專利名稱：三相無(wú)刷馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)式的馬達(dá)。本發(fā)明所示例的馬達(dá)，不僅可以用于OA設(shè)備和家電制品等，而且也可以用于其它用途。
背景技術(shù)：
過(guò)去，為了減低馬達(dá)的歯槽轉(zhuǎn)矩，進(jìn)行了多種技術(shù)提案。日本國(guó)實(shí)用新型公開平5-2551號(hào)公報(bào)中公開的馬達(dá)電樞,具備具有多個(gè)齒的電樞鐵心，和收納在多個(gè)齒之間的槽內(nèi)的電樞線圈。在齒的與轉(zhuǎn)子磁極對(duì)置的前端部，設(shè)有兩個(gè)沿與轉(zhuǎn)子軸平行的方向延伸的切口，其疑似槽。如果轉(zhuǎn)子磁極數(shù)P和槽數(shù)Ns的最大公約數(shù)為nm，那么對(duì)于第[{(0，1，2，…nm) XNs/nJ+l]個(gè)齒上，疑似槽設(shè)在與槽的中心成角度差A(yù) 0 = 360/(NsXmX (nm+l)}的位置。馬達(dá)通過(guò)設(shè)有疑似槽可減低齒槽轉(zhuǎn)矩。

發(fā)明內(nèi)容
但是，如日本國(guó)實(shí)用新型公開平5-2551號(hào)公報(bào)所示，在為減低齒槽轉(zhuǎn)矩在齒的前端面上設(shè)置凹部等的情況下，前端面上的凹部的位置根據(jù)轉(zhuǎn)子磁鐵的極數(shù)和定子的槽數(shù)決定。如果在不變更槽數(shù)的情況下，使用極數(shù)不同的轉(zhuǎn)子磁鐵，凹部的最佳位置就會(huì)變更，導(dǎo)致無(wú)法減低齒槽轉(zhuǎn)矩。而且為了變更凹部位置，所以需要對(duì)定子進(jìn)行再設(shè)計(jì)，因此增大了馬達(dá)的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于通過(guò)提供一種可以對(duì)極數(shù)不同的多個(gè)轉(zhuǎn)子磁鐵減少齒槽轉(zhuǎn)矩的馬達(dá)構(gòu)造，來(lái)降低馬達(dá)的制造成本。本發(fā)明例示的第I方面的三相無(wú)刷馬達(dá)，具有靜止部和旋轉(zhuǎn)部，其中靜止部具有以中心軸線為中心且呈環(huán)狀的定子，旋轉(zhuǎn)部具有配置于所述定子內(nèi)側(cè)或外側(cè)的轉(zhuǎn)子磁鐵，所述定子的定子鐵心具有環(huán)狀的鐵心背部和沿周向配置，并從所述鐵心背部向所述轉(zhuǎn)子磁鐵延伸的多個(gè)齒部，所述定子的槽數(shù)為15個(gè)，所述轉(zhuǎn)子磁鐵的極數(shù)為10個(gè)或者20個(gè)，所述多個(gè)齒部具有至少I個(gè)第I齒部和至少I個(gè)第2齒部，其中第I齒部在第I齒部的前端面，具有設(shè)置在從該前端面的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角3°和機(jī)械角9°的位置的4個(gè)凹部或4個(gè)凸部，第2齒部在第2齒部的前端面，具有設(shè)置在從該前端面的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角6°的位置的2個(gè)凹部或者2個(gè)凸部。本發(fā)明例示的第2方面的三相無(wú)刷馬達(dá)，具有靜止部和旋轉(zhuǎn)部，其中靜止部具有以中心軸線為中心且呈環(huán)狀的定子，旋轉(zhuǎn)部具有配置于所述定子內(nèi)側(cè)或外側(cè)的轉(zhuǎn)子磁鐵，所述定子的定子鐵心具有環(huán)狀的鐵心背部和沿周向配置，并從所述鐵心背部向所述轉(zhuǎn)子磁鐵延伸的多個(gè)齒部，所述定子的槽數(shù)為9個(gè)，所述轉(zhuǎn)子磁鐵的極數(shù)為6個(gè)或者12個(gè)，所述多個(gè)齒部具有至少I個(gè)第I齒部和至少I個(gè)第2齒部，其中第I齒部在第I齒部的前端面，具有設(shè)置在從該前端面的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角5°和機(jī)械角15°的位置的4個(gè)凹部或者4個(gè)凸部，第2齒部在第2齒部的前端面，具有設(shè)置在從其前端面的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角10°的位置的2個(gè)凹部或者2個(gè)凸部。根據(jù)本發(fā)明，即使將轉(zhuǎn)子磁鐵變更為極數(shù)不同，也可以在不改變定子設(shè)計(jì)的情況，減低齒槽轉(zhuǎn)矩，降低馬達(dá)的制造成本。


圖I是第I實(shí)施方式所示例的馬達(dá)的剖視圖。圖2是表示轉(zhuǎn)子磁鐵的磁化波形的圖。圖3是表示轉(zhuǎn)子磁鐵的磁化波形的圖。圖4是定子鐵心的俯視圖。圖5是表不第I齒部的圖。圖6是表示第I齒部的圖。圖7是表示第2齒部的圖。圖8是表示第2齒部的圖。圖9是表示齒槽轉(zhuǎn)矩的圖。圖10是表示馬達(dá)的反向電壓的圖。圖11是表示齒槽轉(zhuǎn)矩的圖。圖12是表示馬達(dá)的反向電壓的圖。圖13是第2實(shí)施方式所示例的馬達(dá)的定子鐵心的俯視圖。圖14是表示第I齒部的圖。圖15是表示第I齒部的圖。(符號(hào)說(shuō)明)I 馬達(dá)2 靜止部3 旋轉(zhuǎn)部22 定子33 轉(zhuǎn)子磁鐵51，52 磁化波形60 前端面61，62 凹部221，221a 定子鐵心224,226 齒部224a, 226a 第 I 齒部224b, 226b 第 2 齒部224c, 226c 第 3 齒部225 鐵心背部Jl 中心軸線
具體實(shí)施例方式在本說(shuō)明書中，將馬達(dá)的中心軸線方向的上側(cè)簡(jiǎn)稱為“上側(cè)”;下側(cè)簡(jiǎn)稱為“下側(cè)”。、另外，本說(shuō)明書中的上下方向不是指組裝入實(shí)際設(shè)備時(shí)的上下方向。并且，將以中心軸線為中心的周向簡(jiǎn)稱為“周向”，將以中心軸線為中心的徑向簡(jiǎn)稱為“徑向”。(第I實(shí)施方式)圖I是表示本發(fā)明所例示的第I實(shí)施方式的馬達(dá)I的圖。馬達(dá)I是三相無(wú)刷馬達(dá)，例如可用于OA(office automation)設(shè)備。馬達(dá)I是外轉(zhuǎn)子型馬達(dá)，具有作為固定組裝體的靜止部2 ;作為旋轉(zhuǎn)組裝體的旋轉(zhuǎn)部3 ;和作為軸承機(jī)構(gòu)的上部球軸承41和下部球軸承42。旋轉(zhuǎn)部3被支撐為通過(guò)上部球軸承41和下部球軸承42相對(duì)于靜止部2以馬達(dá)I的中心軸線Jl為中心可旋轉(zhuǎn)。靜止部2具有基底部21 ;定子22 ;和軸承保持部23。軸承保持部23具有，圓筒部231和凸緣部232。圓筒部231位于基底部21的中央的孔部的內(nèi)側(cè)，且向上方延伸。凸緣 部232從圓筒部231的下部向徑向外側(cè)延展，且固定在基底部21的下表面。上部球軸承41保持在圓筒部231的內(nèi)周面的上部，下部球軸承42保持在下部。定子22以中心軸線Jl為中心呈環(huán)狀，安裝在圓筒部231的外周面。定子22具有定子鐵心221和線圈223，定子鐵心221通過(guò)薄板狀的硅鋼板層壓而成形，線圈223通過(guò)將導(dǎo)線纏繞于定子鐵心221的各齒部224而成形。旋轉(zhuǎn)部3具有軸31 ;轉(zhuǎn)子保持架32 ;和轉(zhuǎn)子磁鐵33。軸31插入上部球軸承41和下部球軸承42，且被上部球軸承41和下部球軸承42支撐為可旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子保持架32呈有蓋的大致圓筒狀。軸31固定在轉(zhuǎn)子保持架32的蓋部的中央的孔部。轉(zhuǎn)子磁鐵33固定在轉(zhuǎn)子保持架32的圓筒部的內(nèi)側(cè)，且位于定子22的徑向外側(cè)。轉(zhuǎn)子磁鐵33是一個(gè)呈環(huán)狀的部件。在本實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子磁鐵33使用的磁極數(shù)(以下簡(jiǎn)稱為“極數(shù)”)為10個(gè)或者20個(gè)。在馬達(dá)I中，通過(guò)對(duì)定子22供給三相電流，在轉(zhuǎn)子磁鐵33和定子22之間產(chǎn)生以中心軸線Jl為中心的扭矩。圖2是表示在極數(shù)為20個(gè)的情況下，與轉(zhuǎn)子磁鐵33的齒部224對(duì)置的表面上的磁化波形的圖。在圖2中，縱軸表示磁通密度，橫軸通過(guò)角度表示轉(zhuǎn)子磁鐵33的內(nèi)周面的位置。磁化波形51，磁通密度向圖2中的右側(cè)急劇上升后，維持在高值，之后急劇下降維持在低值，然后再次急劇上升。如此，磁化波形51在橫軸的上下位置呈大致梯形。圖3是表示在極數(shù)為10個(gè)的情況下，轉(zhuǎn)子磁鐵33的磁化波形的圖。磁化波形52和圖2所示的磁化波形51相同，在橫軸的上下位置呈大致梯形。圖4是定子鐵心221的俯視圖。定子鐵心221具有15個(gè)齒部224a，224b，224c，和鐵心背部225。以下將齒部224a，224b，224c總稱為“齒部224”。構(gòu)成定子鐵心221的層壓鋼板的各層，在周向?yàn)镮枚連續(xù)的金屬板。鐵心背部225呈環(huán)狀。齒部224從鐵心背部225向徑向外側(cè)延伸。15個(gè)齒部224在周向等間距配置。在本實(shí)施方式中，在周向相鄰的齒部224和齒部224之間的間隙，即槽間隙227的個(gè)數(shù)(以下簡(jiǎn)稱為“槽數(shù)”)為15個(gè)。以中心軸線Jl為中心相鄰的2個(gè)槽間隙227的中心之間的機(jī)械角(以下簡(jiǎn)稱為“槽間距角”)為24° ( = 360° /15)。槽間隙227的機(jī)械角為5. 4°。從位于圖4的上側(cè)的齒部224a開始，沿順時(shí)針?lè)较?，在第I個(gè)，第2個(gè)，第6個(gè)，第7個(gè)，第11個(gè)和第12個(gè)齒部224a(以下簡(jiǎn)稱為“第I齒部”)的前端面60，設(shè)有4個(gè)從前端面60向徑向內(nèi)側(cè)凹陷的凹部61。在第3個(gè)，第5個(gè)，第8個(gè)，第10個(gè)，第13個(gè)和第15個(gè)齒部224b (以下簡(jiǎn)稱為“第2齒部”)的前端面60，設(shè)有2個(gè)從前端面60沿徑向向內(nèi)側(cè)凹陷的凹部62。并且，在第4個(gè)，第9個(gè)和第14個(gè)齒部224c(以下簡(jiǎn)稱為“第3齒部”)的前端面60，不存在凹部。第3齒部224c的前端面60，是以與中心軸線Jl平行的軸線，更準(zhǔn)確的表達(dá)是以位于從中心軸線Jl向第3齒部224c前端側(cè)偏移的位置的軸線為中心的圓筒面的一部分。前端面60也可以是以中心軸線Jl為中心的圓筒面的一部分。在定子22中，齒部224為以中心軸線Jl為中心的3次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。即第I齒部224a，第2齒部224b，及第3齒部224c是每120°角重復(fù)排列。圖5是放大表示第I齒部224a的前端的圖。第I齒部224a的凹部 61具有底面611和一對(duì)斜面612。但是在第I齒部224a的前端面60的周向兩端部，只存在凹部61的一部分。具體說(shuō)，位于前端面60的周向兩端部的凹部61具有底面611的一部分和一個(gè)斜面612。在前端面60，除底面611以外的部位，都可以看作凸部。在前端面60中，凹部61之間的部位613，是以與中心軸線Jl平行的軸線為中心的圓筒面的一部分。部位613除了是部分存在這點(diǎn)外，和第3齒部224c的前端面60形狀相同。以下將部位613稱為“基準(zhǔn)前端面613”。斜面612位于底面611的周向兩側(cè)，以隨著從底面611沿周向遠(yuǎn)離而遠(yuǎn)離中心軸線Jl的方式傾斜。斜面612的連接徑向外側(cè)的邊緣和中心軸線Jl的線段,和連接徑向內(nèi)側(cè)的邊緣和中心軸線Jl的線段之間的角度約為1°。斜面612與底面611和基準(zhǔn)前端面613連接。通過(guò)設(shè)置斜面612，可以使第I齒部224a和轉(zhuǎn)子磁鐵33之間的磁氣變化變得緩和。如圖6所示，4個(gè)凹部61設(shè)置為底面611的中央的位置成為從前端面60的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角All( = 3° )和機(jī)械角A12( = 9° )的位置。但是兩端的凹部61的“底面611的中央”是指假定凹部61整體存在的情況下的底面611的中央。相鄰的2個(gè)凹部61的中央的間距角(以下稱為“凹部間距角”)為6°。凹部間距角是通過(guò)將極數(shù)20和槽數(shù)15的最小公倍數(shù)60除以槽數(shù)15得出4，再用槽間距角24°除以4算出的。第I齒部224a的4個(gè)凹部61的位置為在使用極數(shù)為20的轉(zhuǎn)子磁鐵33的情況下，減低在馬達(dá)I中產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩的位置。圖7是放大表示第2齒部224b的圖。第2齒部224b的凹部62具有底面621和一對(duì)斜面622。在前端面60，除底面621以外的部位，都可以看做凸部。在前端面60中，存在于凹部62左右的基準(zhǔn)前端面623為以與中心軸線Jl平行的軸線為中心的圓筒面的一部分?；鶞?zhǔn)前端面623除了是部分存在這點(diǎn)外，和第3齒部224c的前端面60形狀相同。斜面622與底面621和基準(zhǔn)前端面623連接，以隨著從底面621沿周向遠(yuǎn)離而遠(yuǎn)離中心軸線Jl的方式傾斜。斜面622的連接徑向外側(cè)的邊緣和中心軸線Jl的線段，和連接徑向內(nèi)側(cè)的邊緣和中心軸線Jl的線段之間的角度約為1°。2個(gè)凹部62之間的基準(zhǔn)前端面623，在從前端面60中央向周向兩側(cè)(±4) °的范圍內(nèi)存在。另外該基準(zhǔn)前端面623也可設(shè)置在例如從前端面60的中央向周向兩側(cè)(±3)°的范圍內(nèi)。如圖8所示，2個(gè)凹部62設(shè)置為底面621中央的位置成為從前端面60的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角A2( = 6° )的位置。2個(gè)凹部62的底面621的凹部間距角是12°。凹部間距角是通過(guò)將極數(shù)10和槽數(shù)15的最小公倍數(shù)30除以槽數(shù)15得出2，再用槽間距角24°除以2算出的。第2齒部224b的2個(gè)凹部62的位置為在使用極數(shù)為10個(gè)的轉(zhuǎn)子磁鐵33的情況下，減低在馬達(dá)I中產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩的位置。圖9是表示具有定子22的馬達(dá)I和具有比較例所示的定子的多個(gè)馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩在計(jì)算機(jī)上的解析結(jié)果的圖。馬達(dá)I和比較例所示多個(gè)馬達(dá)使用極數(shù)為20個(gè)的轉(zhuǎn)子磁鐵33。在圖9中，用將三角點(diǎn)(▲)連接成實(shí)線的曲線71來(lái)表示馬達(dá)I的齒槽轉(zhuǎn)矩的變化。并且用將四角點(diǎn)(■)連接成虛線的曲線72來(lái)表示和第I齒部224a同樣在所有齒部各設(shè)置4個(gè)凹部的比較例的馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩的變化。用將菱形點(diǎn)( )連接成虛線的曲線73來(lái)表示和第2齒部224b同樣在所有齒部各設(shè)置2個(gè)凹部的比較例的馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩的變化。用將圓點(diǎn)( )連接成實(shí)線的曲線74來(lái)表示齒部不存在凹部的比較例的馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩的變化。在使用極數(shù)為20個(gè)的轉(zhuǎn)子磁鐵3 3的情況下，如曲線72所示，在齒部設(shè)置4個(gè)凹部的比較例所示的馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩最小。曲線71所示的馬達(dá)I的齒槽轉(zhuǎn)矩比曲線74所示的不存在凹部的馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩小約40%。而且如曲線73所示，在齒部設(shè)置2個(gè)凹部的比較例的馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩比其他馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩大。這是因?yàn)榍€73所示的馬達(dá)的凹部配置不對(duì)應(yīng)極數(shù)為20個(gè)的轉(zhuǎn)子磁鐵33。圖10是表示關(guān)于馬達(dá)I和比較例所示多個(gè)馬達(dá)的反向電壓的圖。反向電壓與馬達(dá)的出力扭矩大小有關(guān)。在圖10中，對(duì)表示對(duì)應(yīng)馬達(dá)I和比較例所示多個(gè)馬達(dá)的反向電壓的變化的曲線標(biāo)注與圖9同樣的符號(hào)和點(diǎn)。如圖10所示，馬達(dá)I和比較例所示多個(gè)馬達(dá)的反向電壓幾乎相同。因此可以判明馬達(dá)I既維持了反向電壓又減低了齒槽轉(zhuǎn)矩。圖11是表示解析具有定子22的馬達(dá)I和具有比較例所示的定子的多個(gè)馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩的結(jié)果的圖，與圖9相對(duì)應(yīng)。在圖11中，馬達(dá)I和比較例所示的多個(gè)馬達(dá)使用極數(shù)為10個(gè)的轉(zhuǎn)子磁鐵33。這種情況下如曲線73所示，在齒部設(shè)置2個(gè)凹部的比較例的馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩最小。如曲線72所示，在齒部設(shè)置4個(gè)凹部的比較例的馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩，和曲線74所示的不存在凹部的比較例的馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩幾乎相同。曲線71所示的馬達(dá)I的齒槽轉(zhuǎn)矩，比設(shè)有4個(gè)凹部的馬達(dá)和不存在凹部的馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩約小25%。如圖12所示，馬達(dá)I和比較例所示的多個(gè)馬達(dá)的反向電壓幾乎相同。因此可以判明馬達(dá)1，即使在使用極數(shù)為10個(gè)的轉(zhuǎn)子磁鐵33的情況下，也能夠既維持反向電壓又減低齒槽轉(zhuǎn)矩。如上所述，以在所有齒部都不存在凹部的比較例的馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩為基準(zhǔn)的情況下，馬達(dá)1，即使在使用極數(shù)為20個(gè)或者10個(gè)中任一種轉(zhuǎn)子磁鐵33的情況下，也可以減低齒槽轉(zhuǎn)矩。其結(jié)果，對(duì)于使用極數(shù)為10個(gè)的轉(zhuǎn)子磁鐵33和極數(shù)為20個(gè)的轉(zhuǎn)子磁鐵33中任一種馬達(dá)1，即使將轉(zhuǎn)子磁鐵33的設(shè)計(jì)替換為另一種設(shè)計(jì)，也不需變更定子22的設(shè)計(jì)，就可以減低齒槽轉(zhuǎn)矩。其結(jié)果是可以降低馬達(dá)I的制造成本。以上對(duì)第I實(shí)施方式所示的馬達(dá)I進(jìn)行了說(shuō)明，作為馬達(dá)1，通過(guò)設(shè)置具有4個(gè)凹部61的第I齒部224a和2個(gè)凹部62的第2齒部224b的定子22，即使使用極數(shù)為10個(gè)或者20個(gè)中任一種轉(zhuǎn)子磁鐵33，都可以減低齒槽轉(zhuǎn)矩。(第2實(shí)施方式)圖13是第2實(shí)施方式所示的馬達(dá)I的定子鐵心221a的俯視圖。定子鐵心221a具有9個(gè)齒部226a, 226b, 226c，和鐵心背部225。以下將齒部226a, 226b, 226c總稱為“齒部226”。定子鐵心221a的槽數(shù)為9個(gè)。在馬達(dá)I中，使用極數(shù)為6個(gè)或者12個(gè)的轉(zhuǎn)子磁鐵33。馬達(dá)I的其他構(gòu)造和第I實(shí)施方式相同。以下對(duì)相同的構(gòu)成標(biāo)注相同的符號(hào)。從位于圖13的上側(cè)的齒部226a開始，沿順時(shí)針?lè)较?，在第I個(gè)，第4個(gè)，第7個(gè)齒部即第I齒部226a的前端面60設(shè)置4個(gè)凹部61。在第2個(gè)，第5個(gè)，第8個(gè)齒部即第2齒部226b的前端面設(shè)置2個(gè)凹部62。并且，在第3個(gè)，第6個(gè)，第9個(gè)齒部即第3齒部226的前端面60不存在凹部。第3齒部226c的前端面60，是以與中心軸線Jl平行的軸線，更準(zhǔn)確的表達(dá)是以位于從中心軸線Jl向第3齒部226c前端側(cè)偏移的位置的軸線為中心的圓筒面的一部分。另外，前端面60也可以是以中心軸線Jl為中心的圓筒面的一部分。在定子鐵心221a中，齒部226為以中心軸線Jl為中心的3次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。圖14是放大表示第I齒部226a的圖。第I齒部226a的4個(gè)凹部61的中央位置為從前端面60的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角A31 ( = 5° )的位置及機(jī)械角A32 ( = 15° )的位置。凹部61的凹部間距角為10°，凹部間距角是通過(guò)將極數(shù)12和槽數(shù)9的最小公倍數(shù)36除以槽數(shù)9得出4，再用槽間距角40° ( = 360° /9)除以4算出的。第I齒部226a的4個(gè)凹部61的位置為在使用極數(shù)為12個(gè)的轉(zhuǎn)子磁鐵33的情況下，減低馬達(dá)I中產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩的位置。圖15是放大表示第2齒部226b的放大圖。第2齒部226b的2個(gè)凹部62的中央位置為從前端面60的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角A4( = 10° )的位置。凹部間距角為20°，凹部間距角是通過(guò)將極數(shù)6和槽數(shù)9的最小公倍數(shù)18除以槽數(shù)9得出2，再用槽間距 角40°除以4算出的。第2齒部226b的2個(gè)凹部62的位置為在使用極數(shù)為6個(gè)的轉(zhuǎn)子磁鐵33的情況下，減低齒槽轉(zhuǎn)矩的位置。在第2實(shí)施方式中，也是通過(guò)設(shè)置具有4個(gè)凹部61的第I齒部226a和2個(gè)凹部62的第2齒部226b的定子22，即使使用極數(shù)為6個(gè)或者12個(gè)中任ー種轉(zhuǎn)子磁鐵33，確認(rèn)到可以減低齒槽轉(zhuǎn)矩。因此即使將轉(zhuǎn)子磁鐵33的設(shè)計(jì)替換為另一種設(shè)計(jì)，也不需變更定子22的設(shè)計(jì)，就可以降低馬達(dá)I的制造成本。以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，還可進(jìn)行各種變更。在第I實(shí)施方式所示馬達(dá)I中，根據(jù)槽間隙227的大小和定子22與轉(zhuǎn)子磁鐵33之間的間隙大小，通過(guò)在齒部224上設(shè)置凸部來(lái)代替凹部61，62，判明了可以減低在馬達(dá)I中產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩。在這種情況下，在第I齒部224a中，在從前端面60的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角3°的位置和機(jī)械角9°的位置，設(shè)置比基準(zhǔn)前端面613向徑向外側(cè)突出的4個(gè)凸部。在第2齒部224b中，在從前端面60的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角6°的位置，設(shè)置2個(gè)凸部。在設(shè)置4個(gè)凸部的情況下，位于兩端的2個(gè)凸部不需和另外2個(gè)凸部的形狀相同，可以僅是該另外2個(gè)凸部的形狀的一部分。通常在第I齒部224a設(shè)置凹部的情況下，第2齒部224b也設(shè)置凹部，在第I齒部224a設(shè)置凸部的情況下，第2齒部224b也設(shè)置凸部，但是不一定限于這種組合。在第2實(shí)施方式中，也可以在第I齒部226a設(shè)置4個(gè)凸部，在第2齒部226b設(shè)置2個(gè)凸部。第I齒部226a上的4個(gè)凸部，設(shè)置在從前端面60的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角5°的位置和機(jī)械角15°的位置。第2齒部226b上的2個(gè)凸部，設(shè)置在從前端面60的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角10°的位置。在第I實(shí)施方式中，通過(guò)設(shè)置至少I個(gè)第I齒部224a和至少I個(gè)第2齒部224b,即使使用極數(shù)為10個(gè)或者20個(gè)中任ー種轉(zhuǎn)子磁鐵33，都能夠減低齒槽轉(zhuǎn)矩。例如第I齒部224a和第2齒部224b的個(gè)數(shù)為3個(gè)，第3齒部224c的個(gè)數(shù)為9個(gè)。第I齒部224a的個(gè)數(shù)為5以下的情況下，通過(guò)加深凹部61，可以得到和圖4同樣的齒槽轉(zhuǎn)矩的減低效果。而且，即使擴(kuò)大凹部61的底面611的周向?qū)挾龋灿锌赡芴岣啐X槽轉(zhuǎn)矩的減低效果。對(duì)于第2齒部224b也同樣。當(dāng)然第I齒部224a的個(gè)數(shù)也可以是7個(gè)以上，第2齒部224b的個(gè)數(shù)也可以是7個(gè)以上。但是考慮到齒部個(gè)數(shù)為奇數(shù)，即使設(shè)置第I齒部224a和第2齒部224b的個(gè)數(shù)各為7個(gè),也還有I個(gè)剩余,所以優(yōu)選設(shè)置至少ー個(gè)第3齒部224c。并且，對(duì)于第2實(shí)施方式也相同，通過(guò)設(shè)置至少I個(gè)第I齒部226a和至少I個(gè)第2齒部226b，可以減低齒槽轉(zhuǎn)矩。優(yōu)選設(shè)置至少I個(gè)第3齒部224c。在上述實(shí)施方式中，齒部不一定沿周向等間距配置。在上述實(shí)施方式中，第I齒部224a，226a和第2齒部224b，226b可以隨機(jī)配置，但是考慮到馬達(dá)I是三相無(wú)刷馬達(dá)，優(yōu)選齒部為3次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。第I齒部，第2齒部和第3齒部，除如圖4和圖13所示配置以外，可以配置為各種各樣的3次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。并且，如圖4和圖13所示，優(yōu)選第I齒部224a和第2齒部224b個(gè)數(shù)相同且最多個(gè)數(shù)。 上述實(shí)施方式中的第I齒部224a，226a和第2齒部224b，226b的基準(zhǔn)前端面，第3齒部224c，226c的前端面60，如果可視為圓筒面的形狀，沒(méi)有必要為嚴(yán)密的圓筒面。如果是大致圓筒面，例如既可以是在俯視的情況下成為橢圓和其他曲線的曲面，也可以是多種曲面的組合。在上述實(shí)施方式中，可以省略凹部61，62的斜面612，622?？梢栽O(shè)置在俯視情況下呈橢圓形和大致圓形的槽狀的凹部。轉(zhuǎn)子磁鐵33可以是多個(gè)磁鐵呈環(huán)狀排列的分離狀類型。在這種情況下，在周向的磁化波形呈大致梯形。馬達(dá)I也可以是將轉(zhuǎn)子磁鐵33配置在定子22的徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達(dá)。這種情況下，齒部從鉄心背部225向徑向內(nèi)側(cè)即向轉(zhuǎn)子磁鐵33延伸。馬達(dá)I適合作為要求低成本化的家電制品的馬達(dá)。上述實(shí)施方式以及各變形例中的結(jié)構(gòu)只要不相互矛盾，就可以進(jìn)行適當(dāng)組合。
權(quán)利要求
1.一種三相無(wú)刷馬達(dá)，該三相無(wú)刷馬達(dá)包括 靜止部，其具有以中心軸線為中心的呈環(huán)狀的定子； 旋轉(zhuǎn)部，其具有配置在所述定子的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)的轉(zhuǎn)子磁鐵， 所述定子的定子鐵心具有 呈環(huán)狀的鐵心背部； 多個(gè)齒部，其沿周向配置，并從所述鐵心背部向轉(zhuǎn)子磁鐵延伸， 所述定子的槽數(shù)為15個(gè)，所述轉(zhuǎn)子磁鐵的極數(shù)為10個(gè)或者20個(gè)， 所述多個(gè)齒部具有至少I個(gè)第I齒部，在其前端面具有設(shè)置在從該前端面的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角3°和機(jī)械角9°的位置的4個(gè)凹部或者4個(gè)凸部； 至少I個(gè)第2齒部，在其前端面具有設(shè)置在從該前端面的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角6°的位置的2個(gè)凹部或者2個(gè)凸部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三相無(wú)刷馬達(dá)，其中， 在所述第I齒部的前端面有4個(gè)凹部， 所述第I齒部的前端面的4個(gè)凹部具有底面和斜面， 所述斜面位于所述底面的周向兩側(cè)，且以隨著從底面沿周向遠(yuǎn)離而遠(yuǎn)離中心軸線的方式傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三相無(wú)刷馬達(dá)，其中， 所述多個(gè)齒部為以所述中心軸線為中心的3次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三相無(wú)刷馬達(dá)，其中， 所述多個(gè)齒部還具有至少I個(gè)第3齒部，該第3齒部的前端面呈以所述中心軸線或者以與所述中心軸線平行的軸線為中心的圓筒面狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三相無(wú)刷馬達(dá)，其中， 所述第I齒部和所述第2齒部的個(gè)數(shù)相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三相無(wú)刷馬達(dá)，其中， 所述多個(gè)齒部還具有至少I個(gè)第3齒部，該第3齒部的前端面呈以所述中心軸線或者以與所述中心軸線平行的軸線為中心的圓筒面狀， 所述第I齒部和第2齒部的個(gè)數(shù)最多。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三相無(wú)刷馬達(dá)，其中， 所述多個(gè)齒部為以所述中心軸線為中心的3次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱， 所述多個(gè)齒部還具有3個(gè)第3齒部，該第3齒部的前端面呈以所述中心軸線或者以與所述中心軸線平行的軸線為中心的圓筒面狀， 所述第I齒部和所述第2齒部的個(gè)數(shù)分別為6個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三相無(wú)刷馬達(dá)，其中， 所述轉(zhuǎn)子磁鐵為一個(gè)呈環(huán)狀的部件， 與所述轉(zhuǎn)子磁鐵的所述多個(gè)齒部對(duì)置的表面上的磁化波形呈梯形。
9.一種三相無(wú)刷馬達(dá)，該三相無(wú)刷馬達(dá)包括 靜止部，其具有以中心軸線為中心的呈環(huán)狀的定子； 旋轉(zhuǎn)部，其具有配置在所述定子的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)的轉(zhuǎn)子磁鐵，所述定子的定子鐵心具有 呈環(huán)狀的鐵心背部； 多個(gè)齒部，其沿周向配置，并從所述鐵心背部向所述轉(zhuǎn)子磁鐵延伸， 所述定子的槽數(shù)為9個(gè)，所述轉(zhuǎn)子磁鐵的極數(shù)為6個(gè)或者12個(gè)， 所述多個(gè)齒部具有 至少I個(gè)第I齒部，在其前端面具有設(shè)置在從該前端面的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角5°和機(jī)械角15°的位置的4個(gè)凹部或者4個(gè)凸部； 至少I個(gè)第2齒部，在其前端面具有設(shè)置在從該前端面的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角10°的位置的2個(gè)凹部或者2個(gè)凸部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三相無(wú)刷馬達(dá)，其中， 在所述第I齒部的前端面有4個(gè)凹部， 所述第I齒部的前端面的4個(gè)凹部具有底面和斜面， 所述斜面位于所述底面的周向兩側(cè)，且以隨著從底面沿周向遠(yuǎn)離而遠(yuǎn)離中心軸線的方式傾斜。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三相無(wú)刷馬達(dá)，其中， 所述多個(gè)齒部為以所述中心軸線為中心的3次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三相無(wú)刷馬達(dá)，其中， 所述多個(gè)齒部還具有至少I個(gè)第3齒部，該第3齒部的前端面呈以所述中心軸線或者以與所述中心軸線平行的軸線為中心的圓筒面狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三相無(wú)刷馬達(dá)，其中， 所述第I齒部和所述第2齒部的個(gè)數(shù)相同。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的三相無(wú)刷馬達(dá)，其中， 所述多個(gè)齒部還具有至少I個(gè)第3齒部，該第3齒部的前端面呈以所述中心軸線或者以與所述中心軸線平行的軸線為中心的圓筒面狀， 所述第I齒部和第2齒部的個(gè)數(shù)最多。
全文摘要
本發(fā)明提供三相無(wú)刷馬達(dá)。三相無(wú)刷馬達(dá)具有靜止部和旋轉(zhuǎn)部，其中靜止部具有以中心軸線為中心且呈環(huán)狀的定子，旋轉(zhuǎn)部具有配置在所述定子內(nèi)側(cè)或者外側(cè)的轉(zhuǎn)子磁鐵，所述定子的定子鐵心具有環(huán)狀的鐵心背部和沿軸向配置，并從所述鐵心背部向所述轉(zhuǎn)子磁鐵延伸的多個(gè)齒部，所述定子槽數(shù)為15個(gè)，所述轉(zhuǎn)子磁鐵的極數(shù)為10個(gè)或者20個(gè)，所述多個(gè)齒部具有至少1個(gè)第1齒部和至少1個(gè)第2齒部，其中在第1齒部的前端面，具有設(shè)置在從該前端面的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角3°和機(jī)械角9°的位置的4個(gè)凹部或者4個(gè)凸部，在第2齒部的前端面，具有設(shè)置在從該前端面的中央向周向兩側(cè)傾斜機(jī)械角6°的位置的2個(gè)凹部或者2個(gè)凸部。
文檔編號(hào)H02K21/12GK102738989SQ20121008550
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者中丸勇二, 內(nèi)村智也 申請(qǐng)人:日本電產(chǎn)株式會(huì)社