ブラシレスモータ
【課題】 コギングトルクを低減することにより騒音や振動の発生を抑制することが可能なブラシレスモータを提供する。
【解決手段】 ステータユニット３０にバックヨーク８０を有すると共に、バックヨーク８０にステータコイル７０が巻回された突極８２を備えたアキシャルギャップタイプのブラシレスモータ１０において、突極８２は、モータ回転方向先端側（Ｒｆ側）からモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４に近づくと共に、モータ回転方向中央側（Ｒｃ側）からモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４から遠ざかるように山形に形成されている。これにより、ロータマグネット２４とバックヨーク８０との間に作用する吸引・反発力が徐々に増減するようになるので、コギングトルクが低減され、騒音や振動が発生することを抑制することが可能となる。
【解決手段】 ステータユニット３０にバックヨーク８０を有すると共に、バックヨーク８０にステータコイル７０が巻回された突極８２を備えたアキシャルギャップタイプのブラシレスモータ１０において、突極８２は、モータ回転方向先端側（Ｒｆ側）からモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４に近づくと共に、モータ回転方向中央側（Ｒｃ側）からモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４から遠ざかるように山形に形成されている。これにより、ロータマグネット２４とバックヨーク８０との間に作用する吸引・反発力が徐々に増減するようになるので、コギングトルクが低減され、騒音や振動が発生することを抑制することが可能となる。
【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係り、特に、ロータマグネットとモータ回転軸方向に対向するように複数の突極がステータコアに形成されたアキシャルギャップタイプのブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロータとステータとがモータ回転軸方向に対向するように配置された所謂アキシャルギャップタイプのブラシレスモータが知られている。この種のブラシレスモータのなかには、ステータにステータコアを有すると共に、このステータコアのモータ回転軸周りにステータコイルが巻回された突極を複数備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種のブラシレスモータにおけるステータコアの構成について、図１２，図１３を参照しながら簡単に説明すると、従来のブラシレスモータに備えられたステータコア１８０では、図１２（ａ），図１２（ｂ）に示すように、突極１８２をモータ回転方向Ｒに沿って切断したときの突極１８２の断面形状が矩形状となっていた。
【０００４】
また、図１３（ａ），図１３（ｂ）に示すように、従来のブラシレスモータのなかには、突極２８２のロータマグネット２２４側が、ステータコイル２７０の空芯部２７２よりもロータマグネット２２４側に突出すると共に、ステータコイル２７０におけるロータマグネット２２４側の端面２７０ａの一部を覆うように構成されているものがある。このとき、突極２８２のステータコイル２７０の空芯部２７２よりもロータマグネット２２４側に突出した端部２８２ａの断面形状は、突極２８２をモータ回転方向Ｒに沿って切断したときに矩形状となっていた。
【特許文献１】実開平６−７０４７６号公報（図１，図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１２で示される従来技術では、突極１８２の断面形状が矩形状となっているため、図１２（ｂ）に示すように、ロータマグネット１２４とステータコア１８０とのギャップが大きい場所（符号Ｐ１で示す場所）と、ギャップの小さい場所（符号Ｐ２で示す場所）とが交互に存在する。
【０００６】
そして、ステータコイル１７０が通電されることによりロータ１２０が回転しているときには、ロータマグネット１２４の各磁極において、ステータコア１８０とのギャップが小さい状態と大きい状態とが急激に切り替わるように繰り返されることになる。
【０００７】
このとき、ロータマグネット１２４とステータコア１８０とのギャップが大きいときには、ロータマグネット１２４とステータコア１８０との間の磁束密度が低くなり、ロータマグネット１２４とステータコア１８０とのギャップが小さいときには、ロータマグネット１２４とステータコア１８０との間の磁束密度が高くなる。
【０００８】
従って、ステータコイル１７０が通電されることによりロータ１２０が回転しているときには、ロータマグネット１２４の各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが急激に切り替わるように繰り返されることになるため、ロータマグネット１２４とステータコア１８０との間に作用する吸引・反発力も急激に増減するようになる。
【０００９】
このように、ロータマグネット１２４とステータコア１８０との間に作用する吸引・反発力が急激に増減し、磁気エネルギーが急激に変化するようになると、コギングトルク（回転角度によるトルク変動）が増大し、騒音や振動が大きくなるという問題が生じる。
【００１０】
同様に、図１３で示される従来技術においても、突極２８２のステータコイル２７０の空芯部２７２よりもロータマグネット２２４側に突出した端部２８２ａの断面形状が矩形状となっているため、ロータ２２０が回転しているときには、ロータマグネット２２４の各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが急激に切り替わるように繰り返される。
【００１１】
これにより、上記と同様に、ロータマグネット２２４とステータコア２８０との間に作用する吸引・反発力が急激に増減し、磁気エネルギーが急激に変化するようになるため、コギングトルクが増大し、騒音や振動が大きくなるという問題が生じる。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、特殊な構成を用いることなく簡易な構成でコギングトルクを低減することにより騒音や振動の発生を抑制することが可能なブラシレスモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のブラシレスモータは、モータ回転軸の周りに複数の磁極が形成されたロータマグネットを有するロータと、前記ロータマグネットとモータ回転軸方向に対向するように形成された突極をモータ回転軸の周りに複数備えたステータコアを有すると共に、前記各突極にステータコイルが巻回されたステータと、を備えたブラシレスモータにおいて、前記突極の前記ロータマグネット側は、モータ回転方向先端側からモータ回転方向中央側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットに近づくと共に、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットから遠ざかるように山形に形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
このように、請求項１に記載のブラシレスモータによれば、突極のロータマグネット側が、モータ回転方向先端側からモータ回転方向中央側に向かうに従って徐々にロータマグネットに近づくと共に、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々にロータマグネットから遠ざかるように山形に形成されているので、ステータコイルが通電されることによりロータが回転しているときには、ロータマグネットの各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが徐々に切り替わるようになる。
【００１５】
従って、ロータマグネットとステータコアとの間に作用する吸引・反発力も徐々に増減するようになり、磁気エネルギーの変化が緩やかなものとなる。これにより、コギングトルクを低減することができるので、騒音や振動が発生することを抑制することが可能となる。
【００１６】
このとき、請求項２に記載のブラスレスモータのように、より好適には、突極のロータマグネット側のモータ回転方向先端側が、モータ回転方向先端側からモータ回転方向中央側に向かうに従って徐々にロータマグネットに近づく平面状又は曲面状の傾斜面で構成され、突極のロータマグネット側のモータ回転方向後端側が、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々にロータマグネットから遠ざかる平面状又は曲面状の傾斜面で構成される。
【００１７】
このように構成されていると、ステータコイルが通電されることによりロータが回転しているときには、ロータマグネットの各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが徐々に切り替わることをより確実なものとすることができる。
【００１８】
また、請求項３に記載のブラシレスモータのように、さらに好適には、突極のロータマグネット側のモータ回転方向中央側に、ロータマグネットのステータ側の端面と平行となるように平面状の頂上面が形成され、この頂上面が、モータ径方向内側から外側に向かうに従って徐々に幅広となるように形成される。
【００１９】
つまり、ロータとステータとがモータ回転軸方向に対向するように配置されたブラシレスモータでは、モータ径方向内側よりも外側の方が突極上をロータマグネットの磁極が通過する速度が速い（距離が長い）ので、請求項３に記載のブラシレスモータのように、突極の頂上面がモータ径方向内側から外側に向かうに従って徐々に幅広となるように形成されていると、モータ径方向内側と外側とで、ロータマグネットの磁極が突極の頂上面を通過するタイミングを合わせることができる。これにより、コギングトルクをより安定して低減することが可能となる。
【００２０】
なお、請求項４に記載のブラシレスモータのように、突極のロータマグネット側が、ステータコイルの空芯部の内側に位置するように構成されていても良い。
【００２１】
このように構成されていると、突極のロータマグネット側への突出量を抑えることができるので、ロータマグネットとステータコアとのギャップを小さくすることができる。これにより、ロータマグネットとステータコアとの間の磁束密度を高めることができ、モータトルクを向上させることが可能となる。
【００２２】
また、請求項５に記載のブラシレスモータのように、突極の前記ロータマグネット側が、ステータコイルの空芯部よりもロータマグネット側に突出し、且つ、ステータコイルにおけるロータマグネット側の端面の一部を覆うように構成されていても良い。
【００２３】
このように構成されていると、ステータコイルの空芯部よりもロータマグネット側に突出すると共に、ステータコイルにおけるロータマグネット側の端面の一部を覆うように構成された突極のロータマグネット側で、ロータマグネットの磁束をステータコイル側に取り込むことができる。これにより、ロータマグネットとステータコアとの間の磁束密度を高めることができ、モータトルクを向上させることが可能となる。
【００２４】
さらに、請求項６に記載のブラシレスモータのように、ステータは、複数のステータコイルの端末部を結線する結線端子ユニットを備えると共に、結線端子ユニットと複数のステータコイルとステータコアが樹脂部材で一体的にモールド成形されることによりユニット化されていても良い。
【００２５】
このように構成されていると、ブラシレスモータの組み立て作業時に、結線端子ユニットと複数のステータコイルとステータコアがユニット化されたステータをモータ本体に容易に組み付けることが可能となる。
【００２６】
また、請求項７に記載のブラシレスモータのように、ステータには、モールド成形により外部取付ステーが樹脂部材で一体的に形成されていても良い。
【００２７】
このように構成されていると、結線端子ユニットと複数のステータコイルとステータコアを樹脂部材で一体的にモールド成形してステータを形成するときに、ステータに外部取付ステーが同時に形成されるので、外部取付ステーを別途成形することを不要にすることができる。これにより、従来に比して製造工数を削減できると共に、部品点数が増加することを防止することができるので製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００２９】
はじめに、本発明の一実施形態に係るブラシレスモータの構成について説明する。
本発明の一実施形態に係るブラシレスモータ１０は、例えば、乗用自動車等のラジエータを冷却するためのブラシレスファンモータ装置に好適に適用されるものであり、図１に示すように、ロータ２０と、ステータとしてのステータユニット３０と、回路ユニット４０と、バックフレーム５０を有して構成されている。
【００３０】
ロータ２０は、円盤状に構成されたロータヨーク２２を備えており、ロータヨーク２２のステータユニット３０側の平面部２２ａには、環状のロータマグネット２４が固定されている。このロータマグネット２４には、モータ回転軸Ｌの周りにＮ極とＳ極とが交互に形成（例えば、８極形成）されている。
【００３１】
ロータヨーク２２の中央部には、環状のシャフト支持部２２ｂが形成されており、このシャフト支持部２２ｂには、回転シャフト２６が嵌合されている。回転シャフト２６は、後述するステータユニット３０に設けられた軸受部材３２によって回転自在に支持されており、この回転シャフト２６の先端部には、ネジなどの固着具によって不図示のファンが固定されるようになっている。
【００３２】
ステータユニット３０は、図１、図２に示すように、結線端子ユニット６０と、ステータコイル７０と、ステータコアとしてのバックヨーク８０を有して構成されている。本実施形態のステータユニット３０は、予めモールド成形された結線端子ユニット６０と、ステータコイル７０およびバックヨーク８０とがさらにモールド成形されることによって一体化されたものであり、所定の形状に構成されている。
【００３３】
つまり、このモールド成形されたステータユニット３０の構成について説明すると、ステータユニット３０のモータ回転軸Ｌ上には、回転シャフト２６を挿通するための孔部３０ａが形成されており、この孔部３０ａの周囲には、モータ回転軸Ｌ方向に離間する二箇所の位置に軸受部材３２を支持するための軸受支持部３０ｂが形成されている。
【００３４】
また、図２に示すように、ステータユニット３０のモータ径方向外側の部分でステータコイル７０の境界近傍位置には、モータ径方向に延びる外部取付ステー３０ｃが形成されている。この外部取付ステー３０ｃは、ステータユニット３０をモールド成形したときに樹脂部材で一体的に形成されたものである。
【００３５】
さらに、図１に示すように、ステータユニット３０のロータ２０側には、このロータ２０と面対向するように結線端子ユニット６０が配置されており、結線端子ユニット６０のモータ回転軸Ｌ周りには、ロータマグネット２４とモータ回転軸Ｌ方向に対向するように複数のステータコイル７０が設けられている。本実施形態のステータコイル７０は、結線端子ユニット６０によりＹ字状に結線されており、結線端子ユニット６０には、バックヨーク８０が一体に連結されている。
【００３６】
本実施形態の結線端子ユニット６０は、図３に示すように、結線端子フレーム６２（バスバー）をモールド成形することによって、結線端子フレーム６２と樹脂部材とが一体化された概略円盤状の部材である。図３はステータユニット３０にモールド成形される前の段階の結線端子ユニット６０の構成を示す図である。図３に示すように、結線端子ユニット６０の中央部には、モータ回転軸方向に貫通する孔部６０ａが形成されており、孔部６０ａの周囲に形成された内側環状成形部６０ｂには、結線端子フレーム６２がモールド成形されている。
【００３７】
この結線端子ユニット６０に用いる結線端子フレーム６２は、Ｕ相フレーム６２ｕ、Ｖ相フレーム６２ｖ、Ｗ相フレーム６２ｗと、コモンフレーム６２ｃと、を有して構成されている。Ｕ相フレーム６２ｕ、Ｖ相フレーム６２ｖ、Ｗ相フレーム６２ｗ、コモンフレーム６２ｃのそれぞれは、細長の導電性平板部材をモータ回転軸を中心として円弧状に曲げることにより形成されたものである。
【００３８】
そして、Ｕ相フレーム６２ｕ、Ｖ相フレーム６２ｖ、Ｗ相フレーム６２ｗのそれぞれには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相のステータコイル７０（図２参照）の端末部と接続するための結線端子６４が形成されている。また、コモンフレーム６２ｃには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のステータコイル７０の中性点となる端末部をそれぞれ接続するための結線端子６６が形成されている。
【００３９】
結線端子ユニット６０に形成された内側環状成形部６０ｂの径方向外側で且つ各結線端子６４，６６が位置する樹脂成形部分には、板厚方向に貫通する複数の切欠部６０ｃが形成されている。本実施形態では、このように結線端子ユニット６０の樹脂成形部分に切欠部６０ｃを設けることにより、内側環状成形部６０ｂから径方向外側へ向けて結線端子６４，６６がそれぞれ突出し、この結線端子６４，６６とステータコイル７０の端末部とを切欠部６０ｃを介してスポット溶接等によりそれぞれ接続することができるようになっている。
【００４０】
結線端子ユニット６０の内側環状成形部６０ｂよりも径方向外側に形成された外側環状成形部６０ｄには、ステータコイル７０を固定するための複数のステータコイル固定部６０ｅが形成されている。さらに、ステータコイル固定部６０ｅの内側には、板厚方向に貫通する突極挿通部６０ｆが形成されており、本実施形態では、この突極挿通部６０ｆに、後に詳述するバックヨーク８０の突極８２を挿通することができるようになっている。また、ステータコイル固定部６０ｅとステータコイル固定部６０ｅとの間には、ステータコイル７０のうち隣接するステータコイル同士が接触しないように、絶縁壁６０ｇが設けられている。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、バックヨーク８０のモータ回転軸Ｌ周りには、ロータマグネット２４とモータ回転軸Ｌ方向に対向するように複数の突極８２（本実施形態では８個）が形成されている。この突極８２には、結線端子ユニット６０のステータコイル固定部６０ｅを介してステータコイル７０が巻回されている（図２，図３参照）。
【００４２】
ここで、本実施形態のバックヨーク８０の構成を図４（ｂ）を参照しながら説明すると、突極８２のロータマグネット２４側は、モータ回転方向先端側（Ｒｆ側）からモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４に近づくと共に、モータ回転方向中央側（Ｒｃ側）からモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４から遠ざかるように山形に形成されている
【００４３】
つまり、突極８２のモータ回転方向先端側（Ｒｆ側）には、モータ回転方向先端側（Ｒｆ側）からモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４に近づく平面状の第一傾斜面８４が形成されており、突極８２のモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）には、モータ回転方向中央側（Ｒｃ側）からモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４から遠ざかる平面状の第二傾斜面８６が形成されている。
【００４４】
さらに、突極８２のロータマグネット２４側のモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）には、ロータマグネット２４のステータユニット３０側の端面２４ａと平行となるように平面状の頂上面８８が形成されている。この頂上面８８は、図４（ａ）に示すように、モータ径方向内側（Ｘｉ側）から外側（Ｘｏ側）に向かうに従って徐々に幅広（この場合の幅は頂上面８８のモータ回転方向Ｒの長さを示す）となるように形成されている。
【００４５】
また、本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、突極８２にステータコイル７０を巻回したときに、突極８２のロータマグネット２４側に形成された頂上面８８が、ステータコイル７０の空芯部７２の内側に位置するようになっている。
【００４６】
回路ユニット４０は、図１に示すように、ヒートシンク４２と回路基板４４とを有して構成されている。ヒートシンク４２は、ステータユニット３０のロータ２０と反対側の位置に配置されており、回路基板４４は、ヒートシンク４２のステータユニット３０と反対側に設けられている。回路基板４４には、ドライバＩＣ４４ａやその他の電子部品が配設されており、このドライバＩＣ４４ａは、配線部材４４ｂによって結線端子ユニット６０に配線接続されている。そして、この回路ユニット４０のステータユニット３０と反対側は、バックフレーム５０によって覆われている。
【００４７】
次に、上記構成からなるブラシレスモータの作用について説明する。
【００４８】
本発明の一実施形態に係るブラシレスモータ１０によれば、突極８２のロータマグネット２４側が、モータ回転方向先端側（Ｒｆ側）からモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４に近づくと共に、モータ回転方向中央側（Ｒｃ側）からモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４から遠ざかるように山形に形成されているので、ステータコイル７０が通電されることによりロータ２０が回転しているときには、ロータマグネット２４の各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが徐々に切り替わるようになる。
【００４９】
従って、ロータマグネット２４とバックヨーク８０との間に作用する吸引・反発力も徐々に増減するようになり、磁気エネルギーの変化が緩やかなものとなる。これにより、コギングトルクを低減することができるので、騒音や振動が発生することを抑制することが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態では、突極８２モータ回転方向先端側（Ｒｆ側）に、モータ回転方向先端側（Ｒｆ側）からモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４に近づく平面状の第一傾斜面８４が形成され、突極８２のモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）に、モータ回転方向中央側（Ｒｃ側）からモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４から遠ざかる平面状の第二傾斜面８６が形成されている。
【００５１】
このように構成されていると、ステータコイル７０が通電されることによりロータ２０が回転しているときには、ロータマグネット２４の各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが徐々に切り替わることをより確実なものとすることができる。
【００５２】
また、本実施形態では、突極８２のロータマグネット２４側のモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）に、ロータマグネット２４のステータユニット３０側の端面２４ａと平行となるように平面状の頂上面８８が形成され、この頂上面８８が、モータ径方向内側（Ｘｉ側）から外側（Ｘｏ側）に向かうに従って徐々に幅広となるように形成されている。
【００５３】
つまり、本実施形態のように、ロータ２０とステータユニット３０とがモータ回転軸Ｌ方向に対向するように配置されたブラシレスモータ１０では、モータ径方向内側（Ｘｉ側）よりも外側（Ｘｏ側）の方が突極８２上をロータマグネット２４の磁極が通過する速度が速くなる（距離が長い）。このとき、本実施形態のように、突極８２の頂上面８８がモータ径方向内側（Ｘｉ側）から外側（Ｘｏ側）に向かうに従って徐々に幅広となるように形成されていると、モータ径方向内側（Ｘｉ側）と外側（Ｘｏ側）とで、ロータマグネット２４の磁極が突極８２の頂上面８８を通過するタイミングを合わせることができる。これにより、コギングトルクをより安定して低減することが可能となる。
【００５４】
さらに、本実施形態のように、突極８２のロータマグネット２４側が、ステータコイル７０の空芯部７２の内側に位置するように構成されていると、突極８２のロータマグネット２４側への突出量を抑えることができるので、ロータマグネット２４とバックヨーク８０とのギャップを小さくすることができる。これにより、ロータマグネット２４とバックヨーク８０との間の磁束密度を高めることができ、モータトルクを向上させることが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態では、結線端子ユニット６０と、複数のステータコイル７０と、バックヨーク８０をモールド成形することによってステータユニット３０を単一ユニット化しているので、これにより、ブラシレスモータの組み立て作業時に、結線端子ユニット６０と複数のステータコイル７０とバックヨーク８０が散けてしまうことを防止することができる。従って、ステータユニット３０をモータ本体に容易に組み付けることが可能である。
【００５６】
さらに、本実施形態では、結線端子ユニット６０と複数のステータコイル７０とバックヨーク８０を樹脂部材で一体的にモールド成形してステータユニット３０を形成するときに、ステータユニット３０に外部取付ステー３０ｃが同時に形成されるので、外部取付ステー３０ｃを別途成形することを不要にすることができる。これにより、従来に比して製造工数を削減できると共に、部品点数が増加することを防止することができるので製造コストを低減することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、結線端子フレーム６２をモールド成形することにより結線端子ユニット６０を形成しているので、結線端子フレーム６２の形状および位置を樹脂部材で固定することができる。これにより、ブラシレスモータ１０の組み立て作業時に、結線端子ユニット６０の取り扱いを容易にすることができる。
【００５８】
さらに、本実施形態では、図２に示すように、外部取付ステー３０ｃをステータユニット３０における複数のステータコイル７０の境目近傍位置に形成するようにしているので、外部取付ステー３０ｃの形成位置で樹脂が合流すること無く外部取付ステー３０ｃを成形することができる。従って、外部取付ステー３０ｃの概観を良好にすることができると共に、外部取付ステー３０ｃの強度も確保できる。
【００５９】
なお、本発明の実施の形態は、以下のように変形することができる。
（１）上記実施形態では、突極８２に形成された第一傾斜面８４及び第二傾斜面８６がそれぞれ平面状に形成されていたが、図５に示すように、第一傾斜面８４及び第二傾斜面８６が凸曲面状に形成されていても良い。また、第一傾斜面８４及び第二傾斜面８６は、凹曲面状に形成されていても良い。さらに、第一傾斜面８４及び第二傾斜面８６の一方を平面状とし、他方を曲面状としても良い。
【００６０】
（２）上記実施形態では、突極８２のロータマグネット２４側のモータ回転方向中央側に形成された頂上面８８が、モータ径方向内側から外側に向かうに従って徐々に幅広となるように形成されていたが、図６に示すように、頂上面８８の幅（この場合の幅は頂上面８８のモータ回転方向Ｒの長さを示す）は、モータ径方向内側（Ｘｉ側）から外側（Ｘｏ側）に向かうに従って一定となるように形成されていても良い。
【００６１】
（３）上記実施形態では、突極８２が、ロータマグネット２４側のモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）に頂上面８８を有する構成であったが、図７に示すように、突極８２は、曲面状の第一傾斜面８４と曲面状の第二傾斜面８６とが山形に連続するように構成されたものであっても良い。
【００６２】
（４）また、突極８２は、図８に示すように、ピラミッド状（三角錐状）に形成されていても良い。
【００６３】
（５）上記実施形態では、突極８２の頂上面８８が突極８２のモータ径方向内側（Ｘｉ側）端から外側（Ｘｏ側）端へ向けて延びるように形成されていたが、図９に示すように、突極８２は、四角錐状に構成され、突極８２の頂上面８８は、モータ径方向Ｘにおける中間部分に形成されたものであっても良い。
【００６４】
（６）上記実施形態では、突極８２の第一傾斜面８４及び第二傾斜面８６がバックヨーク８０の上端面８０ａと連続するように構成されていたが、図１０に示すように、突極８２の第一傾斜面８４及び第二傾斜面８６は、バックヨーク８０の上端面８０ａに垂直面８０ｂを介して形成されていても良い。
【００６５】
つまり、突極８２のロータマグネット２４側のモータ回転方向先端側（Ｒｆ側）およびモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）を面取り状にしても良い。このように、突極８２の全体が山形でなくロータマグネット２４側の端部８２ａが山形に形成されていても良い。このようにすると、突極８２に直接的にステータコイル７０を巻回する場合に、垂直面８０ｂにステータコイル７０を巻回することが可能となる。
【００６６】
（７）上記実施形態では、突極８２のロータマグネット２４側が、ステータコイル７０の空芯部７２の内側に位置するように形成されていたが、図１１に示すように、突極８２のロータマグネット２４側が、ステータコイル７０の空芯部７２よりもロータマグネット２４側に突出し、且つ、ステータコイル７０におけるロータマグネット２４側の端面７０ａの一部を覆うように傘状に構成されていても良い。
【００６７】
このように構成されていると、上述のように傘状に構成された突極８２のロータマグネット２４側の端部８２ａで、ロータマグネット２４の磁束をステータコイル７０側に取り込むことができる。これにより、ロータマグネット２４とバックヨーク８０との間の磁束密度を高めることができ、モータトルクを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るブラシレスモータの構成を示す図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態に係るステータの構成を示す図である。
【図３】図３は本発明の一実施形態に係る結線端子ユニットの構成を示す図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の一実施形態に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図４（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５（ａ）は第一変形例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図５（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図６（ａ）は第二変形例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図６（ｂ）はＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】図７（ａ）は第三変形例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図７（ｂ）はＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】図８（ａ）は第四変形例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図８（ｂ）はＥ−Ｅ線断面図である。
【図９】図９（ａ）は第五変形例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図９（ｂ）はＦ−Ｆ線断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は第六変形例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図１０（ｂ）はＧ−Ｇ線断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は第七変形例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図１１（ｂ）はＨ−Ｈ線断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は従来例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図１２（ｂ）はＩ−Ｉ線断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は従来例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図１３（ｂ）はＪ−Ｊ線断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…ブラシレスモータ、２０…ロータ、２２…ロータヨーク、２２ａ…平面部、２２ｂ…シャフト支持部、２４…ロータマグネット、２４ａ…端面、２６…回転シャフト、３０…ステータユニット（ステータ）、３０ａ…孔部、３０ｂ…軸受支持部、３０ｃ…外部取付ステー、３２…軸受部材、４０…回路ユニット、４２…ヒートシンク、４４…回路基板、４４ａ…ドライバＩＣ、４４ｂ…配線部材、５０…バックフレーム、６０…結線端子ユニット、６０ａ…孔部、６０ｂ…内側環状成形部、６０ｃ…切欠部、６０ｄ…外側環状成形部、６０ｅ…ステータコイル固定部、６０ｆ…突極挿通部、６０ｇ…絶縁壁、６２…結線端子フレーム、６２ｃ…コモンフレーム、６２ｕ…Ｕ相フレーム、６２ｖ…Ｖ相フレーム、６２ｗ…Ｗ相フレーム、６４，６６…結線端子、７０…ステータコイル、７０ａ…端面、７２…空芯部、８０…バックヨーク（ステータコア）、８０ａ…上端面、８２…突極、８２ａ…端部、８４…第一傾斜面（傾斜面）、８６…第二傾斜面（傾斜面）、８８…頂上面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータに係り、特に、ロータマグネットとモータ回転軸方向に対向するように複数の突極がステータコアに形成されたアキシャルギャップタイプのブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロータとステータとがモータ回転軸方向に対向するように配置された所謂アキシャルギャップタイプのブラシレスモータが知られている。この種のブラシレスモータのなかには、ステータにステータコアを有すると共に、このステータコアのモータ回転軸周りにステータコイルが巻回された突極を複数備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種のブラシレスモータにおけるステータコアの構成について、図１２，図１３を参照しながら簡単に説明すると、従来のブラシレスモータに備えられたステータコア１８０では、図１２（ａ），図１２（ｂ）に示すように、突極１８２をモータ回転方向Ｒに沿って切断したときの突極１８２の断面形状が矩形状となっていた。
【０００４】
また、図１３（ａ），図１３（ｂ）に示すように、従来のブラシレスモータのなかには、突極２８２のロータマグネット２２４側が、ステータコイル２７０の空芯部２７２よりもロータマグネット２２４側に突出すると共に、ステータコイル２７０におけるロータマグネット２２４側の端面２７０ａの一部を覆うように構成されているものがある。このとき、突極２８２のステータコイル２７０の空芯部２７２よりもロータマグネット２２４側に突出した端部２８２ａの断面形状は、突極２８２をモータ回転方向Ｒに沿って切断したときに矩形状となっていた。
【特許文献１】実開平６−７０４７６号公報（図１，図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１２で示される従来技術では、突極１８２の断面形状が矩形状となっているため、図１２（ｂ）に示すように、ロータマグネット１２４とステータコア１８０とのギャップが大きい場所（符号Ｐ１で示す場所）と、ギャップの小さい場所（符号Ｐ２で示す場所）とが交互に存在する。
【０００６】
そして、ステータコイル１７０が通電されることによりロータ１２０が回転しているときには、ロータマグネット１２４の各磁極において、ステータコア１８０とのギャップが小さい状態と大きい状態とが急激に切り替わるように繰り返されることになる。
【０００７】
このとき、ロータマグネット１２４とステータコア１８０とのギャップが大きいときには、ロータマグネット１２４とステータコア１８０との間の磁束密度が低くなり、ロータマグネット１２４とステータコア１８０とのギャップが小さいときには、ロータマグネット１２４とステータコア１８０との間の磁束密度が高くなる。
【０００８】
従って、ステータコイル１７０が通電されることによりロータ１２０が回転しているときには、ロータマグネット１２４の各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが急激に切り替わるように繰り返されることになるため、ロータマグネット１２４とステータコア１８０との間に作用する吸引・反発力も急激に増減するようになる。
【０００９】
このように、ロータマグネット１２４とステータコア１８０との間に作用する吸引・反発力が急激に増減し、磁気エネルギーが急激に変化するようになると、コギングトルク（回転角度によるトルク変動）が増大し、騒音や振動が大きくなるという問題が生じる。
【００１０】
同様に、図１３で示される従来技術においても、突極２８２のステータコイル２７０の空芯部２７２よりもロータマグネット２２４側に突出した端部２８２ａの断面形状が矩形状となっているため、ロータ２２０が回転しているときには、ロータマグネット２２４の各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが急激に切り替わるように繰り返される。
【００１１】
これにより、上記と同様に、ロータマグネット２２４とステータコア２８０との間に作用する吸引・反発力が急激に増減し、磁気エネルギーが急激に変化するようになるため、コギングトルクが増大し、騒音や振動が大きくなるという問題が生じる。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、特殊な構成を用いることなく簡易な構成でコギングトルクを低減することにより騒音や振動の発生を抑制することが可能なブラシレスモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のブラシレスモータは、モータ回転軸の周りに複数の磁極が形成されたロータマグネットを有するロータと、前記ロータマグネットとモータ回転軸方向に対向するように形成された突極をモータ回転軸の周りに複数備えたステータコアを有すると共に、前記各突極にステータコイルが巻回されたステータと、を備えたブラシレスモータにおいて、前記突極の前記ロータマグネット側は、モータ回転方向先端側からモータ回転方向中央側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットに近づくと共に、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットから遠ざかるように山形に形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
このように、請求項１に記載のブラシレスモータによれば、突極のロータマグネット側が、モータ回転方向先端側からモータ回転方向中央側に向かうに従って徐々にロータマグネットに近づくと共に、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々にロータマグネットから遠ざかるように山形に形成されているので、ステータコイルが通電されることによりロータが回転しているときには、ロータマグネットの各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが徐々に切り替わるようになる。
【００１５】
従って、ロータマグネットとステータコアとの間に作用する吸引・反発力も徐々に増減するようになり、磁気エネルギーの変化が緩やかなものとなる。これにより、コギングトルクを低減することができるので、騒音や振動が発生することを抑制することが可能となる。
【００１６】
このとき、請求項２に記載のブラスレスモータのように、より好適には、突極のロータマグネット側のモータ回転方向先端側が、モータ回転方向先端側からモータ回転方向中央側に向かうに従って徐々にロータマグネットに近づく平面状又は曲面状の傾斜面で構成され、突極のロータマグネット側のモータ回転方向後端側が、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々にロータマグネットから遠ざかる平面状又は曲面状の傾斜面で構成される。
【００１７】
このように構成されていると、ステータコイルが通電されることによりロータが回転しているときには、ロータマグネットの各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが徐々に切り替わることをより確実なものとすることができる。
【００１８】
また、請求項３に記載のブラシレスモータのように、さらに好適には、突極のロータマグネット側のモータ回転方向中央側に、ロータマグネットのステータ側の端面と平行となるように平面状の頂上面が形成され、この頂上面が、モータ径方向内側から外側に向かうに従って徐々に幅広となるように形成される。
【００１９】
つまり、ロータとステータとがモータ回転軸方向に対向するように配置されたブラシレスモータでは、モータ径方向内側よりも外側の方が突極上をロータマグネットの磁極が通過する速度が速い（距離が長い）ので、請求項３に記載のブラシレスモータのように、突極の頂上面がモータ径方向内側から外側に向かうに従って徐々に幅広となるように形成されていると、モータ径方向内側と外側とで、ロータマグネットの磁極が突極の頂上面を通過するタイミングを合わせることができる。これにより、コギングトルクをより安定して低減することが可能となる。
【００２０】
なお、請求項４に記載のブラシレスモータのように、突極のロータマグネット側が、ステータコイルの空芯部の内側に位置するように構成されていても良い。
【００２１】
このように構成されていると、突極のロータマグネット側への突出量を抑えることができるので、ロータマグネットとステータコアとのギャップを小さくすることができる。これにより、ロータマグネットとステータコアとの間の磁束密度を高めることができ、モータトルクを向上させることが可能となる。
【００２２】
また、請求項５に記載のブラシレスモータのように、突極の前記ロータマグネット側が、ステータコイルの空芯部よりもロータマグネット側に突出し、且つ、ステータコイルにおけるロータマグネット側の端面の一部を覆うように構成されていても良い。
【００２３】
このように構成されていると、ステータコイルの空芯部よりもロータマグネット側に突出すると共に、ステータコイルにおけるロータマグネット側の端面の一部を覆うように構成された突極のロータマグネット側で、ロータマグネットの磁束をステータコイル側に取り込むことができる。これにより、ロータマグネットとステータコアとの間の磁束密度を高めることができ、モータトルクを向上させることが可能となる。
【００２４】
さらに、請求項６に記載のブラシレスモータのように、ステータは、複数のステータコイルの端末部を結線する結線端子ユニットを備えると共に、結線端子ユニットと複数のステータコイルとステータコアが樹脂部材で一体的にモールド成形されることによりユニット化されていても良い。
【００２５】
このように構成されていると、ブラシレスモータの組み立て作業時に、結線端子ユニットと複数のステータコイルとステータコアがユニット化されたステータをモータ本体に容易に組み付けることが可能となる。
【００２６】
また、請求項７に記載のブラシレスモータのように、ステータには、モールド成形により外部取付ステーが樹脂部材で一体的に形成されていても良い。
【００２７】
このように構成されていると、結線端子ユニットと複数のステータコイルとステータコアを樹脂部材で一体的にモールド成形してステータを形成するときに、ステータに外部取付ステーが同時に形成されるので、外部取付ステーを別途成形することを不要にすることができる。これにより、従来に比して製造工数を削減できると共に、部品点数が増加することを防止することができるので製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００２９】
はじめに、本発明の一実施形態に係るブラシレスモータの構成について説明する。
本発明の一実施形態に係るブラシレスモータ１０は、例えば、乗用自動車等のラジエータを冷却するためのブラシレスファンモータ装置に好適に適用されるものであり、図１に示すように、ロータ２０と、ステータとしてのステータユニット３０と、回路ユニット４０と、バックフレーム５０を有して構成されている。
【００３０】
ロータ２０は、円盤状に構成されたロータヨーク２２を備えており、ロータヨーク２２のステータユニット３０側の平面部２２ａには、環状のロータマグネット２４が固定されている。このロータマグネット２４には、モータ回転軸Ｌの周りにＮ極とＳ極とが交互に形成（例えば、８極形成）されている。
【００３１】
ロータヨーク２２の中央部には、環状のシャフト支持部２２ｂが形成されており、このシャフト支持部２２ｂには、回転シャフト２６が嵌合されている。回転シャフト２６は、後述するステータユニット３０に設けられた軸受部材３２によって回転自在に支持されており、この回転シャフト２６の先端部には、ネジなどの固着具によって不図示のファンが固定されるようになっている。
【００３２】
ステータユニット３０は、図１、図２に示すように、結線端子ユニット６０と、ステータコイル７０と、ステータコアとしてのバックヨーク８０を有して構成されている。本実施形態のステータユニット３０は、予めモールド成形された結線端子ユニット６０と、ステータコイル７０およびバックヨーク８０とがさらにモールド成形されることによって一体化されたものであり、所定の形状に構成されている。
【００３３】
つまり、このモールド成形されたステータユニット３０の構成について説明すると、ステータユニット３０のモータ回転軸Ｌ上には、回転シャフト２６を挿通するための孔部３０ａが形成されており、この孔部３０ａの周囲には、モータ回転軸Ｌ方向に離間する二箇所の位置に軸受部材３２を支持するための軸受支持部３０ｂが形成されている。
【００３４】
また、図２に示すように、ステータユニット３０のモータ径方向外側の部分でステータコイル７０の境界近傍位置には、モータ径方向に延びる外部取付ステー３０ｃが形成されている。この外部取付ステー３０ｃは、ステータユニット３０をモールド成形したときに樹脂部材で一体的に形成されたものである。
【００３５】
さらに、図１に示すように、ステータユニット３０のロータ２０側には、このロータ２０と面対向するように結線端子ユニット６０が配置されており、結線端子ユニット６０のモータ回転軸Ｌ周りには、ロータマグネット２４とモータ回転軸Ｌ方向に対向するように複数のステータコイル７０が設けられている。本実施形態のステータコイル７０は、結線端子ユニット６０によりＹ字状に結線されており、結線端子ユニット６０には、バックヨーク８０が一体に連結されている。
【００３６】
本実施形態の結線端子ユニット６０は、図３に示すように、結線端子フレーム６２（バスバー）をモールド成形することによって、結線端子フレーム６２と樹脂部材とが一体化された概略円盤状の部材である。図３はステータユニット３０にモールド成形される前の段階の結線端子ユニット６０の構成を示す図である。図３に示すように、結線端子ユニット６０の中央部には、モータ回転軸方向に貫通する孔部６０ａが形成されており、孔部６０ａの周囲に形成された内側環状成形部６０ｂには、結線端子フレーム６２がモールド成形されている。
【００３７】
この結線端子ユニット６０に用いる結線端子フレーム６２は、Ｕ相フレーム６２ｕ、Ｖ相フレーム６２ｖ、Ｗ相フレーム６２ｗと、コモンフレーム６２ｃと、を有して構成されている。Ｕ相フレーム６２ｕ、Ｖ相フレーム６２ｖ、Ｗ相フレーム６２ｗ、コモンフレーム６２ｃのそれぞれは、細長の導電性平板部材をモータ回転軸を中心として円弧状に曲げることにより形成されたものである。
【００３８】
そして、Ｕ相フレーム６２ｕ、Ｖ相フレーム６２ｖ、Ｗ相フレーム６２ｗのそれぞれには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相のステータコイル７０（図２参照）の端末部と接続するための結線端子６４が形成されている。また、コモンフレーム６２ｃには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のステータコイル７０の中性点となる端末部をそれぞれ接続するための結線端子６６が形成されている。
【００３９】
結線端子ユニット６０に形成された内側環状成形部６０ｂの径方向外側で且つ各結線端子６４，６６が位置する樹脂成形部分には、板厚方向に貫通する複数の切欠部６０ｃが形成されている。本実施形態では、このように結線端子ユニット６０の樹脂成形部分に切欠部６０ｃを設けることにより、内側環状成形部６０ｂから径方向外側へ向けて結線端子６４，６６がそれぞれ突出し、この結線端子６４，６６とステータコイル７０の端末部とを切欠部６０ｃを介してスポット溶接等によりそれぞれ接続することができるようになっている。
【００４０】
結線端子ユニット６０の内側環状成形部６０ｂよりも径方向外側に形成された外側環状成形部６０ｄには、ステータコイル７０を固定するための複数のステータコイル固定部６０ｅが形成されている。さらに、ステータコイル固定部６０ｅの内側には、板厚方向に貫通する突極挿通部６０ｆが形成されており、本実施形態では、この突極挿通部６０ｆに、後に詳述するバックヨーク８０の突極８２を挿通することができるようになっている。また、ステータコイル固定部６０ｅとステータコイル固定部６０ｅとの間には、ステータコイル７０のうち隣接するステータコイル同士が接触しないように、絶縁壁６０ｇが設けられている。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、バックヨーク８０のモータ回転軸Ｌ周りには、ロータマグネット２４とモータ回転軸Ｌ方向に対向するように複数の突極８２（本実施形態では８個）が形成されている。この突極８２には、結線端子ユニット６０のステータコイル固定部６０ｅを介してステータコイル７０が巻回されている（図２，図３参照）。
【００４２】
ここで、本実施形態のバックヨーク８０の構成を図４（ｂ）を参照しながら説明すると、突極８２のロータマグネット２４側は、モータ回転方向先端側（Ｒｆ側）からモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４に近づくと共に、モータ回転方向中央側（Ｒｃ側）からモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４から遠ざかるように山形に形成されている
【００４３】
つまり、突極８２のモータ回転方向先端側（Ｒｆ側）には、モータ回転方向先端側（Ｒｆ側）からモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４に近づく平面状の第一傾斜面８４が形成されており、突極８２のモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）には、モータ回転方向中央側（Ｒｃ側）からモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４から遠ざかる平面状の第二傾斜面８６が形成されている。
【００４４】
さらに、突極８２のロータマグネット２４側のモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）には、ロータマグネット２４のステータユニット３０側の端面２４ａと平行となるように平面状の頂上面８８が形成されている。この頂上面８８は、図４（ａ）に示すように、モータ径方向内側（Ｘｉ側）から外側（Ｘｏ側）に向かうに従って徐々に幅広（この場合の幅は頂上面８８のモータ回転方向Ｒの長さを示す）となるように形成されている。
【００４５】
また、本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、突極８２にステータコイル７０を巻回したときに、突極８２のロータマグネット２４側に形成された頂上面８８が、ステータコイル７０の空芯部７２の内側に位置するようになっている。
【００４６】
回路ユニット４０は、図１に示すように、ヒートシンク４２と回路基板４４とを有して構成されている。ヒートシンク４２は、ステータユニット３０のロータ２０と反対側の位置に配置されており、回路基板４４は、ヒートシンク４２のステータユニット３０と反対側に設けられている。回路基板４４には、ドライバＩＣ４４ａやその他の電子部品が配設されており、このドライバＩＣ４４ａは、配線部材４４ｂによって結線端子ユニット６０に配線接続されている。そして、この回路ユニット４０のステータユニット３０と反対側は、バックフレーム５０によって覆われている。
【００４７】
次に、上記構成からなるブラシレスモータの作用について説明する。
【００４８】
本発明の一実施形態に係るブラシレスモータ１０によれば、突極８２のロータマグネット２４側が、モータ回転方向先端側（Ｒｆ側）からモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４に近づくと共に、モータ回転方向中央側（Ｒｃ側）からモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４から遠ざかるように山形に形成されているので、ステータコイル７０が通電されることによりロータ２０が回転しているときには、ロータマグネット２４の各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが徐々に切り替わるようになる。
【００４９】
従って、ロータマグネット２４とバックヨーク８０との間に作用する吸引・反発力も徐々に増減するようになり、磁気エネルギーの変化が緩やかなものとなる。これにより、コギングトルクを低減することができるので、騒音や振動が発生することを抑制することが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態では、突極８２モータ回転方向先端側（Ｒｆ側）に、モータ回転方向先端側（Ｒｆ側）からモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４に近づく平面状の第一傾斜面８４が形成され、突極８２のモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）に、モータ回転方向中央側（Ｒｃ側）からモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）に向かうに従って徐々にロータマグネット２４から遠ざかる平面状の第二傾斜面８６が形成されている。
【００５１】
このように構成されていると、ステータコイル７０が通電されることによりロータ２０が回転しているときには、ロータマグネット２４の各磁極において、磁束密度が低い状態と高い状態とが徐々に切り替わることをより確実なものとすることができる。
【００５２】
また、本実施形態では、突極８２のロータマグネット２４側のモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）に、ロータマグネット２４のステータユニット３０側の端面２４ａと平行となるように平面状の頂上面８８が形成され、この頂上面８８が、モータ径方向内側（Ｘｉ側）から外側（Ｘｏ側）に向かうに従って徐々に幅広となるように形成されている。
【００５３】
つまり、本実施形態のように、ロータ２０とステータユニット３０とがモータ回転軸Ｌ方向に対向するように配置されたブラシレスモータ１０では、モータ径方向内側（Ｘｉ側）よりも外側（Ｘｏ側）の方が突極８２上をロータマグネット２４の磁極が通過する速度が速くなる（距離が長い）。このとき、本実施形態のように、突極８２の頂上面８８がモータ径方向内側（Ｘｉ側）から外側（Ｘｏ側）に向かうに従って徐々に幅広となるように形成されていると、モータ径方向内側（Ｘｉ側）と外側（Ｘｏ側）とで、ロータマグネット２４の磁極が突極８２の頂上面８８を通過するタイミングを合わせることができる。これにより、コギングトルクをより安定して低減することが可能となる。
【００５４】
さらに、本実施形態のように、突極８２のロータマグネット２４側が、ステータコイル７０の空芯部７２の内側に位置するように構成されていると、突極８２のロータマグネット２４側への突出量を抑えることができるので、ロータマグネット２４とバックヨーク８０とのギャップを小さくすることができる。これにより、ロータマグネット２４とバックヨーク８０との間の磁束密度を高めることができ、モータトルクを向上させることが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態では、結線端子ユニット６０と、複数のステータコイル７０と、バックヨーク８０をモールド成形することによってステータユニット３０を単一ユニット化しているので、これにより、ブラシレスモータの組み立て作業時に、結線端子ユニット６０と複数のステータコイル７０とバックヨーク８０が散けてしまうことを防止することができる。従って、ステータユニット３０をモータ本体に容易に組み付けることが可能である。
【００５６】
さらに、本実施形態では、結線端子ユニット６０と複数のステータコイル７０とバックヨーク８０を樹脂部材で一体的にモールド成形してステータユニット３０を形成するときに、ステータユニット３０に外部取付ステー３０ｃが同時に形成されるので、外部取付ステー３０ｃを別途成形することを不要にすることができる。これにより、従来に比して製造工数を削減できると共に、部品点数が増加することを防止することができるので製造コストを低減することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、結線端子フレーム６２をモールド成形することにより結線端子ユニット６０を形成しているので、結線端子フレーム６２の形状および位置を樹脂部材で固定することができる。これにより、ブラシレスモータ１０の組み立て作業時に、結線端子ユニット６０の取り扱いを容易にすることができる。
【００５８】
さらに、本実施形態では、図２に示すように、外部取付ステー３０ｃをステータユニット３０における複数のステータコイル７０の境目近傍位置に形成するようにしているので、外部取付ステー３０ｃの形成位置で樹脂が合流すること無く外部取付ステー３０ｃを成形することができる。従って、外部取付ステー３０ｃの概観を良好にすることができると共に、外部取付ステー３０ｃの強度も確保できる。
【００５９】
なお、本発明の実施の形態は、以下のように変形することができる。
（１）上記実施形態では、突極８２に形成された第一傾斜面８４及び第二傾斜面８６がそれぞれ平面状に形成されていたが、図５に示すように、第一傾斜面８４及び第二傾斜面８６が凸曲面状に形成されていても良い。また、第一傾斜面８４及び第二傾斜面８６は、凹曲面状に形成されていても良い。さらに、第一傾斜面８４及び第二傾斜面８６の一方を平面状とし、他方を曲面状としても良い。
【００６０】
（２）上記実施形態では、突極８２のロータマグネット２４側のモータ回転方向中央側に形成された頂上面８８が、モータ径方向内側から外側に向かうに従って徐々に幅広となるように形成されていたが、図６に示すように、頂上面８８の幅（この場合の幅は頂上面８８のモータ回転方向Ｒの長さを示す）は、モータ径方向内側（Ｘｉ側）から外側（Ｘｏ側）に向かうに従って一定となるように形成されていても良い。
【００６１】
（３）上記実施形態では、突極８２が、ロータマグネット２４側のモータ回転方向中央側（Ｒｃ側）に頂上面８８を有する構成であったが、図７に示すように、突極８２は、曲面状の第一傾斜面８４と曲面状の第二傾斜面８６とが山形に連続するように構成されたものであっても良い。
【００６２】
（４）また、突極８２は、図８に示すように、ピラミッド状（三角錐状）に形成されていても良い。
【００６３】
（５）上記実施形態では、突極８２の頂上面８８が突極８２のモータ径方向内側（Ｘｉ側）端から外側（Ｘｏ側）端へ向けて延びるように形成されていたが、図９に示すように、突極８２は、四角錐状に構成され、突極８２の頂上面８８は、モータ径方向Ｘにおける中間部分に形成されたものであっても良い。
【００６４】
（６）上記実施形態では、突極８２の第一傾斜面８４及び第二傾斜面８６がバックヨーク８０の上端面８０ａと連続するように構成されていたが、図１０に示すように、突極８２の第一傾斜面８４及び第二傾斜面８６は、バックヨーク８０の上端面８０ａに垂直面８０ｂを介して形成されていても良い。
【００６５】
つまり、突極８２のロータマグネット２４側のモータ回転方向先端側（Ｒｆ側）およびモータ回転方向後端側（Ｒｒ側）を面取り状にしても良い。このように、突極８２の全体が山形でなくロータマグネット２４側の端部８２ａが山形に形成されていても良い。このようにすると、突極８２に直接的にステータコイル７０を巻回する場合に、垂直面８０ｂにステータコイル７０を巻回することが可能となる。
【００６６】
（７）上記実施形態では、突極８２のロータマグネット２４側が、ステータコイル７０の空芯部７２の内側に位置するように形成されていたが、図１１に示すように、突極８２のロータマグネット２４側が、ステータコイル７０の空芯部７２よりもロータマグネット２４側に突出し、且つ、ステータコイル７０におけるロータマグネット２４側の端面７０ａの一部を覆うように傘状に構成されていても良い。
【００６７】
このように構成されていると、上述のように傘状に構成された突極８２のロータマグネット２４側の端部８２ａで、ロータマグネット２４の磁束をステータコイル７０側に取り込むことができる。これにより、ロータマグネット２４とバックヨーク８０との間の磁束密度を高めることができ、モータトルクを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るブラシレスモータの構成を示す図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態に係るステータの構成を示す図である。
【図３】図３は本発明の一実施形態に係る結線端子ユニットの構成を示す図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の一実施形態に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図４（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５（ａ）は第一変形例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図５（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図６（ａ）は第二変形例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図６（ｂ）はＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】図７（ａ）は第三変形例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図７（ｂ）はＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】図８（ａ）は第四変形例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図８（ｂ）はＥ−Ｅ線断面図である。
【図９】図９（ａ）は第五変形例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図９（ｂ）はＦ−Ｆ線断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は第六変形例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図１０（ｂ）はＧ−Ｇ線断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は第七変形例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図１１（ｂ）はＨ−Ｈ線断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は従来例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図１２（ｂ）はＩ−Ｉ線断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は従来例に係るバックヨークの構成を示す斜視図、図１３（ｂ）はＪ−Ｊ線断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…ブラシレスモータ、２０…ロータ、２２…ロータヨーク、２２ａ…平面部、２２ｂ…シャフト支持部、２４…ロータマグネット、２４ａ…端面、２６…回転シャフト、３０…ステータユニット（ステータ）、３０ａ…孔部、３０ｂ…軸受支持部、３０ｃ…外部取付ステー、３２…軸受部材、４０…回路ユニット、４２…ヒートシンク、４４…回路基板、４４ａ…ドライバＩＣ、４４ｂ…配線部材、５０…バックフレーム、６０…結線端子ユニット、６０ａ…孔部、６０ｂ…内側環状成形部、６０ｃ…切欠部、６０ｄ…外側環状成形部、６０ｅ…ステータコイル固定部、６０ｆ…突極挿通部、６０ｇ…絶縁壁、６２…結線端子フレーム、６２ｃ…コモンフレーム、６２ｕ…Ｕ相フレーム、６２ｖ…Ｖ相フレーム、６２ｗ…Ｗ相フレーム、６４，６６…結線端子、７０…ステータコイル、７０ａ…端面、７２…空芯部、８０…バックヨーク（ステータコア）、８０ａ…上端面、８２…突極、８２ａ…端部、８４…第一傾斜面（傾斜面）、８６…第二傾斜面（傾斜面）、８８…頂上面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ回転軸の周りに複数の磁極が形成されたロータマグネットを有するロータと、
前記ロータマグネットとモータ回転軸方向に対向するように形成された突極をモータ回転軸の周りに複数備えたステータコアを有すると共に、前記各突極にステータコイルが巻回されたステータと、を備えたブラシレスモータにおいて、
前記突極の前記ロータマグネット側は、モータ回転方向先端側からモータ回転方向中央側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットに近づくと共に、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットから遠ざかるように山形に形成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】
前記突極の前記ロータマグネット側のモータ回転方向先端側は、モータ回転方向先端側からモータ回転方向中央側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットに近づく平面状又は曲面状の傾斜面で構成され、
前記突極の前記ロータマグネット側のモータ回転方向後端側は、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットから遠ざかる平面状又は曲面状の傾斜面で構成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。
【請求項３】
前記突極の前記ロータマグネット側のモータ回転方向中央側には、前記ロータマグネットの前記ステータ側の端面と平行となるように平面状の頂上面が形成され、
前記頂上面は、モータ径方向内側から外側に向かうに従って徐々に幅広となるように形成され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。
【請求項４】
前記突極の前記ロータマグネット側は、前記ステータコイルの空芯部の内側に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
【請求項５】
前記突極の前記ロータマグネット側は、前記ステータコイルの空芯部よりも前記ロータマグネット側に突出し、且つ、前記ステータコイルにおける前記ロータマグネット側の端面の一部を覆うように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
【請求項６】
前記ステータは、前記複数のステータコイルの端末部を結線する結線端子ユニットを備えると共に、前記結線端子ユニットと前記複数のステータコイルと前記ステータコアが樹脂部材で一体的にモールド成形されることによりユニット化されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
【請求項７】
前記ステータには、前記モールド成形により外部取付ステーが樹脂部材で一体的に形成されている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１】
モータ回転軸の周りに複数の磁極が形成されたロータマグネットを有するロータと、
前記ロータマグネットとモータ回転軸方向に対向するように形成された突極をモータ回転軸の周りに複数備えたステータコアを有すると共に、前記各突極にステータコイルが巻回されたステータと、を備えたブラシレスモータにおいて、
前記突極の前記ロータマグネット側は、モータ回転方向先端側からモータ回転方向中央側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットに近づくと共に、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットから遠ざかるように山形に形成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】
前記突極の前記ロータマグネット側のモータ回転方向先端側は、モータ回転方向先端側からモータ回転方向中央側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットに近づく平面状又は曲面状の傾斜面で構成され、
前記突極の前記ロータマグネット側のモータ回転方向後端側は、モータ回転方向中央側からモータ回転方向後端側に向かうに従って徐々に前記ロータマグネットから遠ざかる平面状又は曲面状の傾斜面で構成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。
【請求項３】
前記突極の前記ロータマグネット側のモータ回転方向中央側には、前記ロータマグネットの前記ステータ側の端面と平行となるように平面状の頂上面が形成され、
前記頂上面は、モータ径方向内側から外側に向かうに従って徐々に幅広となるように形成され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。
【請求項４】
前記突極の前記ロータマグネット側は、前記ステータコイルの空芯部の内側に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
【請求項５】
前記突極の前記ロータマグネット側は、前記ステータコイルの空芯部よりも前記ロータマグネット側に突出し、且つ、前記ステータコイルにおける前記ロータマグネット側の端面の一部を覆うように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
【請求項６】
前記ステータは、前記複数のステータコイルの端末部を結線する結線端子ユニットを備えると共に、前記結線端子ユニットと前記複数のステータコイルと前記ステータコアが樹脂部材で一体的にモールド成形されることによりユニット化されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
【請求項７】
前記ステータには、前記モールド成形により外部取付ステーが樹脂部材で一体的に形成されていることを特徴とする請求項６に記載のブラシレスモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−２１１７５３（Ｐ２００６−２１１７５３Ａ）
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７３１１（Ｐ２００５−１７３１１）
【出願日】平成１７年１月２５日（２００５．１．２５）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２５日（２００５．１．２５）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
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