スロット、溝

US2015061435(JP)
"[0026] FIG. 1 shows a motor 90 equipped with a stator 93 according to a first embodiment of the present disclosure. The motor 90 is a three phase brushless motor employed as a power source of a vehicular electric power steering. The motor 90 includes a housing 91, a rotor 92, and the stator 93. 

[0027] The rotor 92 includes a rotation axis 95, a rotor core 96, and multiple permanent magnets 97 and 98. The rotation axis 95 is rotatably supported by the housing 91 via bearings 94. The rotor core 96 is press-fitted to the rotation axis 95. The permanent magnets 97 and 98 are equipped to the rotor core 96. The rotor 92 according to the present embodiment may have, for example, 20 poles. The stator 93 has a stator core 10 and a stator winding 99. The stator core 10 is in a tubular shape and is located on the radially outside relative to the rotor 92. The stator core 10 is fixed to an inner wall of the housing 91. The stator winding 99 is wound around the stator core 10. 

[0028] Subsequently, the stator core 10 will be described with reference to FIGS. 2 to 9. For easy understanding, FIGS. 2 and 3 do not illustrate the stator winding 99. As shown in FIGS. 2 and 3, the stator core 10 includes a yoke member 20 and a teeth member 30. The yoke member 20 is in a tubular shape. The yoke member 20 is a laminated object including soft magnetic steel plates, which are laminated in the axial direction. In the present embodiment, the yoke member 20 is formed of, for example, a singular soft magnetic steel plate, which is rolled in a spiral form and stacked. 

[0029] The yoke member 20 has an inner wall defining multiple grooves 21, which extend in the axial direction. The grooves 21 are arranged in a circumferential direction and may be formed at constant angular intervals. The groove 21 has a narrow portion 22 and a deep portion 23. The narrow portion 22 has a width in the circumferential direction, and the width of the narrow portion 22 is smaller than a width of the deep portion 23 in the circumferential direction. A number of the grooves 21 is the same as a number of teeth 31 of the teeth member 30. The yoke member 20 has an outer diameter D (mm). The number of the grooves 21 is a groove number K. The outer diameter D and the groove number K is set, such that a number (ratio) K/D is 1 or more. According to the present embodiment, the outer diameter D is 110 (mm), and the groove number K is 120. "

「本発明の第１実施形態による固定子は、図１に示すモータに適用されている。モータ９０は、車両用電動パワーステアリングの動力源として用いられる三相ブラシレスモータであり、ハウジング９１、回転子９２および固定子９３を備えている。 

[0012] 回転子９２は、ハウジング９１により軸受９４を介して回転可能に支持されている回転軸９５、回転軸９５に圧入されている回転子鉄心９６、および、回転子鉄心９６に取り付けられている複数の永久磁石９７、９８を有する。本実施形態では、回転子９２の極数は例えば２０極である。固定子９３は、回転子９２に対し径方向外側でハウジング９１の内壁に固定されている筒状の固定子鉄心１０、および、固定子鉄心１０に巻回されている固定子巻線９９を有している。 

[0013] 次に、固定子鉄心１０について図２〜図９を参照して説明する。便宜上、図２、図３には固定子巻線９９を図示していない。 
図２および図３に示すように、固定子鉄心１０は、ヨーク部材２０およびティース部材３０から構成されている。 
ヨーク部材２０は、筒状であり、軟磁性鋼板が軸方向へ積層されて成る積層体である。本実施形態では、ヨーク部材２０は、螺旋状に巻き重ねられた一つの軟磁性鋼板から構成されている。 

[0014] ヨーク部材２０の内壁には、軸方向へ延びる複数の溝２１が形成されている。各溝２１は、周方向で等角度間隔に形成されている。溝２１の浅部２２は、溝２１の深部２３よりも周方向幅が小さくなっている。溝２１の数は、後述のティース部材３０のティース３１の数と同じである。ヨーク部材２０の外径をＤ［ｍｍ］とし、溝２１の数をＫ［個］とすると、外径Ｄおよび溝数Ｋは、Ｋ／Ｄが１以上となるように設定されている。本実施形態では、外径Ｄは１１０［ｍｍ］であり、溝数Ｋは１２０［個］である。」

"[0045] According to the above embodiments, the motor is exemplified by a full-pitch distributed winding motor including the stator core with 20 poles and 120 slots. In the example, the outer diameter D of the stator core is 110 (mm). The motor has a configuration in which adjacent teeth are at 30 degrees in electrical angle therebetween. In addition, two pairs of insulated three-phase windings are wound at one slot interval to have a phase difference at 30 degrees. The exemplified motor with relatively a large number of poles is enabled to enhance a torque at a low speed. 

[0046] It is noted that, the combination of the outer diameter D of the stator core, the number of the poles of the rotor, and the number of the slots of the stator core is not limited to the above-described example. 

[0047] According to another embodiment, the motor may be a full-pitch distributed winding motor including a stator core with 10 poles and 120 slots, and the outer diameter D of the stator core may be 110 (mm). The motor may have a configuration in which adjacent teeth are at 15 degrees in electrical angle therebetween. In addition, windings of two adjacent slots may be connected in series. In addition, two pairs of three-pole distributed windings may be insulated and may be wound at two-slot intervals to have a phase difference at 30 degrees. Each pole has a phase difference at 15 degrees. The motor having the present configuration may enable to approximate distribution of gap magnetic flux to a sine wave and may be employed in a low-noise and low-oscillation application. 

[0048] According to other embodiments, the motor may have, for example, a configuration with 16 poles and 96 slots, in which the outer diameter D is 90 (mm), a configuration with 24 poles and 144 slots, in which the outer diameter D is 120 (mm), and/or a configuration with 10 poles and 100 slots, in which the outer diameter D is 90 (mm), and two pairs of 5-phase windings are included. As exemplified above, the present disclosure may be applicable to various forms."

「前述の実施形態では、モータは、固定子鉄心の外径Ｄ＝１１０［ｍｍ］であって２０極１２０スロットの全節分布巻モータであった。このモータでは、隣接するティース間は電気角度で３０度であり、２組の絶縁された３相巻線が１スロット置きに巻装されて３０度の位相差を持った構成である。このように極数が比較的多いモータは、低速トルクを増強することができる。 
しかし、固定子鉄心の外径Ｄ、回転子の極数および固定子鉄心のスロット数の組み合わせはこれに限らない。 
本発明の他の実施形態では、モータは、例えば固定子鉄心の外径Ｄ＝１１０［ｍｍ］であって１０極１２０スロットの全節分布巻モータであってもよい。このモータでは、隣接するティース間は電気角度で１５度であり、隣接するスロット同士の巻線は直列接続され１相が１５度の位相差を持った３相の分布巻きが２組絶縁されて、２スロット置きに巻装され、３０度位相差を持った構成である。このような構成のモータは、ギャップ磁束の分布を正弦波に近づけて低騒音および低振動を目指す場合に適したものである。 
その他、モータは、例えば外径Ｄ＝９０［ｍｍ］であって１６極９６スロットのもの、外径Ｄ＝１２０ｍｍであって２４極１４４スロットのもの、あるいは、外径Ｄ＝９０［ｍｍ］であって１０極１００スロットであり５相巻線が２組のものであってもよい。このように、本発明は種々の形態に適用可能である。」