[发明专利]无刷马达

说明书

提供能够不使效率降低而实现卷绕作业性和绕组占空因数的提高，且抑制在卷绕安装齿与非卷绕安装齿之间产生的磁通的流动的差异所引起的齿槽转矩的无刷马达。6个非卷绕安装齿(15)和卷绕有绕组的6个卷绕安装齿(17)沿着以轴线(L)为中心的周向交替配置而构成定子(4)，将沿着周向排列设置有14块驱动磁体(9)的转子(10)支承为在定子的外周侧以轴线为中心能够旋转。使各非卷绕安装齿及各卷绕安装齿的外周端(15a、17a)与转子的驱动磁体相对置，通过向定子的绕组的通电而将在各齿流动的磁通连续地切换以使转子旋转。各非卷绕安装齿的外周端的周向的宽度(B₁)设定为比各卷绕安装齿的外周端的周向的宽度(B₂)宽。

技术领域

本发明涉及无刷马达，详细而言涉及无刷马达的定子的构造。

背景技术

在例如内转子型的无刷马达中，在壳体内配设有定子，具备驱动磁体的转子以能够旋转的方式支承于定子的内周侧。在定子中，朝向内周侧突出形成有多个齿，该多个齿沿着周向以等间隔配置，且在各齿之间开口形成有槽。经由这些槽向各齿卷绕U相、V相、W相这三相的绕组而形成各相的线圈，通过以上结构而构成了马达。在与转子的旋转角度相应的时机对定子的各相的线圈依次通电，与此相应地向各齿流动的磁通被连续地切换而对转子赋予旋转力。

在上述无刷马达中，由于向全部的齿卷绕绕组，因此卷绕作业的效率差，另外，在同一槽内相邻的齿的线圈之间需要空隙或者与该该空隙相当的绝缘，而且在是一体型的定子铁心的情况下，需要相邻的齿的线圈和绕组用嘴的间隙，因此，在槽内的线圈的占空因数方面也存在改良的余地。

于是，在卷绕有绕组的各卷绕安装齿之间配置有非卷绕安装齿的无刷马达正被实用化，该非卷绕安装齿未卷绕有绕组而专门仅作为磁路发挥功能。在这样的无刷马达中，在各槽内配置有单一的齿的绕组，因此，无需确保不同的绕组之间的绝缘、相邻的齿的线圈的间隙，能够使槽内的线圈的占空因数、以及马达效率提高，并且，通过成为绕组的对象的齿的数量减半，从而卷绕作业的效率也提高。

另一方面，以进一步的效率提高为目标，在例如专利文献1中公开有一种对非卷绕安装齿(在专利文献1中记为补极)的形状进行改良的技术。该技术用于有效活用在各槽内形成的无效空间而扩大非卷绕安装齿的磁路宽度。

即，在以转子的旋转轴为中心的定子的半径方向上，在卷绕安装齿上大致均等地卷绕有绕组，与此相对，槽呈朝向外周侧扩大的截面形状。因此，在各槽内的外周侧形成有无效空间，在专利文献1的技术中，使位于无效空间的非卷绕安装齿的基端侧沿着周向呈锥形状扩大。由此，即使设置有用于将马达固定于安装对象的固定部(装配螺栓孔等)，也能够维持通过的磁通量，因此，能够避免转矩的降低。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-118611号公报

发明要解决的课题

然而，专利文献1的技术产生了齿槽转矩的增大(进而转矩脉动的增大)这样的弊端。即，由于基端侧的扩大，从而非卷绕安装齿成为与卷绕安装齿不同的形状，必然地，也在磁通的流动方面在卷绕安装齿与非卷绕安装齿之间产生大的差异。

已知在双方的齿之间磁通的流动大致均等的情况下，转子每转一圈，齿槽转矩以定子侧的齿数与转子侧的驱动磁体数的最小公倍数变动。与此相对，在双方的齿之间磁通的流动产生了大的差异的情况下，相邻的卷绕安装齿和非卷绕安装齿作为一个齿而对转矩变动造成影响，因此，转矩变动幅度增大。

在无刷马达产生的齿槽转矩在运转中的噪音及振动方面并不优选，为了对其进行抑制，以往采取了各种对策，例如，实施变更线圈的通电时机的对策。然而，使通电时机从最佳值变更会导致马达效率的降低，因此，该对策只不过是从齿槽转矩和马达效率这双方的观点出发确定了妥协点。