) than the second tooth tooth tip on top of each other the gap with the first tooth tooth (T1) and the third gear tooth tip top each other's gap with the first tooth tooth (T1) narrow.

【技术实现步骤摘要】
无刷电动机
本专利技术涉及一种用于例如HVAC(制热、换气以及空调：Heating、Ventilation、andAirConditioning)设备等的无刷电动机。
技术介绍
例如，参照图3对外转子型的三相DC无刷电动机的定子以及转子的结构进行说明。对定子1的结构进行说明。定子铁心4使用电磁钢板层叠而成的层叠铁心。从环状的铁心主体朝径向外侧突设有多个极齿4a。各极齿4a卷绕有未图示的线圈。定子铁心4被压入粘接于未图示的轴承外壳的外周来进行组装。轴承嵌入轴承外壳内。转子8在固定于转子轴的一端的转子轮毂上铆接有形成为杯状的转子轭12而组装成一体。在上述转子轭12的内周面上组装有环状的转子磁体13,该转子磁体13在周向上励磁有多极。定子1组装完成后，将转子轴穿过轴承外壳的轴承，从而嵌入转子8。此时，定子铁心4的极齿4a和转子磁体13以相对的方式进行组装。在电动机没有励磁的状态下将转子保持于一定位置的情况下，提高保持力矩。例如，在如图3所示的外转子型DC无刷电动机中，需要使定子铁心4的极齿4a和转子磁体13的磁极一对一地相对。但是，只使定子铁心4和转子磁体13相对配置，未必一定能形成磁路，所以提出了准备与定子铁心4不同的铁心，并且使极齿与转子磁体13的磁极一对一地相对来提高保持力矩(参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2015-89327号公报但是，如专利文献1那样除定子铁心之外设置追加铁心的情况下，不仅增加了零件数，还需要在外壳上安装定子铁心之外的追加铁心，所以会使电动机在轴向上大型化。另外，由于电动机的追加零件可能会造成成本升高、组装操作性降低。本专利技术是为了解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种无刷电动机，只要改变定子铁心的极齿形状，就能假定地将极齿和转子磁极的相对比率减少，从而不会发生由于追加零件造成的成本增加、组装操作性降低，就能提高齿槽转矩。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术包括如下结构。一种无刷电动机，包括：定子，该定子具有在定子极齿上卷绕有线圈的定子铁心；以及转子，设置于转子轭的中心部的转子轴通过轴承支承成能旋转，上述转子轭设置有与上述定子极齿相对的转子磁体，上述无刷电动机的特征在于，上述定子铁心在周向上朝径向突设有多个第一极齿、第二极齿、第三极齿，上述第一极齿与上述转子磁体的任一磁极重合地相对，并且齿顶相对于径向的轴线形成为对称形状，与上述第一极齿在周向上相邻的上述第二极齿和第三极齿的形状形成为齿顶相对于径向的轴线为非对称形状，并且上述第二极齿的齿顶与上述第三极齿的齿顶彼此的间隙比上述第二极齿的齿顶与上述第一极齿的齿顶彼此的间隙和上述第三极齿的齿顶与上述第一极齿的齿顶彼此的间隙窄。齿顶相对于定子铁心的径向的轴线形成为对称形状的第一极齿与转子磁体的任一磁极重合地相对并形成磁路。与第一极齿在周向上相邻的第二极齿的齿顶和第三极齿的齿顶相对于径向的轴线是非对称形状，并且上述第二极齿的齿顶与上述第三极齿的齿顶彼此的间隙比与上述第一极齿的齿顶彼此的间隙窄，所以，除了第一极齿的齿顶和转子磁体的磁极之外，在第二极齿的齿顶以及第三极齿的齿顶与供磁通作用面重合的转子磁体的磁极之间作用有磁吸引力。因此，将第二极齿和第三极齿视作一个极齿，以假定地减少与转子磁体的磁极形成磁路的定子铁心的极齿总数，从而即使不在定子铁心之外另外设置铁心也能提高齿槽转矩(保持力矩)。因此，不会发生由于追加零件造成的成本增加、组装操作性降低，就能提高无刷电动机的齿槽转矩。在上述第一极齿和相对的转子磁极之间作用有磁吸引力，除此之外，将上述第二极齿和上述第三极齿视作模拟第二极齿，从而减少上述定子铁心的极齿总数，上述模拟第二极齿与相对的多个上述转子磁极之间作用有磁吸引力。具体而言，如果上述转子磁体的磁极数是m(m是2以上的整数)，上述定子铁心的极齿总数是P(P是3以上的整数)，上述第一极齿和模拟第二极齿总计的极齿总数是P’，则当P/m为3/4时，P’/m会减少至1/2，从而提高了齿槽转矩。例如，在定子铁心的极齿总数是9极，转子磁极是12极的情况下，P/m为3/4，但是由于第一极齿和模拟第二极齿总计的极齿总数P’是6极，所以P’/m为1/2。如果上述转子磁体的磁极数是m(m是2以上的整数)，上述定子铁心的极齿总数是P(P是3以上的整数)，上述第一极齿和模拟第二极齿总计的极齿总数是P’，则当P/m为3/2时，P’/m会减少至1/1，从而提高了齿槽转矩。例如，在定子铁心的极齿总数是9极，转子磁极是6极的情况下，P/m为3/2，但是由于第一极齿和模拟第二极齿总计的极齿总数是6极，所以P’/m为1/1。如果采用上述无刷电动机，只要改变定子铁心的极齿形状，就能假定地将极齿和转子磁体的相对比率减少，从而不会发生由于追加零件造成的成本增加、组装操作性降低，就能提高无刷电动机的齿槽转矩。附图说明图1是外转子型DC无刷电动机的轴向剖视说明图。图2是表示图1的定子铁心和转子的配置结构的说明图。图3是表示外转子型DC无刷电动机的通常的定子铁心和转子的配置结构的对比图。图4是图2的定子铁心的第一极齿和模拟第二极齿的布局说明图。图5是9切槽12极的无刷电动机的齿槽转矩和9切槽6极的无刷电动机的齿槽转矩的变化与使用通常的定子铁心的无刷电动机的齿槽转矩变化进行对比的图表。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的无刷电动机的实施方式进行说明。在本实施方式中，作为一例，采用外转子型三相DC无刷电动机进行说明。参照图1，对外转子型三相DC无刷电动机的大致结构进行说明。对定子1的结构进行说明。在形成为筒状的外壳2的轴孔2a中，同轴地安装有由烧结金属构成的筒状的金属含油轴承3。沿着上述外壳2的一端侧端部2b以及外周部，定子铁心4与阶梯部2c抵接并粘接固定。定子铁心4是层叠铁心，俯视时在朝外周侧放射状突设的极齿4a1、4a2、4a3(参照图2)的周围分别卷绕有线圈5。另外，在外壳2的另一端侧外周上形成有大直径的阶梯部2d，在该阶梯部2d上通过压入或者铆接组装有安装板6。在上述安装板6上固定有电动机基板7，在电动机基板7上设置有搭载有霍尔元件等的传感器基板(未图示)。在电动机基板7上连接有供电用的电线7a。接着，对图1中转子8的结构进行说明。在转子轴9的一侧，将转子轮毂10压入固定，该转子轮毂10是对黄铜等的板金进行冲压加工形成的。上述转子轮毂10上铆接并一体地组装有形成为杯状的转子轭12。转子8的旋转运动通过金属含油轴承3来支承，上述金属含油轴承3插入于插通有转子轴9的外壳2的筒孔。转子8的垂直荷重通过设置于转子轮毂10和金属含油轴承3之间的垫圈11支承。转子轭12采用磁性体。在上述转子轭12的内周面上组装有转子磁体13,该转子磁体13是在周向上N极S极交替地多极励磁的环状构件。转子磁体13的轴向长度采用比定子铁心4的极齿4a的轴向长度大的尺寸。定子1组装完成后，将转子轴9穿过金属含油轴承3，从而嵌入转子8。此时，定子铁心4的极齿4a和转子磁体13以相对的方式进行组装。转子8的转子磁体13被相对的定子极齿4a磁吸引而进行组装，转子轴9通过金属含油轴承3以能旋转的方式支承于外壳2。接着，参照图2和图4对定子铁心4的结构进行详细说明。在图2中，转子8的转子磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无刷电动机，包括：定子，该定子具有在定子极齿上卷绕有线圈的定子铁心；以及转子，设置于转子轭的中心部的转子轴通过轴承支承成能旋转，所述转子轭设置有与所述定子极齿相对的转子磁体，所述无刷电动机的特征在于，所述定子铁心在周向上朝径向突设有多个第一极齿、第二极齿、第三极齿，所述第一极齿与所述转子磁体的任一磁极重合地相对，且齿顶相对于径向的轴线形成为对称形状，与所述第一极齿在周向上相邻的所述第二极齿和所述第三极齿的形状形成为齿顶相对于径向的轴线为非对称形状，并且所述第二极齿的齿顶与所述第三极齿的齿顶彼此的间隙比所述第二极齿的齿顶与所述第一极齿的齿顶彼此的间隙和所述第三极齿的齿顶与所述第一极齿的齿顶彼此的间隙窄。

【技术特征摘要】
2016.08.31 JP 2016-1686781.一种无刷电动机，包括：定子，该定子具有在定子极齿上卷绕有线圈的定子铁心；以及转子，设置于转子轭的中心部的转子轴通过轴承支承成能旋转，所述转子轭设置有与所述定子极齿相对的转子磁体，所述无刷电动机的特征在于，所述定子铁心在周向上朝径向突设有多个第一极齿、第二极齿、第三极齿，所述第一极齿与所述转子磁体的任一磁极重合地相对，且齿顶相对于径向的轴线形成为对称形状，与所述第一极齿在周向上相邻的所述第二极齿和所述第三极齿的形状形成为齿顶相对于径向的轴线为非对称形状，并且所述第二极齿的齿顶与所述第三极齿的齿顶彼此的间隙比所述第二极齿的齿顶与所述第一极齿的齿顶彼此的间隙和所述第三极齿的齿顶与所述第一极齿的齿顶彼此的间隙窄。...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林宽之，沟口胜俊，
申请(专利权)人：信浓绢糸株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP