６極同期モータ
【課題】 ステータコアの狭い取付けスペースに設けられるボビンに巻き付けられるモータコイルの占積率を向上させた６極同期モータを提供する。
【解決手段】 ステータ２は出力軸７を囲むコア１４にロータ１と対向する複数の磁極部１７、１６が形成されており、該コア１４にボビン２２の軸線Ｍ２が出力軸７を中心とする放射状の軸線Ｍ１に対して周方向に所定角度傾いて組み付けられる。
【解決手段】 ステータ２は出力軸７を囲むコア１４にロータ１と対向する複数の磁極部１７、１６が形成されており、該コア１４にボビン２２の軸線Ｍ２が出力軸７を中心とする放射状の軸線Ｍ１に対して周方向に所定角度傾いて組み付けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は６極同期モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばＯＡ機器には、冷却用のＤＣ或いはＡＣファンモータが装備されており、特に高回転数を要する機器には出力５Ｗ〜１０Ｗ程度の２極或いは４極のＡＣファンモータが好適に用いられる。
【０００３】
このＡＣファンモータの構成について説明すると、マイクロコンピュータによる通電制御により、起動運転回路のＡコイル及びＢコイルに流れる整流電流の電流方向を交互に切換えて起動運転し、或いは起動運転回路の電機子コイルに交互に流れる整流電流が反転する範囲内でスイッチング制御して非反転側に対して反転側の入力を抑えて起動運転し、光センサにより検出された永久磁石ロータの回転数が同期回転数付近に到達したときに、運転切換えスイッチを同期運転回路に切り換えて同期運転に移行するよう制御する同期モータが提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−１２５５８０号公報
【特許文献２】特開２０００−８３３９０号公報
【０００４】
これらの同期モータにおいて、ステータコア（積層コア）の溝部には絶縁樹脂製のボビンが嵌め込まれ、該ボビンにはコイル巻線が巻き回されている。このモータコイルは、自動機などを用いてモータの回転方向に合わせて所定の巻き方向に所定の巻数でボビンに巻き付けられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した同期モータにおいて、出力が２０Ｗ以上の高出力モータにおいては、６極以上の多極にしなければモータの回転数が実用に耐え得る程度の回転数にできない。６極以上の多極同期モータを形成する場合、ステータコアの磁極数が増えるため、モータコイルを巻き付けるボビンの組付空間が狭くなる。また、ステータコア固定用のねじ孔を設けるため、磁極部を通過する磁束通路が狭くなる。したがって、モータ効率を向上するためには、モータコイルの占積率を上げることが重要である。
また、小型のステータコアにボビンを装着し、該ボビンにコイル巻線を巻き回す一連の作業を自動化するのは難しく、モータの組立工数が多く生産性が低いという課題もあった。
【０００６】
本発明の第１の目的は、ステータコアの狭い取付けスペースに設けられるボビンに巻き付けられるモータコイルの占積率を向上すること、第２の目的はモータの組立工程を簡略化して生産性向上を図ることが可能な６極同期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】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明は次の構成を有する。
ケース内に出力軸を中心に回転可能に支持されたロータと、該ロータに囲まれた空間内に配置され、ステータコアにボビンを通じてモータコイルが巻き回されたステータとを備えた６極同期モータにおいて、前記ステータは出力軸を囲むコアにロータと対向する複数の磁極部が形成されており、該コアにボビンの軸線が出力軸を中心とする放射状の軸線に対して周方向に所定角度傾いて組み付けられることを特徴とする。
具体的には、前記ボビンは出力軸の周囲に等角度範囲で形成されたコアの突当て面に突き当てられて組み付けられることを特徴とする。
また、ステータコアは出力軸を囲む主コアと該主コアに対して分離可能な分割コアを具備し、主コアに複数箇所に設けられる突当て面に突設された挿入部に巻芯部芯孔を嵌め込ませてボビンが組み付けられ、該ボビンの外側より巻芯部芯孔に挿入して挿入部へ突き当てることにより分割コアが組み付けられることを特徴とする。
また、コイル外結線を行なう結線基板がコアの突当て面に各々突き当てられ、各結線基板にボビンを重ね合わせ、各ボビンの巻芯部芯孔へ分割コアが挿入されて組み付けられることを特徴とする。
また、ステータコアのロータに対向する磁極部は、磁束作用面部の形状が磁極中心に対して磁気的に非対称となるように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る６極同期モータを用いると、ステータは出力軸を囲むコアにロータと対向する複数の磁極部が形成されており、該コアにボビンの軸線が出力軸を中心とする放射状の軸線に対して周方向に所定角度傾いて組み付けられるので、コアの磁極部の磁路を必要以上に狭めることなく、ボビンの配置領域を広く確保することができる。したがって、ボビンに巻き回されるコイル巻線の占積率が向上し、設計の自由度が広がり６極同期モータにおいて実用的な回転数（周波数５０Ｈｚ用で１０００ｒｐｍ、周波数６０Ｈｚ用で１２００ｒｐｍ）が得られる。
また、ボビンは出力軸の周囲に等角度範囲で形成されたコアの突当て面に突き当てられて組み付けられるボビンの軸線が出力軸を中心とする放射状の軸線に対して周方向に所定角度傾いて組み付けられるので、ボビンをコアの周囲にバランスよく配置して組み付けることができる。
また、ステータコアは出力軸を囲む主コアと該主コアに対して分離可能な分割コアを具備し、主コアに複数箇所に設けられる突当て面に突設された挿入部を巻芯部芯孔へ嵌め込ませてボビンが組み付けられるので、ボビンのステータコアへの組付性が良い。また、ボビンの外側より巻芯部芯孔に挿入して挿入部へ突き当てることにより分割コアが組み付けられるので、ステータの組立性も良い。
また、コイル外結線を行なう結線基板がコアの突当て面に各々突き当てられ、各結線基板にボビンを重ね合わせて組み付けられるので、コイル外の配線長を短縮できる。
また、ステータコアのロータに対向する磁極部は、磁束作用面部の形状が磁極中心に対して磁気的に非対称となるように形成されているため、起動時の回転方向が安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。本発明に係る６極同期モータは、ケース内に出力軸を中心に回転可能に支持されたロータと、該ロータに囲まれた空間内に配置され、ステータコアにモータコイルが巻き回されたステータとを備えたアウターロータ型の６極交流同期モータに広く適用される。
【００１０】
先ず、図１乃至図７を参照してアウターロータ型の６極同期モータの全体構成について説明する。図１及び図２Ａにおいて、回転子（ロータ）１及び固定子（ステータ）２は上蓋３及びケース本体４が上下に重ね合わされ、ねじ５により複数箇所でねじ止めされるモータケース６内に収容されている。モータケース６には出力軸７が嵌め込まれている。ロータ１は出力軸７を中心に回転し、該出力軸７は上蓋３及びケース本体４に回転可能に軸支されている。出力軸７は、上蓋３に嵌め込まれた上部ベアリング８及びケース本体４に嵌め込まれた下部ベアリング９より回転可能に軸支されている。本実施例では、出力軸７はステータ２を貫通して設けられ上蓋３側がケース外へ突設されているが、ケース本体４側がケース外へ突設されていても良く、或いは両側へ突設されていても良い。
【００１１】
先ず、ロータ１の構成について説明する。図１及び図３Ａにおいて、出力軸７の上蓋３側に嵌め込まれたボス部１０はロータケース１１にかしめられている。このロータケース１１はボス部１０を介して出力軸７に一体的に連繋している。ロータケース１１は下端側が開放されたカップ状に形成されており、内周面には円筒状の永久磁石１２が固着されている。永久磁石１２は周方向に略６０度ずつＮ・Ｓ交互に６極に着磁されている。この永久磁石１２としては、例えば、フェライト、ゴムマグネット、プラスチックマグネット、サマリュウムコバルト、希土類のマグネット、ネオジ鉄ボロンなどを原材料として安価に製造することができる。ロータ１は通電によりステータ２側に形成される磁極との反発により出力軸７を中心に起動回転するようになっている。上部ベアリング８及び下部ベアリング９としては、モータコイルに形成される磁界の乱れを考慮して、非磁性の材料、例えばステンレスなどが好適に用いられる。また、上部ベアリング８の軸方向上端と上蓋３との間には予圧バネ１３が介装されており、上部ベアリング８を軸方向下側に向けて付勢してロータ１の浮き上がりを抑えている（図１参照）。
【００１２】
ステータ２の構成について説明する。図２Ａ、Ｂにおいて、ステータ２はロータケース１１に囲まれた空間部に設けられている。ステータ２は、出力軸７を囲むステータコア１４からロータ１と対向する複数（６箇所）の磁極部が形成されている。
【００１３】
図４において、ステータコア１４は、主コア１５と分割コア１６とが分離可能に組付けられる。主コア１５と分割コア１６としては、例えば珪素鋼鈑などからなる積層コアが好適に用いられる。主コア１５のコア中心部には、出力軸７を挿通する軸孔１５ａが穿孔されている。主コア１５の中心部からロータ１と対向する第１の磁極部１７が３箇所に延設されている。また、第１の磁極部１７間には、一方の第１の磁極部１７の側面部を構成し、後述するボビン２２の装着面となる突当て面１８が軸孔１５ａの周囲に等角度範囲、即ち突当て面１８どうしのなす角度が６０度になるように形成されている。この突当て面１８には、後述するように結線基板２４に接続する配線や温度ヒューズ３８を設けるための凹溝２９が設けられている。また、各突当て面１８には直交する向きに挿入部１９が各々突設されている。挿入部１９には第２の磁極部を形成する分割コア１６が端面どうしを突き当てることにより組付けられる。挿入部１９と分割コア１６とが突き当てられる端面形状は、テーパー面に形成されているがその他凹凸面、段差面など他の形状であっても良い。尚、ボビン２２が突当て面１８に位置決めされるのであれば、挿入部１９を省略して分割コア１６をボビン２２の巻芯部芯孔より挿入して突当て面１８に突き当てるようにしてもよい。主コア１５（第１の磁極部１７）と分割コア１６(第２の磁極部)とは、磁束作用面の中心Ｍ３が出力軸７の周囲に６０度ずつ位相をずらせて設けられている。主コア１５及び分割コア１６には貫通孔２０が設けられており、ねじ２１が嵌め込まれてケース本体４に固定される（図１、図２Ａ参照）。
【００１４】
図２Ａ、Ｂにおいて、ステータコア１４の周囲に形成された各突当て面１８に突設された挿入部１９にボビン２２の巻芯部芯孔を嵌め込ませてボビン２２が各々装着される。また、ボビン２２の外側から分割コア１６を各々巻芯部芯孔に挿入して挿入部１９に突き当ててステータコア１４に組み付けられる。このとき、出力軸７とねじ２１を結ぶ放射状の軸線（出力軸７を中心として等角配置される軸線）Ｍ１に対して各ボビン２２の軸線Ｍ２が周方向に所定角度（反時計回り方向にθ；０＜θ≦１５°より好ましくは１０°）傾けて組み付けられる。これにより、図５において各ボビン２２が出力軸７を中心とする放射状の軸線Ｍ１に沿って配置される場合に比べて、例えば傾斜角θが１０°の場合、モータコイル２３を収容する断面積Ｓが図２Ａの場合おおよそ２０パーセント程度拡張（断面積１．２Ｓ）することができることが判明した。
【００１５】
尚、ボビン２２の傾斜角θは、ステータコア１４の磁路や、ロータ１との干渉を防ぐ範囲で最適な範囲に調整される。また、図２Ａにおいて、ステータコア１４に各ボビン２２が装着される前に、モータコイル２３どうしのコイル外結線を行なう結線基板２４が突当て面１８に突き当てられ、当該結線基板２４にボビン２２が重ね合わされて、分割コア１６がボビン２２の巻芯部芯孔へ挿入されて固定される。結線基板２４には、挿入部１９を挿入する挿入孔２４ａが穿孔されている（図６参照）。
【００１６】
また、図４において、主コア１５及び分割コア１６のロータ１に対向する第１、第２の磁極部１７、１６は、磁束作用面部の形状が磁極中心Ｍ３に対して磁気的に非対称となるように形成されている。即ち、第１、第２の磁極部１７、１６の外周面（磁束作用面）には、凹面部１７ａ、１６ａが外周長の半分程度まで形成されている。これにより、永久磁石１２に対向する磁束作用面の磁束密度が偏る、即ち磁気抵抗が少ない（空隙部の小さい）図２Ａの時計回り方向側の磁束作用面へ磁束が偏って作用するようになっている。
【００１７】
図６において、主コア１５及び分割コア１６には、非磁性材料（例えば、ステンレス、アルミ合金など）からなる連結プレート２５が積層されて一体に組み付けられる。連結プレート２５は主コア１５の平面形状と略同形状をしており、主コア１５に組み付けられる分割コア１６が傾倒するのを防ぐために設けられる。連結プレート２５には、主コア１５及び分割コア１６の貫通孔２０に連通する貫通孔２６が形成されている。
【００１８】
また、図６において、コイル外結線を行なう結線基板２４の両面には絶縁カバー２８が積層される。絶縁カバー２８には、基板挿入孔２４ａに対応する挿入孔２８ａが設けられている。絶縁カバー２８に覆われた結線基板２４は、挿入部１９を挿入孔２８ａ、２４ａへ挿入させることによりステータコア１４の突当て面１８に突き当てられる。各結線基板２４にボビン２２が重ね合わせ、ボビン２２の巻芯部２２ａの芯孔へ分割コア１６が挿入されて結線基板２４及びボビン２２がステータコア１４へ組み付けられる。
【００１９】
図６において、ボビン２２は筒状の巻芯部２２ａを囲む起立壁が架橋部を介して一体に成形された断面コ字状の溝部２７に、予めリング状に巻き回されたモータコイル２３が嵌め込まれる。ボビン２２はモータコイル２３とステータコア１４とを絶縁する絶縁樹脂材で形成されている。巻芯部２２ａの芯孔にはステータコア１４の挿入部１９及び分割コア１６が芯孔の両側から挿入されて先端部どうしが突き当てられる。溝部２７には、コイル巻線が例えばＡコイル及びＢコイル（図７参照）が直列に巻回されたモータコイル２３が嵌め込まれる。
【００２０】
図４にモータコイル２３の巻線方向の一例を示す。２３ａが巻き始端、２３ｂが中間タップ、２３ｃが巻き終端である。モータコイル２３は、予め図示しない巻線治具にて自動機によりリング状に巻かれている。コイル巻線としては例えば自己融着線が好適に用いられる。自己融着線は、予め巻線治具にコイル状に巻き回された状態で加熱することにより融着してコイル状に形成されるか或いは自己融着線にアルコールを塗付しながらコイル状に巻き回して融着剤が溶け出すことによりコイル状に形成される。このように予め成形されたモータコイル２３がボビン２２の溝部２７に嵌め込まれる。次いで、ボビン２２の巻芯部２２ａに絶縁カバー２８に覆われた結線基板２４が嵌め込まれ、モータコイル２３の巻線端部が結線基板２４と電気的に接続される（図６参照）。或いは、モータコイル２３が結線基板２４に接着され、電気的に接続された後に、該結線基板２４をモールド金型（図示せず）に搬入してモータコイル２３が結線基板２４上でモールド樹脂に覆われて一体成形される熱放散性の高いボビン２２を用いても良い。
【００２１】
また、図２Ａにおいて、ステータコア１４の突当て面１８には、ボビン２２と共に結線基板２４が３箇所に突き当てられる。各結線基板２４どうしは互いには基板間結線により接続されている。コイル巻線の巻き始端２３ａ、中間タップ２３ｂ、巻き終端２３ｃが接続する基板端子部よりステータコア１４に形成された凹溝２９を通じて（図４参照）、引出し線３６がケース本体４の底部に設けられる配線ガイド（樹脂筒、グロメットなど）３７を通じて外方へ引き出される（図３Ａ、図３Ｃ参照）。また、結線基板２４には過流電流を検出して通電を遮断するため例えば温度ヒューズ３８が設けられる。この温度ヒューズ３８もステータコア１４に形成された凹溝２９を利用して設けられる（図２Ａ、図４参照）。
【００２２】
また、図２Ｂ及び図３Ａにおいて、ケース本体４の底部内には、ステータ載置部３０が突設されており、各ステータ載置部３０には貫通孔２０に連通するねじ孔３１が設けられている。また、ケース本体４の底部内には、センサ基板３２を取り付ける基板固定部３３が設けられており、センサ基板３２は基板固定部３３にねじ３４により取付け固定される。センサ基板３２には、永久磁石１２の磁極位置を検出するホール素子３５が設けられ、永久磁石１２の内周側に対向配置される。ホール素子３５はロータ１の回転数及び磁極位置を検出し、回転数に応じたパルスを発生させ、磁極位置に応じて後述する運転切換え制御部（マイクロコンピュータ等）により所定のタイミングで起動運転回路のスイッチング制御が行われる。尚、ホール素子３５に代えて光透過型若しくは反射型の光センサ、磁気抵抗素子、コイルなどを用いた磁気センサ、高周波誘導による方法、キャパシタンス変化による方法など様々なセンサが利用可能である。また、センサ基板３２に接続する引出し線３８は、ケース本体４の底部に設けられる配線ガイド（樹脂筒、グロメットなど）３７を通じて外方へ引き出される（図３Ａ、図３Ｃ参照）。
【００２３】
６極同期モータの組立工程の一例について図６を参照しながら説明する。
先ずロータ１の組立工程の一例について説明する。ロータケース１１の中心部にはボス部１０が嵌め込まれ、内壁面には円筒状の永久磁石１２が嵌め込まれて接着される。また、ボス部１０には出力軸７が一体に嵌め込まれる。上蓋３の中心部には、予圧バネ１３を介して上部ベアリング８が嵌め込まれている、ロータケース１１は、ボス部１０が上部ベアリング８に回転可能に軸支される。
【００２４】
次に図６において、ステータ２の組立工程の一例について説明する。
ケース本体４には下部ベアリング９、配線ガイド３７が嵌め込まれ、センサ基板３２がねじ３４により基板固定部３３へねじ止め固定される。引出し線３６、３８は配線ガイド３７を通じてケース本体４外へ引き出される（図２Ｂ参照）。
【００２５】
次に、各ボビン２２にコイル状に巻き回されたモータコイル２３が各々嵌め込まれる。また絶縁カバー２８に覆われた結線基板２４が巻芯部２２ａに各々嵌め込まれる。このようにしてボビン２２の組み付けをおこなった後、該ボビン２２をステータコア１４の主コア１５に組み付ける。即ち、主コア１５に３箇所設けられた挿入部１９をボビン２２の巻芯部２２ａの芯孔へ挿入して結線基板２４を突当て面１８へ突き当ててボビン２２が各々嵌め込まれる。そして、ボビン２２の外側から分割コア１６を巻芯部２２ａの芯孔へ挿入して、挿入部１９と先端部どうしが突き当たるまで嵌め込まれて組み付けられる。結線基板２４どうしは、基板間結線３９により電気的に接続される（図２Ａ参照）。
【００２６】
次に、ステータコア１４に連結プレート２５を重ね合わせる。このとき連結プレート２５の貫通孔２６と、第１の磁極部１７、分割コア１６に形成された貫通孔２０と位置合わせして積層される。そして、ステータコア１４をケース本体４のステータ載置部３０に、貫通孔２０とねじ孔３１とを位置合わせして載置し、引出し線３６、３８を配線ガイド３７よりケース本体４の外部へ引き出しておく。最後に、ねじ２１を連結プレート２５、ステータコア１４の貫通孔２６、２０を貫通して嵌め込み、ねじ孔３１に螺合してケース本体４へステータコア１４が一体に組み付けられる（図６参照）。
【００２７】
最後に、図６において、出力軸７を主コア１５の軸孔１５ａに挿入し、ロータケース１１がステータコア１４を囲むようにケース本体４に収納し、上蓋３とケース本体４を位置合わせしてねじ５をねじ嵌合させることにより６極同期モータが組み立てられる（図１参照）。尚、ねじ５は上蓋３とケース本体４の固定用のみならずモータ取付け面へのねじと兼用することも可能である。
【００２８】
次に、６極同期モータの運転回路の一例について図７の回路図に基づいて説明する。
起動運転回路４０は、単相交流電源４１の交流電流を整流ブリッジ回路４２により全波整流し、ロータ１の回転角度に応じてスイッチング手段（トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４）を切り換えて整流電流の向き（図７の矢印（１）（２）参照）を変えるようにモータコイル２３のうちＡコイルのみへ通電してロータ１を直流ブラシレスモータとして起動運転する。或いは起動運転回路は図示しないが、モータコイル（Ａコイル及びＢコイル）２３に交互に流れる整流電流が反転する範囲内でスイッチング制御して非反転側に対して反転側の入力を抑えて起動運転しても良い。
【００２９】
運転切換制御部（マイクロコンピュータなど）４３による通電制御により、起動運転回路４０のＡコイル及びＢコイルに流れる整流電流の電流方向を交互に切換えて起動運転し、ホール素子３５により検出されたロータ１の回転数が電源周波数検出部４４により検出される周波数と同期する回転数付近に到達したときに、運転切換えスイッチＳＷ１、ＳＷ２を同期運転回路４５に切り換えてモータコイル（Ａコイル及びＢコイル）２９による同期運転に移行するよう制御する（図７の矢印（３）参照）。
また、同期モータが負荷の変動などにより脱調した場合には、運転切換制御部４３は一旦ロータ１の回転数が同期回転移行時より所定値まで落ち込んだ後起動運転に移行し、再度同期運転に移行するよう繰り返し制御を行うようになっている。
【００３０】
また、本実施例に示す６極同期モータは、起動運転から同期運転への移行動作をコンピュータ制御により行われるため、電源周波数が５０Ｈｚ、６０Ｈｚ、１００Ｈｚ等に変化しても細かい機械設計を変更することなく同一の６極同期モータを用いることができるので、極めて汎用性の高い６極同期モータを提供することができる。
【００３１】
本発明に係る６極同期モータは、上述した形態に限定されるものではなくモータを駆動制御するマイクロコンピュータを当該モータと一体に装備している場合であっても、或いはモータが用いられる電機機器の装置本体に内蔵した制御回路の一部（交流電源、起動運転回路、同期運転回路などを含む）を用いてモータを駆動制御するタイプのいずれであっても良い。
また、複数台の同期モータで起動運転回路４０を併用して並列運転回路を組むことも可能である。また、並列運転をしないかわりに、同期運転回路４５を用いた同期運転動作の切換制御を行うようにすることも可能である。具体的には、例えば冷蔵庫などの冷凍機などにおいては、急速に冷凍しなければならない場合には、高出力運転でファンを回転させて庫内を冷却し、所定温度まで冷えるとその後は消費電力を抑えた省エネ運転を行ないたいというニーズがある。このため、一旦同期運転に移行すると、単相交流電源４１によるＡコイル及びＢコイルを用いた高速運転動作と、運転切換制御部４３によるＡコイル及びＢコイルを用いたＰＷＭ制御により低速省エネ運転動作とを切換制御するようにしても良い。
また、結線基板２４を含む運転回路には、過負荷時の安全を保証するために、温度ヒューズ３８の他に、運転動作中に常時通電する回路部分にバイメタル式の高温検出スイッチを組み込むこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】６極同期モータの軸方向断面図である。
【図２】６極同期モータを内視した部分断面図である。
【図３】６極同期モータの軸方向断面図、平面図及び底面図である。
【図４】図１のステータコアのＸ方向矢視図である。
【図５】ボビンの傾きを説明するための内視対比図である。
【図６】６極同期モータのロータの分解斜視図である。
【図７】６極同期モータの運転回路の説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ ロータ
２ ステータ
３ 上蓋
４ ケース本体
５、２１、３４ ねじ
６ モータケース
７ 出力軸
８ 上部ベアリング
９ 下部ベアリング
１０ ボス部
１１ ロータケース
１２ 永久磁石
１３ 予圧バネ
１４ ステータコア
１５ 主コア
１６分割コア
１７ 第１の磁極部
１８ 突当て面
１９ 挿入部
２０、２６ 貫通孔
２２ ボビン
２２ａ 巻芯部
２３ モータコイル
２４ 結線基板
２４ａ、２８ａ 挿入孔
２５ 連結プレート
２７ 溝部
２８ 絶縁カバー
２９ 凹溝
３０ ステータ載置部
３１ ねじ孔
３２ センサ基板
３３ 基板固定部
３５ ホール素子
３６、３８ 引出し線
３７ 配線ガイド
３８ 温度ヒューズ
３９ 基板間結線
４０ 起動運転回路
４１ 単相交流電源
４２ 整流ブリッジ回路
４３ 運転切換制御部
４４ 電源周波数検出部
４５ 同期運転回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は６極同期モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばＯＡ機器には、冷却用のＤＣ或いはＡＣファンモータが装備されており、特に高回転数を要する機器には出力５Ｗ〜１０Ｗ程度の２極或いは４極のＡＣファンモータが好適に用いられる。
【０００３】
このＡＣファンモータの構成について説明すると、マイクロコンピュータによる通電制御により、起動運転回路のＡコイル及びＢコイルに流れる整流電流の電流方向を交互に切換えて起動運転し、或いは起動運転回路の電機子コイルに交互に流れる整流電流が反転する範囲内でスイッチング制御して非反転側に対して反転側の入力を抑えて起動運転し、光センサにより検出された永久磁石ロータの回転数が同期回転数付近に到達したときに、運転切換えスイッチを同期運転回路に切り換えて同期運転に移行するよう制御する同期モータが提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−１２５５８０号公報
【特許文献２】特開２０００−８３３９０号公報
【０００４】
これらの同期モータにおいて、ステータコア（積層コア）の溝部には絶縁樹脂製のボビンが嵌め込まれ、該ボビンにはコイル巻線が巻き回されている。このモータコイルは、自動機などを用いてモータの回転方向に合わせて所定の巻き方向に所定の巻数でボビンに巻き付けられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した同期モータにおいて、出力が２０Ｗ以上の高出力モータにおいては、６極以上の多極にしなければモータの回転数が実用に耐え得る程度の回転数にできない。６極以上の多極同期モータを形成する場合、ステータコアの磁極数が増えるため、モータコイルを巻き付けるボビンの組付空間が狭くなる。また、ステータコア固定用のねじ孔を設けるため、磁極部を通過する磁束通路が狭くなる。したがって、モータ効率を向上するためには、モータコイルの占積率を上げることが重要である。
また、小型のステータコアにボビンを装着し、該ボビンにコイル巻線を巻き回す一連の作業を自動化するのは難しく、モータの組立工数が多く生産性が低いという課題もあった。
【０００６】
本発明の第１の目的は、ステータコアの狭い取付けスペースに設けられるボビンに巻き付けられるモータコイルの占積率を向上すること、第２の目的はモータの組立工程を簡略化して生産性向上を図ることが可能な６極同期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】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明は次の構成を有する。
ケース内に出力軸を中心に回転可能に支持されたロータと、該ロータに囲まれた空間内に配置され、ステータコアにボビンを通じてモータコイルが巻き回されたステータとを備えた６極同期モータにおいて、前記ステータは出力軸を囲むコアにロータと対向する複数の磁極部が形成されており、該コアにボビンの軸線が出力軸を中心とする放射状の軸線に対して周方向に所定角度傾いて組み付けられることを特徴とする。
具体的には、前記ボビンは出力軸の周囲に等角度範囲で形成されたコアの突当て面に突き当てられて組み付けられることを特徴とする。
また、ステータコアは出力軸を囲む主コアと該主コアに対して分離可能な分割コアを具備し、主コアに複数箇所に設けられる突当て面に突設された挿入部に巻芯部芯孔を嵌め込ませてボビンが組み付けられ、該ボビンの外側より巻芯部芯孔に挿入して挿入部へ突き当てることにより分割コアが組み付けられることを特徴とする。
また、コイル外結線を行なう結線基板がコアの突当て面に各々突き当てられ、各結線基板にボビンを重ね合わせ、各ボビンの巻芯部芯孔へ分割コアが挿入されて組み付けられることを特徴とする。
また、ステータコアのロータに対向する磁極部は、磁束作用面部の形状が磁極中心に対して磁気的に非対称となるように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る６極同期モータを用いると、ステータは出力軸を囲むコアにロータと対向する複数の磁極部が形成されており、該コアにボビンの軸線が出力軸を中心とする放射状の軸線に対して周方向に所定角度傾いて組み付けられるので、コアの磁極部の磁路を必要以上に狭めることなく、ボビンの配置領域を広く確保することができる。したがって、ボビンに巻き回されるコイル巻線の占積率が向上し、設計の自由度が広がり６極同期モータにおいて実用的な回転数（周波数５０Ｈｚ用で１０００ｒｐｍ、周波数６０Ｈｚ用で１２００ｒｐｍ）が得られる。
また、ボビンは出力軸の周囲に等角度範囲で形成されたコアの突当て面に突き当てられて組み付けられるボビンの軸線が出力軸を中心とする放射状の軸線に対して周方向に所定角度傾いて組み付けられるので、ボビンをコアの周囲にバランスよく配置して組み付けることができる。
また、ステータコアは出力軸を囲む主コアと該主コアに対して分離可能な分割コアを具備し、主コアに複数箇所に設けられる突当て面に突設された挿入部を巻芯部芯孔へ嵌め込ませてボビンが組み付けられるので、ボビンのステータコアへの組付性が良い。また、ボビンの外側より巻芯部芯孔に挿入して挿入部へ突き当てることにより分割コアが組み付けられるので、ステータの組立性も良い。
また、コイル外結線を行なう結線基板がコアの突当て面に各々突き当てられ、各結線基板にボビンを重ね合わせて組み付けられるので、コイル外の配線長を短縮できる。
また、ステータコアのロータに対向する磁極部は、磁束作用面部の形状が磁極中心に対して磁気的に非対称となるように形成されているため、起動時の回転方向が安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。本発明に係る６極同期モータは、ケース内に出力軸を中心に回転可能に支持されたロータと、該ロータに囲まれた空間内に配置され、ステータコアにモータコイルが巻き回されたステータとを備えたアウターロータ型の６極交流同期モータに広く適用される。
【００１０】
先ず、図１乃至図７を参照してアウターロータ型の６極同期モータの全体構成について説明する。図１及び図２Ａにおいて、回転子（ロータ）１及び固定子（ステータ）２は上蓋３及びケース本体４が上下に重ね合わされ、ねじ５により複数箇所でねじ止めされるモータケース６内に収容されている。モータケース６には出力軸７が嵌め込まれている。ロータ１は出力軸７を中心に回転し、該出力軸７は上蓋３及びケース本体４に回転可能に軸支されている。出力軸７は、上蓋３に嵌め込まれた上部ベアリング８及びケース本体４に嵌め込まれた下部ベアリング９より回転可能に軸支されている。本実施例では、出力軸７はステータ２を貫通して設けられ上蓋３側がケース外へ突設されているが、ケース本体４側がケース外へ突設されていても良く、或いは両側へ突設されていても良い。
【００１１】
先ず、ロータ１の構成について説明する。図１及び図３Ａにおいて、出力軸７の上蓋３側に嵌め込まれたボス部１０はロータケース１１にかしめられている。このロータケース１１はボス部１０を介して出力軸７に一体的に連繋している。ロータケース１１は下端側が開放されたカップ状に形成されており、内周面には円筒状の永久磁石１２が固着されている。永久磁石１２は周方向に略６０度ずつＮ・Ｓ交互に６極に着磁されている。この永久磁石１２としては、例えば、フェライト、ゴムマグネット、プラスチックマグネット、サマリュウムコバルト、希土類のマグネット、ネオジ鉄ボロンなどを原材料として安価に製造することができる。ロータ１は通電によりステータ２側に形成される磁極との反発により出力軸７を中心に起動回転するようになっている。上部ベアリング８及び下部ベアリング９としては、モータコイルに形成される磁界の乱れを考慮して、非磁性の材料、例えばステンレスなどが好適に用いられる。また、上部ベアリング８の軸方向上端と上蓋３との間には予圧バネ１３が介装されており、上部ベアリング８を軸方向下側に向けて付勢してロータ１の浮き上がりを抑えている（図１参照）。
【００１２】
ステータ２の構成について説明する。図２Ａ、Ｂにおいて、ステータ２はロータケース１１に囲まれた空間部に設けられている。ステータ２は、出力軸７を囲むステータコア１４からロータ１と対向する複数（６箇所）の磁極部が形成されている。
【００１３】
図４において、ステータコア１４は、主コア１５と分割コア１６とが分離可能に組付けられる。主コア１５と分割コア１６としては、例えば珪素鋼鈑などからなる積層コアが好適に用いられる。主コア１５のコア中心部には、出力軸７を挿通する軸孔１５ａが穿孔されている。主コア１５の中心部からロータ１と対向する第１の磁極部１７が３箇所に延設されている。また、第１の磁極部１７間には、一方の第１の磁極部１７の側面部を構成し、後述するボビン２２の装着面となる突当て面１８が軸孔１５ａの周囲に等角度範囲、即ち突当て面１８どうしのなす角度が６０度になるように形成されている。この突当て面１８には、後述するように結線基板２４に接続する配線や温度ヒューズ３８を設けるための凹溝２９が設けられている。また、各突当て面１８には直交する向きに挿入部１９が各々突設されている。挿入部１９には第２の磁極部を形成する分割コア１６が端面どうしを突き当てることにより組付けられる。挿入部１９と分割コア１６とが突き当てられる端面形状は、テーパー面に形成されているがその他凹凸面、段差面など他の形状であっても良い。尚、ボビン２２が突当て面１８に位置決めされるのであれば、挿入部１９を省略して分割コア１６をボビン２２の巻芯部芯孔より挿入して突当て面１８に突き当てるようにしてもよい。主コア１５（第１の磁極部１７）と分割コア１６(第２の磁極部)とは、磁束作用面の中心Ｍ３が出力軸７の周囲に６０度ずつ位相をずらせて設けられている。主コア１５及び分割コア１６には貫通孔２０が設けられており、ねじ２１が嵌め込まれてケース本体４に固定される（図１、図２Ａ参照）。
【００１４】
図２Ａ、Ｂにおいて、ステータコア１４の周囲に形成された各突当て面１８に突設された挿入部１９にボビン２２の巻芯部芯孔を嵌め込ませてボビン２２が各々装着される。また、ボビン２２の外側から分割コア１６を各々巻芯部芯孔に挿入して挿入部１９に突き当ててステータコア１４に組み付けられる。このとき、出力軸７とねじ２１を結ぶ放射状の軸線（出力軸７を中心として等角配置される軸線）Ｍ１に対して各ボビン２２の軸線Ｍ２が周方向に所定角度（反時計回り方向にθ；０＜θ≦１５°より好ましくは１０°）傾けて組み付けられる。これにより、図５において各ボビン２２が出力軸７を中心とする放射状の軸線Ｍ１に沿って配置される場合に比べて、例えば傾斜角θが１０°の場合、モータコイル２３を収容する断面積Ｓが図２Ａの場合おおよそ２０パーセント程度拡張（断面積１．２Ｓ）することができることが判明した。
【００１５】
尚、ボビン２２の傾斜角θは、ステータコア１４の磁路や、ロータ１との干渉を防ぐ範囲で最適な範囲に調整される。また、図２Ａにおいて、ステータコア１４に各ボビン２２が装着される前に、モータコイル２３どうしのコイル外結線を行なう結線基板２４が突当て面１８に突き当てられ、当該結線基板２４にボビン２２が重ね合わされて、分割コア１６がボビン２２の巻芯部芯孔へ挿入されて固定される。結線基板２４には、挿入部１９を挿入する挿入孔２４ａが穿孔されている（図６参照）。
【００１６】
また、図４において、主コア１５及び分割コア１６のロータ１に対向する第１、第２の磁極部１７、１６は、磁束作用面部の形状が磁極中心Ｍ３に対して磁気的に非対称となるように形成されている。即ち、第１、第２の磁極部１７、１６の外周面（磁束作用面）には、凹面部１７ａ、１６ａが外周長の半分程度まで形成されている。これにより、永久磁石１２に対向する磁束作用面の磁束密度が偏る、即ち磁気抵抗が少ない（空隙部の小さい）図２Ａの時計回り方向側の磁束作用面へ磁束が偏って作用するようになっている。
【００１７】
図６において、主コア１５及び分割コア１６には、非磁性材料（例えば、ステンレス、アルミ合金など）からなる連結プレート２５が積層されて一体に組み付けられる。連結プレート２５は主コア１５の平面形状と略同形状をしており、主コア１５に組み付けられる分割コア１６が傾倒するのを防ぐために設けられる。連結プレート２５には、主コア１５及び分割コア１６の貫通孔２０に連通する貫通孔２６が形成されている。
【００１８】
また、図６において、コイル外結線を行なう結線基板２４の両面には絶縁カバー２８が積層される。絶縁カバー２８には、基板挿入孔２４ａに対応する挿入孔２８ａが設けられている。絶縁カバー２８に覆われた結線基板２４は、挿入部１９を挿入孔２８ａ、２４ａへ挿入させることによりステータコア１４の突当て面１８に突き当てられる。各結線基板２４にボビン２２が重ね合わせ、ボビン２２の巻芯部２２ａの芯孔へ分割コア１６が挿入されて結線基板２４及びボビン２２がステータコア１４へ組み付けられる。
【００１９】
図６において、ボビン２２は筒状の巻芯部２２ａを囲む起立壁が架橋部を介して一体に成形された断面コ字状の溝部２７に、予めリング状に巻き回されたモータコイル２３が嵌め込まれる。ボビン２２はモータコイル２３とステータコア１４とを絶縁する絶縁樹脂材で形成されている。巻芯部２２ａの芯孔にはステータコア１４の挿入部１９及び分割コア１６が芯孔の両側から挿入されて先端部どうしが突き当てられる。溝部２７には、コイル巻線が例えばＡコイル及びＢコイル（図７参照）が直列に巻回されたモータコイル２３が嵌め込まれる。
【００２０】
図４にモータコイル２３の巻線方向の一例を示す。２３ａが巻き始端、２３ｂが中間タップ、２３ｃが巻き終端である。モータコイル２３は、予め図示しない巻線治具にて自動機によりリング状に巻かれている。コイル巻線としては例えば自己融着線が好適に用いられる。自己融着線は、予め巻線治具にコイル状に巻き回された状態で加熱することにより融着してコイル状に形成されるか或いは自己融着線にアルコールを塗付しながらコイル状に巻き回して融着剤が溶け出すことによりコイル状に形成される。このように予め成形されたモータコイル２３がボビン２２の溝部２７に嵌め込まれる。次いで、ボビン２２の巻芯部２２ａに絶縁カバー２８に覆われた結線基板２４が嵌め込まれ、モータコイル２３の巻線端部が結線基板２４と電気的に接続される（図６参照）。或いは、モータコイル２３が結線基板２４に接着され、電気的に接続された後に、該結線基板２４をモールド金型（図示せず）に搬入してモータコイル２３が結線基板２４上でモールド樹脂に覆われて一体成形される熱放散性の高いボビン２２を用いても良い。
【００２１】
また、図２Ａにおいて、ステータコア１４の突当て面１８には、ボビン２２と共に結線基板２４が３箇所に突き当てられる。各結線基板２４どうしは互いには基板間結線により接続されている。コイル巻線の巻き始端２３ａ、中間タップ２３ｂ、巻き終端２３ｃが接続する基板端子部よりステータコア１４に形成された凹溝２９を通じて（図４参照）、引出し線３６がケース本体４の底部に設けられる配線ガイド（樹脂筒、グロメットなど）３７を通じて外方へ引き出される（図３Ａ、図３Ｃ参照）。また、結線基板２４には過流電流を検出して通電を遮断するため例えば温度ヒューズ３８が設けられる。この温度ヒューズ３８もステータコア１４に形成された凹溝２９を利用して設けられる（図２Ａ、図４参照）。
【００２２】
また、図２Ｂ及び図３Ａにおいて、ケース本体４の底部内には、ステータ載置部３０が突設されており、各ステータ載置部３０には貫通孔２０に連通するねじ孔３１が設けられている。また、ケース本体４の底部内には、センサ基板３２を取り付ける基板固定部３３が設けられており、センサ基板３２は基板固定部３３にねじ３４により取付け固定される。センサ基板３２には、永久磁石１２の磁極位置を検出するホール素子３５が設けられ、永久磁石１２の内周側に対向配置される。ホール素子３５はロータ１の回転数及び磁極位置を検出し、回転数に応じたパルスを発生させ、磁極位置に応じて後述する運転切換え制御部（マイクロコンピュータ等）により所定のタイミングで起動運転回路のスイッチング制御が行われる。尚、ホール素子３５に代えて光透過型若しくは反射型の光センサ、磁気抵抗素子、コイルなどを用いた磁気センサ、高周波誘導による方法、キャパシタンス変化による方法など様々なセンサが利用可能である。また、センサ基板３２に接続する引出し線３８は、ケース本体４の底部に設けられる配線ガイド（樹脂筒、グロメットなど）３７を通じて外方へ引き出される（図３Ａ、図３Ｃ参照）。
【００２３】
６極同期モータの組立工程の一例について図６を参照しながら説明する。
先ずロータ１の組立工程の一例について説明する。ロータケース１１の中心部にはボス部１０が嵌め込まれ、内壁面には円筒状の永久磁石１２が嵌め込まれて接着される。また、ボス部１０には出力軸７が一体に嵌め込まれる。上蓋３の中心部には、予圧バネ１３を介して上部ベアリング８が嵌め込まれている、ロータケース１１は、ボス部１０が上部ベアリング８に回転可能に軸支される。
【００２４】
次に図６において、ステータ２の組立工程の一例について説明する。
ケース本体４には下部ベアリング９、配線ガイド３７が嵌め込まれ、センサ基板３２がねじ３４により基板固定部３３へねじ止め固定される。引出し線３６、３８は配線ガイド３７を通じてケース本体４外へ引き出される（図２Ｂ参照）。
【００２５】
次に、各ボビン２２にコイル状に巻き回されたモータコイル２３が各々嵌め込まれる。また絶縁カバー２８に覆われた結線基板２４が巻芯部２２ａに各々嵌め込まれる。このようにしてボビン２２の組み付けをおこなった後、該ボビン２２をステータコア１４の主コア１５に組み付ける。即ち、主コア１５に３箇所設けられた挿入部１９をボビン２２の巻芯部２２ａの芯孔へ挿入して結線基板２４を突当て面１８へ突き当ててボビン２２が各々嵌め込まれる。そして、ボビン２２の外側から分割コア１６を巻芯部２２ａの芯孔へ挿入して、挿入部１９と先端部どうしが突き当たるまで嵌め込まれて組み付けられる。結線基板２４どうしは、基板間結線３９により電気的に接続される（図２Ａ参照）。
【００２６】
次に、ステータコア１４に連結プレート２５を重ね合わせる。このとき連結プレート２５の貫通孔２６と、第１の磁極部１７、分割コア１６に形成された貫通孔２０と位置合わせして積層される。そして、ステータコア１４をケース本体４のステータ載置部３０に、貫通孔２０とねじ孔３１とを位置合わせして載置し、引出し線３６、３８を配線ガイド３７よりケース本体４の外部へ引き出しておく。最後に、ねじ２１を連結プレート２５、ステータコア１４の貫通孔２６、２０を貫通して嵌め込み、ねじ孔３１に螺合してケース本体４へステータコア１４が一体に組み付けられる（図６参照）。
【００２７】
最後に、図６において、出力軸７を主コア１５の軸孔１５ａに挿入し、ロータケース１１がステータコア１４を囲むようにケース本体４に収納し、上蓋３とケース本体４を位置合わせしてねじ５をねじ嵌合させることにより６極同期モータが組み立てられる（図１参照）。尚、ねじ５は上蓋３とケース本体４の固定用のみならずモータ取付け面へのねじと兼用することも可能である。
【００２８】
次に、６極同期モータの運転回路の一例について図７の回路図に基づいて説明する。
起動運転回路４０は、単相交流電源４１の交流電流を整流ブリッジ回路４２により全波整流し、ロータ１の回転角度に応じてスイッチング手段（トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４）を切り換えて整流電流の向き（図７の矢印（１）（２）参照）を変えるようにモータコイル２３のうちＡコイルのみへ通電してロータ１を直流ブラシレスモータとして起動運転する。或いは起動運転回路は図示しないが、モータコイル（Ａコイル及びＢコイル）２３に交互に流れる整流電流が反転する範囲内でスイッチング制御して非反転側に対して反転側の入力を抑えて起動運転しても良い。
【００２９】
運転切換制御部（マイクロコンピュータなど）４３による通電制御により、起動運転回路４０のＡコイル及びＢコイルに流れる整流電流の電流方向を交互に切換えて起動運転し、ホール素子３５により検出されたロータ１の回転数が電源周波数検出部４４により検出される周波数と同期する回転数付近に到達したときに、運転切換えスイッチＳＷ１、ＳＷ２を同期運転回路４５に切り換えてモータコイル（Ａコイル及びＢコイル）２９による同期運転に移行するよう制御する（図７の矢印（３）参照）。
また、同期モータが負荷の変動などにより脱調した場合には、運転切換制御部４３は一旦ロータ１の回転数が同期回転移行時より所定値まで落ち込んだ後起動運転に移行し、再度同期運転に移行するよう繰り返し制御を行うようになっている。
【００３０】
また、本実施例に示す６極同期モータは、起動運転から同期運転への移行動作をコンピュータ制御により行われるため、電源周波数が５０Ｈｚ、６０Ｈｚ、１００Ｈｚ等に変化しても細かい機械設計を変更することなく同一の６極同期モータを用いることができるので、極めて汎用性の高い６極同期モータを提供することができる。
【００３１】
本発明に係る６極同期モータは、上述した形態に限定されるものではなくモータを駆動制御するマイクロコンピュータを当該モータと一体に装備している場合であっても、或いはモータが用いられる電機機器の装置本体に内蔵した制御回路の一部（交流電源、起動運転回路、同期運転回路などを含む）を用いてモータを駆動制御するタイプのいずれであっても良い。
また、複数台の同期モータで起動運転回路４０を併用して並列運転回路を組むことも可能である。また、並列運転をしないかわりに、同期運転回路４５を用いた同期運転動作の切換制御を行うようにすることも可能である。具体的には、例えば冷蔵庫などの冷凍機などにおいては、急速に冷凍しなければならない場合には、高出力運転でファンを回転させて庫内を冷却し、所定温度まで冷えるとその後は消費電力を抑えた省エネ運転を行ないたいというニーズがある。このため、一旦同期運転に移行すると、単相交流電源４１によるＡコイル及びＢコイルを用いた高速運転動作と、運転切換制御部４３によるＡコイル及びＢコイルを用いたＰＷＭ制御により低速省エネ運転動作とを切換制御するようにしても良い。
また、結線基板２４を含む運転回路には、過負荷時の安全を保証するために、温度ヒューズ３８の他に、運転動作中に常時通電する回路部分にバイメタル式の高温検出スイッチを組み込むこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】６極同期モータの軸方向断面図である。
【図２】６極同期モータを内視した部分断面図である。
【図３】６極同期モータの軸方向断面図、平面図及び底面図である。
【図４】図１のステータコアのＸ方向矢視図である。
【図５】ボビンの傾きを説明するための内視対比図である。
【図６】６極同期モータのロータの分解斜視図である。
【図７】６極同期モータの運転回路の説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ ロータ
２ ステータ
３ 上蓋
４ ケース本体
５、２１、３４ ねじ
６ モータケース
７ 出力軸
８ 上部ベアリング
９ 下部ベアリング
１０ ボス部
１１ ロータケース
１２ 永久磁石
１３ 予圧バネ
１４ ステータコア
１５ 主コア
１６分割コア
１７ 第１の磁極部
１８ 突当て面
１９ 挿入部
２０、２６ 貫通孔
２２ ボビン
２２ａ 巻芯部
２３ モータコイル
２４ 結線基板
２４ａ、２８ａ 挿入孔
２５ 連結プレート
２７ 溝部
２８ 絶縁カバー
２９ 凹溝
３０ ステータ載置部
３１ ねじ孔
３２ センサ基板
３３ 基板固定部
３５ ホール素子
３６、３８ 引出し線
３７ 配線ガイド
３８ 温度ヒューズ
３９ 基板間結線
４０ 起動運転回路
４１ 単相交流電源
４２ 整流ブリッジ回路
４３ 運転切換制御部
４４ 電源周波数検出部
４５ 同期運転回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に出力軸を中心に回転可能に支持されたロータと、該ロータに囲まれた空間内に配置され、ステータコアにボビンを通じてモータコイルが巻き回されたステータとを備えた６極同期モータにおいて、
前記ステータは出力軸を囲むコアにロータと対向する複数の磁極部が形成されており、該コアにボビンの軸線が出力軸を中心とする放射状の軸線に対して周方向に所定角度傾いて組み付けられることを特徴とする６極同期モータ。
【請求項２】
前記ボビンは出力軸を中心として等角度範囲に形成されたコアの突当て面に突き当てられて組み付けられることを特徴とする請求項１記載の６極同期モータ。
【請求項３】
ステータコアは出力軸を囲む主コアと該主コアに対して分離可能な分割コアを具備し、主コアに複数箇所に設けられる突当て面に突設された挿入部に巻芯部芯孔を嵌め込ませてボビンが組み付けられ、該ボビンの外側より巻芯部芯孔に挿入して挿入部へ突き当てることにより分割コアが組み付けられることを特徴とする請求項１記載の６極同期モータ。
【請求項４】
コイル外結線を行なう結線基板がコアの突当て面に各々突き当てられ、各結線基板にボビンを重ね合わせ、各ボビンの巻芯部芯孔へ分割コアが挿入されて組み付けられることを特徴とする請求項１記載の６極同期モータ。
【請求項５】
ステータコアのロータに対向する磁極部は、磁束作用面部の形状が磁極中心に対して磁気的に非対称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記載の６極同期モータ。
【請求項１】
ケース内に出力軸を中心に回転可能に支持されたロータと、該ロータに囲まれた空間内に配置され、ステータコアにボビンを通じてモータコイルが巻き回されたステータとを備えた６極同期モータにおいて、
前記ステータは出力軸を囲むコアにロータと対向する複数の磁極部が形成されており、該コアにボビンの軸線が出力軸を中心とする放射状の軸線に対して周方向に所定角度傾いて組み付けられることを特徴とする６極同期モータ。
【請求項２】
前記ボビンは出力軸を中心として等角度範囲に形成されたコアの突当て面に突き当てられて組み付けられることを特徴とする請求項１記載の６極同期モータ。
【請求項３】
ステータコアは出力軸を囲む主コアと該主コアに対して分離可能な分割コアを具備し、主コアに複数箇所に設けられる突当て面に突設された挿入部に巻芯部芯孔を嵌め込ませてボビンが組み付けられ、該ボビンの外側より巻芯部芯孔に挿入して挿入部へ突き当てることにより分割コアが組み付けられることを特徴とする請求項１記載の６極同期モータ。
【請求項４】
コイル外結線を行なう結線基板がコアの突当て面に各々突き当てられ、各結線基板にボビンを重ね合わせ、各ボビンの巻芯部芯孔へ分割コアが挿入されて組み付けられることを特徴とする請求項１記載の６極同期モータ。
【請求項５】
ステータコアのロータに対向する磁極部は、磁束作用面部の形状が磁極中心に対して磁気的に非対称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記載の６極同期モータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−３７２３４（Ｐ２００７−３７２３４Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１４１６１（Ｐ２００５−２１４１６１）
【出願日】平成１７年７月２５日（２００５．７．２５）
【出願人】（５０４２７２４０８）有限会社ケイ・アールアンドデイ (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２５日（２００５．７．２５）
【出願人】（５０４２７２４０８）有限会社ケイ・アールアンドデイ (9)
【Ｆターム（参考）】
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