特開 2024-26039 モータ用ステータ構造、モータ及びファン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024026039

(43)【公開日】2024-02-28

(54)【発明の名称】モータ用ステータ構造、モータ及びファン

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/18 20060101AFI20240220BHJP

   H02K 1/14 20060101ALI20240220BHJP

【ＦＩ】

H02K1/18 C

H02K1/14 Z

【審査請求】有

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023106493

(22)【出願日】2023-06-28

(31)【優先権主張番号】202222148064.9

(32)【優先日】2022-08-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】516285032

【氏名又は名称】広東美的環境電器制造有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＧＤ ＭＩＤＥＡ ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ ＡＰＰＬＩＡＮＣＥＳ ＭＦＧ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．２８ Ｅａｓｔ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｈｅｓｕｉ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ，Ｄｏｎｇｆｕ Ｒｏａｄ，Ｄｏｎｇｆｅｎｇ Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５２８４２５，ＣＨＩＮＡ

(74)【代理人】

【識別番号】100112656

【弁理士】

【氏名又は名称】宮田 英毅

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】梁顯堂

(72)【発明者】

【氏名】王云峰

(72)【発明者】

【氏名】陳連城

(72)【発明者】

【氏名】叶似錦

【テーマコード（参考）】

5H601

【Ｆターム（参考）】

5H601AA08

5H601BB12

5H601CC01

5H601CC11

5H601DD02

5H601DD11

5H601FF17

5H601GA02

5H601GB05

5H601GB12

5H601GB33

5H601GB48

5H601GD02

5H601GD08

5H601GD23

5H601JJ07

5H601KK14

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ステータコアの強度が高いモータ用ステータ構造を提供する。
【解決手段】ステータ構造は、モータの周方向に沿って互いの端部が継ぎ合わされて環状のステータコアを形成する複数のコアユニット３１１を含み、各コアユニットは、半歯部３１２１、３１２２と、ヨーク部とを含み、半歯部はヨーク部の両端にそれぞれ設けられ、各半歯部には接続部３１４１、３１４２が設けられ、周方向において、２つのコアユニットにおける隣接した２つの半歯部が、各々の接続部によって接続されている。本発明の実施例に係るモータ用ステータ構造によれば、半歯部に継ぎ合せ位置を設定することにより、継ぎ合せ位置がヨーク部に与える影響を低減し、ステータコアの強度を高くすることを保証する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータ用ステータ構造であって、
前記モータの周方向に沿って互いの端部が継ぎ合わされて環状のステータコアを形成する複数のコアユニットを含み、
各前記コアユニットは、半歯部と、ヨーク部とを含み、
前記半歯部は前記ヨーク部の両端にそれぞれ設けられ、各前記半歯部には接続部が設けられ、前記周方向において、２つの前記コアユニットにおける隣接した２つの前記半歯部が、各々の接続部によって接続されている、ことを特徴とするモータ用ステータ構造。

【請求項2】

前記コアユニットは、前記ヨーク部に設けられ且つ両端の２つの前記半歯部の間に位置する全歯部をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のモータ用ステータ構造。

【請求項3】

２つの前記半歯部は、各々の前記接続部によって接続された後、１つの前記全歯部を形成する、ことを特徴とする請求項２に記載のモータ用ステータ構造。

【請求項4】

前記コアユニットにおける一方の前記半歯部には凹溝が設けられ、他方の前記半歯部には突起が設けられ、前記凹溝と前記突起は前記接続部として構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のモータ用ステータ構造。

【請求項5】

各前記半歯部は、隣接した他の前記半歯部と接続するのに適した接続側面を有し、前記凹溝は、前記接続側面から凹み、または前記突起は、前記接続側面から突出している、ことを特徴とする請求項４に記載のモータ用ステータ構造。

【請求項6】

前記モータの径方向において、前記凹溝または前記突起は、対応する前記接続側面の中央位置にある、ことを特徴とする請求項５に記載のモータ用ステータ構造。

【請求項7】

前記突起の２つの軸方向端面は、対応する前記半歯部の２つの軸方向端面とそれぞれ面一であり、前記凹溝は、前記モータの軸方向に沿って延伸し、対応する前記半歯部の２つの軸方向端面を貫通する、ことを特徴とする請求項４に記載のモータ用ステータ構造。

【請求項8】

前記凹溝の開口幅は、前記凹溝の基部の幅よりも小さく、前記突起は、前記凹溝の形状に適合している、ことを特徴とする請求項４に記載のモータ用ステータ構造。

【請求項9】

前記ヨーク部の径方向幅と前記全歯部の周方向幅との比は、１／２～２／３である、ことを特徴とする請求項２又は３に記載のモータ用ステータ構造。

【請求項10】

前記接続部の周方向幅と前記全歯部の周方向幅との比は、０.１５～０.４である、ことを特徴とする請求項２又は３に記載のモータ用ステータ構造。

【請求項11】

前記コアユニットの径方向幅をＦ、前記全歯部の周方向幅をＤ、前記ヨーク部の径方向幅をＥとしたとき、Ｄ、Ｅ、Ｆは、Ｅ＋０.５Ｄ≦Ｆ≦Ｅ＋Ｄの関係式を満たす、ことを特徴とする請求項２又は３に記載のモータ用ステータ構造。

【請求項12】

前記コアユニットは円弧状構造であり、前記コアユニットの内径と前記コアユニットの外径との比は、０.６～０.９５である、ことを特徴とする請求項１に記載のモータ用ステータ構造。

【請求項13】

前記ステータコアの軸方向両端に固定された環状の絶縁フレームをさらに含み、前記絶縁フレームは、少なくとも隣接した２つの前記全歯部の間に嵌入される嵌設部を有し、前記嵌設部は、巻線逃がし溝を有する、ことを特徴とする請求項２又は３に記載のモータ用ステータ構造。

【請求項14】

少なくとも一端の前記絶縁フレームは、前記ステータコアの軸方向に沿って前記コアユニットから離反する側へ突出するフレーム止め輪を有する、ことを特徴とする請求項１３に記載のモータ用ステータ構造。

【請求項15】

請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のモータ用ステータ構造を含む、ことを特徴とするモータ。

【請求項16】

請求項１５に記載のモータと、前記モータによって回転駆動されるファンブレードと、を含む、ことを特徴とするファン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はモータの技術分野に関し、より詳細には、モータ用ステータ構造、該モータ用ステータ構造を備えるモータ、及び該モータを備えるファンに関する。

【背景技術】

【0002】

関連技術において、中空モータのステータコアは、一枚のプレートを用いて一枚の円環を打ち抜いた後に積層されてなるが、中央の材料は廃棄され、材料の利用率が低く、モータのコストが高くなる。業界では、ステータコアのヨーク部で継ぎ合わせる継ぎ合わせ方法を使用する場合もあるが、中空モータの場合、そのステータコアのヨーク部が非常に狭く、このようなステータ構造は、強度が非常に弱く、信頼性と製造性が良くない。

【0003】

また、モータのステータとブッシュとの結合は、円周に沿って密着させているものがよく使用されているが、ステータのヨーク部の機械的強度を十分に確保するために、ステータのヨーク部を狭くすることができず（ステータのヨーク部の厚さが≧６ｍｍである必要がある）、材料の無駄およびモータのコスト上昇を招く。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、従来技術における上記技術的課題の少なくとも１つをある程度解決することを目的とする。このため、本発明は、半歯部に継ぎ合わせてステータコアを形成することにより、ステータコアの強度が高いモータ用ステータ構造を提案する。

【0005】

本発明は、また、上記モータ用ステータ構造を有するモータを提案する。

【0006】

本発明は、また、上記モータを備えたファンを提案する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施例に係るモータ用ステータ構造は、前記モータの周方向に沿って互いの端部が継ぎ合わされて環状のステータコアを形成する複数のコアユニットを含み、各前記コアユニットは、半歯部と、ヨーク部とを含み、前記半歯部は前記ヨーク部の両端にそれぞれ設けられ、各前記半歯部には接続部が設けられ、前記周方向において、２つの前記コアユニットにおける隣接した２つの前記半歯部が、各々の接続部によって接続されている。

【0008】

本発明の実施例に係るモータ用ステータ構造によれば、半歯部に継ぎ合せ位置を設定することにより、継ぎ合せ位置がヨーク部に与える影響を低減し、ステータコアの強度を高くすることを保証する。

【0009】

本発明のいくつかの実施例によれば、前記コアユニットは、前記ヨーク部に設けられ且つ両端の２つの前記半歯部の間に位置する全歯部をさらに含む。

【0010】

本発明のいくつかの実施例によれば、２つの前記半歯部は、各々の前記接続部によって接続された後、１つの前記全歯部を形成する。

【0011】

本発明のいくつかの実施例によれば、前記コアユニットにおける一方の前記半歯部には凹溝が設けられ、他方の前記半歯部には突起が設けられ、前記凹溝と前記突起は前記接続部として構成される。

【0012】

本発明のいくつかの実施例によれば、各前記半歯部は、隣接した他の前記半歯部と接続するのに適した接続側面を有し、前記凹溝は、前記接続側面から凹み、または前記突起は、前記接続側面から突出している。

【0013】

本発明のいくつかの実施例によれば、前記モータの径方向において、前記凹溝または前記突起は、対応する前記接続側面の中央位置にある。

【0014】

本発明のいくつかの実施例によれば、前記突起の２つの軸方向端面は、対応する前記半歯部の２つの軸方向端面とそれぞれ面一であり、前記凹溝は、前記モータの軸方向に沿って延伸し、対応する前記半歯部の２つの軸方向端面を貫通する。

【0015】

本発明のいくつかの実施例によれば、前記凹溝の開口幅は、前記凹溝の基部の幅よりも小さく、前記突起は、前記凹溝の形状に適合している。

【0016】

本発明のいくつかの実施例によれば、前記ヨーク部の径方向幅と前記全歯部の周方向幅との比は、１／２～２／３である。

【0017】

本発明のいくつかの実施例によれば、前記接続部の周方向幅と前記全歯部の周方向幅との比は、０.１５～０.４である。

【0018】

本発明のいくつかの実施例によれば、前記コアユニットの径方向幅をＦ、前記全歯部の周方向幅をＤ、前記ヨーク部の径方向幅をＥとしたとき、Ｄ、Ｅ、Ｆは、Ｅ＋０.５Ｄ≦Ｆ≦Ｅ＋Ｄの関係式を満たす。

【0019】

本発明のいくつかの実施例によれば、前記コアユニットは円弧状構造であり、前記コアユニットの内径と前記コアユニットの外径との比は、０.６～０.９５である。

【0020】

本発明のいくつかの実施例によれば、ステータ構造は、前記ステータコアの軸方向両端に固定された環状の絶縁フレームをさらに含み、前記絶縁フレームは、少なくとも隣接した２つの前記全歯部の間に嵌入される嵌設部を有し、前記嵌設部は、巻線逃がし溝を有する。

【0021】

本発明のいくつかの実施例によれば、少なくとも一端の前記絶縁フレームは、前記ステータコアの軸方向に沿って前記コアユニットから離反する側へ突出するフレーム止め輪を有する。

【0022】

本発明の第２態様の実施例に係るモータは、前記モータ用ステータ構造を含む。

【0023】

本発明の第３態様の実施例に係るファンは、前記モータと、前記モータによって回転駆動されるファンブレードと、を含む。

【0024】

本発明の追加的な態様および利点は、以下の説明において部分的に説明され、部分は以下の説明から明らかになるか、または本発明の実践によって理解される。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】コアユニットの模式図である。

【図2】ステータコアの模式図である。

【図3】ステータコアと絶縁フレームの組立模式図である。

【図4】フレーム止め輪を有する絶縁フレームの斜視模式図である。

【図5】フレーム止め輪を有する絶縁フレームの平面図である。

【図6】フレーム止め輪を有する絶縁フレームの正面図である。

【符号の説明】

【0026】

３１ ステータコア
３１１ コアユニット
３１２ 半歯部
３１２１ 第１半歯部
３１２２ 第２半歯部
３１３ ヨーク部
３１４ 接続部
３１４１ 第１接続部
３１４２ 第２接続部
３１５ 全歯部
３１６１ 第１接続側面
３１６２ 第２接続側面
３１７ 巻線溝
３１８ ストッパ構造
３３ 第１絶縁フレーム
３３１ フレーム止め輪
３３２ フレーム本体
３３３ 嵌設部
３４ 第２絶縁フレーム
３５ 巻線逃がし溝

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下に、本発明の実施例を詳細に説明し、上記本実施例の例は、最初から最後まで同一または類似の符号が同一または類似の要素、または同一または類似の機能を有する要素を表す図面に示されている。以下に、図面を参照して説明する実施例は、本発明を解釈するための例示であり、本発明に対する制限と理解できない。

【0028】

本発明の説明において、用語「縦」、「横」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」などが示す方位または位置関係は、図面に基づく方位又は位置関係であり、単に本発明の説明を便利化及び簡略化するためのものであり、当該装置や要素が必ず特定の方位を持って特定の方位で構成され作動しなければならないことを指示したり暗示したりするものではないため、本発明に対する制限と理解できない。

【0029】

また、用語「第１」、「第２」は、単に目的を説明するためのものであり、相対的な重要性を指示したり暗示したり、または指示された技術的特徴の数を暗黙的に表すものと理解できない。これにより、「第１」、「第２」に制限された特徴は、１つまたは複数の該特徴を明示的または暗黙的に含むことができる。本発明に対する説明において、「複数」は、特に明確で具体的な限定がない限り、少なくとも２つ、例えば２つ、３つなどを意味する。

【0030】

本発明においては、特に明確な規定と限定がない限り、「取付」、「接続」、「連結」、「固定」などの用語は広義的意味で理解しなければならず、例えば、固定接続、取り外し可能な接続または一体化、機械的接続、電気的接続または相互通信、直接接続または中間媒体による間接接続、２つの要素の内部の連通や２つの要素の相互作用関係であってもよい。本分野の通常の技術者の場合、本発明における上記用語の具体的な意味は、具体的な状況に応じて理解することができる。

【0031】

以下、図１～図６を参照して、本発明の実施例に係るモータ用ステータ構造について詳細に説明する。

【0032】

図１～図２を参照すると、本発明の実施例に係るモータ用ステータ構造は、モータの周方向に沿って互いの端部が継ぎ合わされて環状のステータコア３１を形成する複数のコアユニット３１１を含むことができる。例えば、図２に示す具体例において、３つのコアユニット３１１は、モータの周方向に沿って互いの端部が継ぎ合わされて、完全な環状のステータコア３１を形成する。

【0033】

選択的に、コアユニット３１１は、軟磁性材料を積層して構成することができる。

【0034】

各コアユニット３１１は、ヨーク部３１３の両端にそれぞれ設けられた半歯部３１２と、ヨーク部３１３とを含むことができ、各半歯部３１２には接続部３１４が設けられ、周方向において、２つのコアユニット３１１のうち隣接した２つの半歯部３１２は、それぞれの接続部３１４によって互いに接続される。具体的には、各コアユニット３１１の半歯部３１２は、ヨーク部３１３の一端に設けられた第１半歯部３１２１と、ヨーク部３１３の他端に設けられた第２半歯部３１２２とを含み、接続部３１４は、第１半歯部３１２１に設けられた第１接続部３１４１と、第２半歯部３１２２に設けられた第２接続部３１４２とを含み、１つのコアユニット３１１の第１半歯部３１２１における第１接続部３１４１は、隣接したコアユニット３１１の第２半歯部３１２２における第２接続部３１４２に接続され、隣接した２つのコアユニット３１１の継ぎ合せを実現する。締結具を介さずに、ステータ構造の軽量化、組立ステップの削減、コストの削減、工数の削減が可能である。

【0035】

本発明の実施例のモータ用ステータ構造によると、隣接した２つのコアユニット３１１の継ぎ合せ位置を半歯部３１２上に設定することにより、継ぎ合せ位置がヨーク部３１３に与える影響を低減し、ステータコア３１の強度を高くするとともに、ステータコアを全体に打ち抜く際の中央の材料の無駄を避け、コア材料の損失を低減し、ステータ構造の重量を軽減し、ステータ構造のコストを低減し、工程の難易度を低減することができる。また、本発明の実施例のステータ構造は、ヨーク部３１３をより細くでき、径方向の環幅の超薄化と、大きな中空領域を実現する。モータの径方向での環幅の超薄化を実現することで、環状のモータの環幅を非常に薄くする（≦軸受環幅＋６ｍｍ）とともに、薄型大口径構造のモータを提供でき、機器全体の形状をより多様化させ、且つ環状のモータの構造的強度と電気的安全性を確保することができる。

【0036】

本発明のいくつかの実施例では、図１～図２を参照して示すように、コアユニット３１１は、ヨーク部３１３に設けられ且つ両端の２つの半歯部３１２の間に位置する全歯部３１５を含むことができる。具体的には、ヨーク部３１３の一端は第１半歯部３１２１であり、ヨーク部３１３の他端は第２半歯部３１２２であり、全歯部３１５は第１半歯部３１２１と第２半歯部３１２２との間に位置する。全歯部３１５の数は、例えば５個、６個などの複数個であり、隣接した２つの全歯部３１５の間には巻線溝３１７が形成され、ステータ巻線は巻線溝３１７で巻回されるようになっている。

【0037】

本発明のいくつかの実施例では、２つの半歯部３１２は、それぞれの接続部３１４によって接続されて１つの全歯部３１５を形成する。各全歯部３１５の周方向の幅は等しく、かつ、任意の隣接した２つの全歯部３１５間の周方向の距離は等しく、ステータコア３１の構造が均一である。

【0038】

ステータコア３１の場合、選択的に、全歯部３１５の数が１５個以上４５個以下であり、且つ全歯部３１５の数は３の整数倍である。

【0039】

本発明のいくつかの実施例では、コアユニット３１１の一方の半歯部３１２には凹溝が設けられ、他方の半歯部３１２には突起が設けられ、凹溝と突起が接続部３１４として構成される。換言すると、第１接続部３１４１は凹溝であり、第２接続部３１４２は突起である。２つのコアユニット３１１を継ぎ合せる際に、１つのコアユニット３１１の凹溝が隣接したコアユニット３１１の突起に嵌合し、２つのコアユニット３１１の接続を実現する。

【0040】

本発明のいくつかの実施例では、各半歯部３１２は、隣接した他の半歯部３１２と接続するのに適した接続側面を有し、凹溝が接続側面から凹み、または、突起が接続側面から突出している。具体的には、第１半歯部３１２１は、第１接続側面３１６１を有し、第１接続側面３１６１には、第１接続側面３１６１から凹んだ凹溝が設けられている。第２半歯部３１２２は、第２接続側面３１６２を有し、第２接続側面３１６２には、第２接続側面３１６２から突出する突起が設けられている。隣接した２つのコアユニット３１１を継ぎ合せる際に、２つのコアユニット３１１の接続側面が密着する。

【0041】

本発明のいくつかの実施例では、モータの径方向において、凹溝または突起は、対応する接続側面の中央位置にある。例えば、凹溝は第１接続側面３１６１の中央位置にあり、突起は第２接続側面３１６２の中央位置にある。このようにすることで、接続部３１４が半歯部３１２に与える強度の影響は小さくなり、さらに、複数のコアユニット３１１を１つのステータコア３１に継ぎ合せる際に、ステータコア３１の強度が高くなる。

【0042】

本発明のいくつかの実施例では、突起の２つの軸方向端面は、対応する半歯部３１２の２つの軸方向端面とそれぞれ面一とされ、凹溝は、モータの軸方向に沿って延在し、対応する半歯部３１２の２つの軸方向端面を貫通する。換言すると、突起はコアユニット３１１の軸方向に沿って延在し、突起の軸方向高さは半歯部３１２の軸方向高さと等しい。同様に、凹溝はコアユニット３１１の軸方向に沿って延在し、凹溝の軸方向高さは半歯部３１２の軸方向高さと等しい。

【0043】

本発明のいくつかの実施例では、凹溝の開口幅は凹溝の基部の幅よりも小さく、突起は凹溝の形状に適合している。このように、凹溝と突起はいずれもアリ形状(鳩尾形)に構成され、凹溝と隣接した突起とが蟻継ぎを構成し、凹溝と突起とが嵌合すると、接続強度が高く、２つのコアユニット３１１が分離しにくくなる。突起は組立する際に軸方向に沿って凹溝内に挿入できる。ほぞの蟻継ぎ方式による継ぎ合せ方法を採用して各コアユニット３１１を効率的かつ迅速に密着連結させることができる。コアユニット３１１を打ち抜く時、帯状材料で実現可能であり、材料の利用率を効果的に向上させることができる。

【0044】

本発明のいくつかの実施例では、ヨーク部３１３の径方向幅と全歯部３１５の周方向幅との比は、１／２～２／３である。具体的には、ヨーク部３１３の径方向幅をＥ、全歯部３１５の周方向幅をＤとしたとき、１／２≦Ｅ／Ｄ≦２／３である。Ｅ／Ｄが１／２～２／３を超えると、モータのステータコア３１の利用率が低く、磁気効率が低くなるため、モータの全歯部３１５の歯数をあまり多くすることはできず、通常、業界での永久磁石アウタロータモータの全歯部３１５の歯数が６～１２歯に集中し、ステータコア３１の環状を狭くすることも制約される。

【0045】

選択的に、Ｅ／Ｄは０.５、０.５５、０.６、０.６６等であってもよい。もちろん、Ｅ／Ｄは１／２～２／３の間の他の数値であってもよく、ここでは一つ一つ列挙しない。具体例では、Ｄ＝５ｍｍ、Ｅ＝２.６ｍｍ、Ｅ／Ｄ＝０.５２である。

【0046】

全歯部３１５の周方向幅Ｄはヨーク部３１３の径方向幅Ｅよりも広く、かつ、蟻継ぎは磁束の正常的な流れに影響を与えることなく磁界の流れる方向に沿って平行に分離されるので、ステータコア３１の効率に影響を与えず、同時にはめ込み後ステータコア３１の高い機械的強度を確保する。

【0047】

本発明のいくつかの実施例では、接続部３１４の周方向幅と全歯部３１５の周方向幅との比は、０.１５～０.４である。具体的には、接続部３１４の周方向幅をＣ、全歯部３１５の周方向幅をＤとしたとき、０.１５≦Ｃ／Ｄ≦０.４である。選択的に、Ｃ／Ｄは０.１５、０.２、０.３、０.４等であってもよい。もちろん、Ｃ／Ｄは０.１５～０.４の間のその他の数値であってもよく、ここでは一つ一つ列挙しない。Ｃ／Ｄ＜０.１５の場合、接続部３１４の周方向幅が小さくなるため隣接した２つのコアユニット３１１の接続部３１４の接続強度が小さくなる。Ｃ／Ｄ＞０.４の場合、接続部３１４の周方向幅が長くなるため磁気抵抗が大きくなりすぎ、ステータコア３１の発熱及び破損が増大し、モータの効率が低下する。

【0048】

具体例では、Ｃ＝１ｍｍ、Ｄ＝５ｍｍ、Ｃ／Ｄ＝０.２である。

【0049】

本発明のいくつかの実施例では、コアユニット３１１の径方向幅をＦ、全歯部３１５の周方向幅をＤ、ヨーク部３１３の径方向幅をＥとしたとき、Ｄ、Ｅ、Ｆは、Ｅ＋０.５Ｄ≦Ｆ≦Ｅ＋Ｄの関係式を満たす。Ｆ＜Ｅ＋０.５Ｄの場合、コアユニット３１１の径方向幅が小さすぎるためステータ巻線工程が困難になる。あるいは、全歯部３１５の周方向幅とヨーク部３１３の径方向幅が大きすぎるため材料利用率が低くなり、モータのコストが高くなる。Ｆ＞Ｅ＋Ｄの場合、全歯部３１５の周方向幅およびヨーク部３１３の径方向幅が小さすぎるため、磁路が長くなりすぎ、損耗が大きくなり、モータの効率が低下する。

【0050】

選択的に、Ｆ＝Ｅ＋０.７６Ｄである。具体例では、Ｄ＝５ｍｍ、Ｅ＝２.６ｍｍ、Ｆ＝６.４ｍｍである。

【0051】

本発明のいくつかの実施例では、コアユニット３１１は円弧状構造であり、コアユニット３１１の内径とコアユニット３１１の外径との比は、０.６～０.９５である。コアユニット３１１の内径をＲ１、コアユニット３１１の外径をＲ２としたとき、０.６≦Ｒ１／Ｒ２≦０.９５である。選択的に、Ｒ１／Ｒ２は０.７、０.７５、０.８、０.８５、０.９等であってもよい。もちろん、Ｒ１／Ｒ２は０.６～０.９５の間のその他の数値であってもよく、ここでは一つ一つ列挙しない。Ｒ１／Ｒ２＜０.６の場合、コアユニット３１１の径方向幅（ステータコア３１の環幅とも呼ばれる）が大きくなり、ステータコア３１の外径を確保する必要がある場合、ステータコア３１の内孔が小さすぎて中空内孔の風吹出し効果に影響を与え、ステータコア３１の内径を確保する必要がある場合、ステータコア３１の外径が大きすぎてファンブレードの作業面積に影響を与え、ひいては吹出し風量に影響を与える。Ｒ１／Ｒ２＞０.９５の場合、全歯部３１５の径方向幅とヨーク部３１３の径方向幅が小さすぎるため、ステータコア３１の磁束密度が高く、鉄損が大きく、発熱が高くなり、モータの効率に影響を与える。

【0052】

選択的に、Ｒ１／Ｒ２は、０.７≦Ｒ１／Ｒ２≦０.９をさらに満たす。

【0053】

具体例では、Ｒ１およびＲ２は内半径値であって、Ｒ１＝８０.２ｍｍ、Ｒ２＝９３ｍｍ、Ｒ１／Ｒ２≒０.８６であってもよい。

【0054】

コアユニット３１１の内周面にストッパ構造３１８を設けることにより、モータの他の部品の外周にステータコア３１を外嵌めする時、ストッパ構造３１８により該部品との位置決め係合を実現でき、例えば、ステータコア３１がステータブッシュに嵌め込まれた後、ストッパ構造３１８がステータブッシュに係合することで、ステータコア３１とステータブッシュとの周方向の摺動の発生を効果的に制限し、ステータコア３１とステータブッシュとのがたつきの発生を防止し、これにより、ステータコア３１とステータブッシュとの間の振動及び騒音の発生を防止し、同時にステータブッシュとステータコア３１との締まり嵌めによるステータコア３１の変形を避けることができる。また、ステータコア３１とステータブッシュとの間で、円周に沿う密着に依存せず周方向の位置決めを実現する場合、ステータコア３１のヨーク部３１３の厚さは、例えば６ｍｍ未満に狭く設定できる。

【0055】

選択的に、ストッパ構造３１８は、コアユニット３１１の内周面を突出させてもよいし、コアユニット３１１の内周面から凹んだ溝状に形成してもよい。

【0056】

本発明のいくつかの実施例では、ステータ構造は、ステータコア３１の軸方向両端に固定された環状の絶縁フレームをさらに備える。具体的には、絶縁フレームは、ステータコア３１の軸方向一端に固定された第１絶縁フレーム３３と、ステータコア３１の軸方向他端に固定された第２絶縁フレーム３４とを備える。第１絶縁フレーム３３および第２絶縁フレーム３４は、ステータコア３１の軸方向両端を絶縁保護することで、ステータ構造の使用安全性を向上させる。各絶縁フレームは、一体構造であってもよいし、複数のフレームパーツが継ぎ合わされてなる環状構造であってもよい。また、ステータコア３１の両端に環状の絶縁フレームがそれぞれ嵌め込まれることにより、隣接した２つのコアユニット３１１間の分離が容易ではなくなり、環状のステータコア３１の構造的安定性をさらに高めることができる。業界で、低圧永久磁石アウタロータモータのステータ絶縁は絶縁層コーティング方法で絶縁を実現するものもあるが、この方法はただ絶縁保護効果を奏するのみであり、ステータコア３１の円周強度になんら寄与せず、コーティング層が剥がれやすく、安全事故を起こしやすい。

【0057】

絶縁フレームの円周止め輪構造により、ステータコア３１の円周強度を効果的かつ一層強化することができ、ヨーク幅３１３をより狭くすることもでき、ステータ歯数をより多く選択することで、モータの性能をより安定かつ確実にするとともに、ロータ回転時の振動及び騒音を効果的に防止・低減することができる。

【0058】

絶縁フレームは、少なくとも隣接した２つの全歯部３１５の間に嵌入される嵌設部３３３を有し、嵌設部３３３は、ステータ巻線を逃がすための巻線逃がし溝３５を有する。すなわち、絶縁フレームとステータコア３１とは嵌設固定でき、このため、嵌設部３３３は、隣接した２つの全歯部３１５間の位置を絶縁保護することができ、嵌設部３３３はステータコア３１の軸方向空間を余分に占有しない。

【0059】

本発明のいくつかの実施例では、少なくとも一端の絶縁フレームは、ステータコア３１の軸方向に沿って、コアユニット３１１から離反する側へ突出するフレーム止め輪３３１を有し、フレーム止め輪３３１は、絶縁フレームの構造的強度を高める一方、ステータコア３１とモータ内の他の構造とを分離させてモータの電気的安全距離を高めることができる。図３～図４に示すように、第１絶縁フレーム３３は、一例として、フレーム本体３３２と、フレーム本体３３２に接続され且つコアユニット３１１の軸方向に沿ってコアユニット３１１から離反する側へ突出するフレーム止め輪３３１とを備えている。

【0060】

以下、本発明の一具体例に係るモータ用ステータ構造について説明する。

【0061】

ステータ構造は、モータの周方向に沿って互いの端部が継ぎ合わされて環状のステータコア３１を形成する複数のコアユニット３１１と、第１絶縁フレーム３３と、第２絶縁フレーム３４と、を含む。各コアユニット３１１は、ヨーク部３１３と、ヨーク部３１３の一端に設けられた第１半歯部３１２１と、ヨーク部３１３の他端に設けられた第２半歯部３１２２と、第１半歯部３１２１と第２半歯部３１２２との間に位置する５つの全歯部３１５と、を含み、第１半歯部３１２１には凹溝が設けられ、第２半歯部３１２２には突起が設けられ、凹溝と突起はいずれもアリ形状に構成される。コアユニット３１１の軸方向において、突起の軸方向高さは半歯部３１２の軸方向高さと等しく、凹溝の軸方向高さは半歯部３１２の軸方向高さと等しい。突起又は凹溝の周方向幅をＣ、全歯部３１５の周方向幅をＤ、ヨーク部３１３の径方向幅をＥ、コアユニット３１１の径方向幅をＦ、コアユニット３１１の内半径をＲ１、コアユニット３１１の外半径をＲ２としたとき、Ｃ＝１ｍｍ、Ｄ＝５ｍｍ、Ｅ＝２.６ｍｍ、Ｆ＝６.４ｍｍ、Ｒ１／Ｒ２＝０.８である。第１絶縁フレーム３３はステータコア３１の軸方向一端に固定され、第２絶縁フレーム３４はステータコア３１の軸方向他端に固定される。第１絶縁フレーム３３および第２絶縁フレーム３４は、いずれも隣接した２つの全歯部３１５との間に嵌入する嵌設部３３３を有し、嵌設部３３３は巻線逃がし溝３５を有する。第１絶縁フレーム３３は、フレーム本体３３２と、フレーム本体３３２に連結され且つコアユニット３１１の軸方向に沿ってコアユニット３１１から離反する側へ突出するフレーム止め輪３３１と、を含み。

【0062】

本発明の第２態様の実施例に係るモータは、上述したモータ用ステータ構造を含む。

【0063】

本発明の第３態様の実施例に係るファンは、モータと、上述したモータによって回転駆動されるファンブレードと、を含む。

【0064】

本明細書の説明において、用語「一実施例」、「いくつかの実施例」、「例示」、「具体例」、または「いくつかの例示」等を参照する説明は、この実施例または例示に結合して説明された具体的な特徴、構造、材料または特性が本発明の少なくとも一つの実施例または例示に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語の概略的表現は、必ずしも同一の実施例又は例示を対象とすべきものではない。さらに、説明された具体的な特徴、構造、材料または特性は、任意の一つまたは複数の実施例または例示で適切な方法で結合することができる。また、当業者は、本明細書に記載されている異なる実施例または例を結合・組み合わせることができる。

【0065】

以上、本発明の実施例を示し、説明したが、上述した実施例は例示的なものと理解され、本発明に対する制限と理解できず、本分野の通常の技術者は本発明の範囲内で上記実施例を変更、修正、交替及び変形することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【外国語明細書】