JP2000188839A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブラシレスモータにおいて、突極巻線の渡り
線を対策して、トルクリップルの悪化を改善して大きい
トルクをもつモータを実現することを目的とする。 【解決手段】 永久磁石７と、ステータコア１５は永久
磁石７に空隙を有して対向して、ｍ・ｎ（ｎは２以上の
整数）個の突極１ａ〜１ｇを有し、前記ｍ（ｍは２以上
の整数）相を構成する相巻線６からなり、突極にｍ個お
きに巻回した複数の突極巻線５ａ、５ｄ、５ｇと、巻線
スペースを通る渡り線４ａ、４ｂと、さらに直列に繋が
り、渡り線と略同じ経路にある補償渡り線３とを有する
モータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として音響・映
像機器や情報関連機器に用いられるブラシレスモータに
係るもので、詳しくは、その突極巻線間の渡り線の構成
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ブラシレスモータ（以下モー
タという）の突極巻線間を直列に繋ぐ渡り線は次のよう
に構成されている。

【０００３】実登録２５７４１３７号公報の開示は突極
巻線間を直列に繋ぐ渡り線をステータコアの片側面に配
置している。また、特開平４−２７５０４２号公報の開
示は突極巻線間の渡り線を突極間の巻線スペースに通し
ている。

【０００４】図７は従来の突極巻線を含むモータの断面
図で実登録２５７４１３７号公報に示すように、ステー
タコア１５の一端面である片側面に形成された舌片部２
６により障壁が形成されるため、相巻線６の突極巻線間
を直列に繋ぐ渡り線がコア内径部の方へ移動することが
なくなる。

【０００５】このようにすることによって、ステータ２
７をブラケット９に装着する際に、相巻線６の渡り線の
噛み込みなどがなく絶縁が良好で信頼性が高いと記載さ
れている。

【０００６】また、図８は他の従来の突極巻線と渡り線
の引き回しを表す模式図で特開平４−２７５０４２号公
報に示すように突極巻線間を直列に繋ぐ渡り線４ａの全
部を、多点で交差させることなく巻線の巻き回しを良好
にすることができ、回転電機を薄型にすることができる
と述べられている。

【０００７】つまり、相巻線６を構成する突極巻線５ａ
の巻終わりを、他相を構成する突極１ｂの巻線スペース
２ａ、２ｂに通すことにより、渡り線が多点に交差する
ことがなくなり、薄型モータを提供できると記載されて
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、モータの内部
空間にスペースがあれば、実登録２５７４１３７号公報
で示すような舌片部を構成できる場合があるが、特に近
年は機器の小型化・薄型化の要求が強くなるとともに、
さらに高トルクを要求されるため、モータ内部のスペー
スの余裕がなくなり、舌片部をモータの内部に配置する
ことが困難になってきている。

【０００９】そして、いずれも図７に示すようにコイル
内径寸法Ｒ１とコア内径寸法Ｒ２の差が十分大きくなけ
れば舌片部は構成できず、また、突極巻線間を直列に繋
ぐ渡り線の全部をコア片面側に配置することは困難であ
る。

【００１０】また、突極巻線間を直列に繋ぐ渡り線には
突極巻線に流れる駆動電流も流れるため、駆動電流によ
る電流磁界が発生して、モータが使用される音響・映像
機器や情報関連機器の記録・再生ヘッドやセンサー、ま
た、回路部品や回路パターン等にノイズとして影響を与
えている。

【００１１】また、上記の対策として特開平４−２７５
０４２号公報に示すように、突極巻線を他相に構成され
た突極の巻線スペースに通すと、渡り線自身にトルクが
発生して、モータのトルクは突極巻線により発生するト
ルクとの合成となる。

【００１２】図９は突極巻線方法における１相分のトル
ク波形と、その相の突極巻線を繋ぐ渡り線により発生す
るトルク波形と、それらの合成波形の比較図で特開平４
−２７５０４２号公報に示すものである。

【００１３】図９においてＡで示されたトルクの波形は
突極巻線により発生するトルクをグラフにしている。突
極巻線により発生するトルクＡは突極に巻かれた突極巻
線の巻回数が、一般的に多く巻かれているため大きなト
ルクが発生している。この図９のグラフは突極巻線の巻
回数が１つの突極あたりで１０ターン巻装されたときの
ものである。

【００１４】Ｂで示されたトルクの波形は渡り線により
発生するトルクをグラフにしており、突極巻線により発
生するトルクＡより、位相差をもって発生している。勿
論、突極巻線により発生するトルクＡよりは小さいレベ
ルである。

【００１５】この相に発生するトルクは突極巻線により
発生するトルクＡと渡り線により発生するトルクＢとを
合成したトルクとなり、その合成トルクは図９にてＣで
表している。図９からも分かるように、特開平４−２７
５０４２号公報に示す突極巻線方法によると、合成トル
クＣの位相は突極巻線により発生するトルクＡに較べて
位相差θほど進んでしまう。

【００１６】図１０（ａ）は渡り線にトルクが発生しな
いときの一回転中におけるトルク合成波形を示す図であ
る。また、図１０（ｂ）は渡り線に発生するトルクに伴
って、突極巻線に発生するトルクより位相差をもつ合成
トルクの一回転中におけるトルク合成波形を表す図であ
る。

【００１７】図１０（ａ）は相巻線に流れる駆動電流タ
イミングとトルクを効率よく発生させるタイミングとが
一致しているため、正常なトルク合成波形であり、トル
クリップルも小さい。

【００１８】図１０（ｂ）において、モータは一般的
に、ホール素子等の位置センサーをモータ内部に配置し
て、ロータの位置を検出し、その後、位置センサーの信
号（ｍ＝３のときは３つからなる信号となる）をマトリ
クス回路にて処理して通電タイミングを決定している。

【００１９】しかし、位置センサー付きのモータにおい
て、渡り線に発生するトルクによって突極巻線によるト
ルクと合成トルクの間に位相差が発生し、トルクを効率
よく発生させるタイミングと駆動電流のタイミングとが
時間的にずれるため、図１０（ｂ）に示すようなθ分ほ
どずれてトルクリップルが大きくなる。

【００２０】上述のトルクリップルの悪化はモータの回
転数が高速になって、突極に巻かれる突極巻線の巻回数
が少なくなればなるほど、図９に示す位相差θが大きく
なり、それに伴ってトルクリップルも増大するため、渡
り線により発生するトルクの影響が無視できなくなる。

【００２１】以上の課題をまとめると、従来のモータに
は下記のような課題をもっている。 １：小型化・薄型化の要求の中で、突極巻線の巻き回し
が困難になる。そして、ブラケット取り付け時において
渡り線等の噛み込みが発生する。

【００２２】２：機器のセンサーやヘッド、および、回
路に対するノイズ発生源となり影響を与えていた。

【００２３】３：渡り線の引き回し方法によって、合成
トルクと突極巻線に発生するトルクとに位相差が生じ、
その結果、トルクリップル率が悪化する。

【００２４】４：起動トルクが減少する。また、モータ
効率も悪化する。本発明は、このような従来の課題を解
決するものであり、コイル内径寸法とコア内径寸法との
差が十分大きくできない物理的な制約条件の中でも、ト
ルクリップルを悪化せしめず、なおかつ、起動トルクを
損なわずに、効率のよい薄型で小型のモータを実現する
ことを目的としている。

【００２５】そして、突極巻線の渡り線がステータコア
とブラケットとの間に噛み込むことなく絶縁耐圧の良好
なモータを提供できる。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明のモータは、ｍ（ｍは２以上の整数）相巻線と、
略円形の円環部と前記円環部から半径方向に延びるｍ・
ｎ個（ｎは２以上の整数）の突極と前記突極間隙間で定
義される巻線スペースとを有するステータコアと、前記
ステータコアに空隙を介して対向する永久磁石とを備
え、前記相巻線は前記突極にｍ個おきに巻回した複数の
突極巻線と、前記巻線スペースを通り前記突極巻線間を
直列に繋ぐ渡り線と、さらに直列に繋がり、前記渡り線
と略同じ経路にある補償渡り線とを有する構成としたも
のである。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ｍ（ｍは２以上の整数）相巻線と、略円形の円環部
と円環部から半径方向に延びるｍ・ｎ個（ｎは２以上の
整数）の突極を有するステータコアと、ステータコアに
空隙を介して対向する永久磁石とを備え、相巻線は突極
に巻回した複数の突極巻線と、突極巻線間を直列に繋ぐ
渡り線と、さらに直列に繋がり、ステータコアに対して
渡り線とは逆極性の磁界を発生する補償渡り線とを有す
る構成にしたものである。

【００２８】このように、渡り線とは逆極性の磁界を発
生する補償渡り線を有しているため、駆動電流通電時に
おいて渡り線により発生する磁界を、補償渡り線によっ
て発生する磁界によってキャンセルすることができ、ノ
イズの発生の少ないモータができる。

【００２９】本発明の請求項２に記載の発明は、ｍ（ｍ
は２以上の整数）相巻線と、略円形の円環部と円環部か
ら半径方向に延びるｍ・ｎ個（ｎは２以上の整数）の突
極と突極間隙間で定義される巻線スペースとを有するス
テータコアと、前記ステータコアに空隙を介して対向す
る永久磁石とを備え、相巻線は突極にｍ個おきに巻回し
た複数の突極巻線と、巻線スペースを通り突極巻線間を
直列に繋ぐ渡り線と、さらに直列に繋がり、渡り線と略
同じ経路にある補償渡り線とを有する構成にしたもので
ある。

【００３０】このように、渡り線と略同じ経路にある補
償渡り線を接続したため、渡り線によりトルクが発生し
ても同じ経路に巻かれた補償渡り線によるトルクにてキ
ャンセルすることができるため、突極巻線に発生するト
ルクと合成トルクとの位相差の発生を解消できる。

【００３１】本発明の請求項３に記載の発明は、突極巻
線間を直列に繋ぐ渡り線と、さらに直列に繋がり、渡り
線と略同じ経路にある補償渡り線との巻方向を逆にした
ものであり、このように、巻方向を逆にすることによっ
て、容易に、しかも、モータ特性に影響を与えることな
く、渡り線により発生するトルクの影響をキャンセルす
ることができる。

【００３２】本発明の請求項４に記載の発明は、ｍ（ｍ
は２以上の整数）相巻線と、略円形の円環部と前記円環
部から半径方向に延びるｍ・ｎ個（ｎは２以上の整数）
の突極と前記突極間隙間で定義される巻線スペースとを
有するステータコアと、前記ステータコアに空隙を介し
て対向する永久磁石とを備え、前記相巻線は前記突極に
ｍ個おきに巻回した複数の突極巻線と、前記巻線スペー
スを通り前記突極巻線間を直列に繋ぐ渡り線と、さらに
直列に繋がり、前記渡り線と同じ前記巻線スペースを通
る補償渡り線を有する構成にしたものである。

【００３３】このように、渡り線と同じ巻線スペースに
補償渡り線を接続することにより、簡単な構成にて渡り
線により発生するトルクを有効に使うことができる。

【００３４】本発明の請求項５に記載の発明は、渡り線
と補償渡り線とが少なくともひとつ以上の突極を同一方
向に巻き回すように突極に巻かれている構成にしたもの
であり、このように構成することによって、渡り線に発
生するトルクと補償渡り線に発生トルクの位相を同じに
することができる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００３６】（実施例１）本発明に係るモータの構造断
面図を図１に示す。

【００３７】図１において、１１はディスク（図示せ
ず）を搭載するハブである。ハブ１１はマルテンサイト
系、フェライト系ステンレス鋼もしくは、快削鋼からな
る材料からなっている。

【００３８】ハブ１１の中央にはマルテンサイト系ステ
ンレス鋼からなる軸１２が取り付けられている。ハブ１
１は取り付けられたディスク（図示せず）とともに回転
してその回転中心をなす。軸１２は銅合金もしくはステ
ンレス合金から作られたスリーブ８によってラジアル方
向に支承され、また、スラスト板１４でスラスト方向に
支承されている。

【００３９】軸１２、スリーブ８とスラスト板１４とは
金属材料もしくはセラミック材料からなるため、軸１２
および、スリーブ８は、高速で回転するディスク（図示
せず）の負荷および、高速回転に耐えるだけの機械剛性
をもっている。また、軸１２の外径やスリーブ８の内径
精度を高める加工も可能となる。

【００４０】軸１２とスリーブ８の間および、軸１２と
スラスト板１４の間にはそれぞれ潤滑流体（図示せ
ず）、例えば油やグリースが充填されている（図示が困
難なので番号を付与していない）。

【００４１】また、スリーブ８の内径側部１７にはヘリ
ングボーン溝（図示せず）が軸方向に隔てて複数以上に
形成してあり、軸１２が回転したときにヘリングボーン
溝（図示せず）によって、潤滑流体（図示せず）中に圧
力が発生してラジアル方向に非接触で回転する。

【００４２】上記ヘリングボーン溝（図示せず）は軸１
２に軸方向に隔てて複数以上に形成しても効果は同じで
ある。

【００４３】また、軸端１３は面がフラット形状になっ
ており、軸１２の軸端１３に対向するスラスト板１４の
面上には、ヘリングボーン溝（図示せず）もしくはスパ
イラル溝（図示せず）が形成されて、スラスト流体軸受
部を形成している。

【００４４】モータの回転駆動力は、巻き回された相巻
線６に給電励磁したステータコア１５がつくる回転磁界
と、その周囲をとりまく複数に着磁された永久磁石７と
によって、回転方向にトルクが発生する。永久磁石７は
ハブ１１の内周に固定されており、全体としてロータ１
０を構成して回転する。ステータコア１５はブラケット
９に固定されて駆動力発生源となっている。

【００４５】次に、このモータを組み立てる手順を説明
する。ブラケットアッセンブリー１９は予め、相巻線６
を巻き回してあるステータコア１５を、ブラケット９に
固定することによってサブ組立が完成する。

【００４６】また、スリーブアッセンブリー２０は、ス
ラスト板１４をスリーブ８の下端面にカシメなどの手段
により固定してサブ組立が完成する。

【００４７】ハブアッセンブリー１８は軸１２をハブ１
１の中央の孔に焼きばめ等の手段を用いて、その一端を
堅く固定してサブ組立が完成する。

【００４８】次いで、スリーブアセンブリー２０のスリ
ーブ８の内径側部１７に適量の潤滑流体（図示せず）を
注入しておき、ハブアッセンブリー１８の軸端１３側か
ら挿入する。

【００４９】その後、抜け止め板２１をハブ１１に固定
してロータ１０を構成する軸１２がスリーブ８から抜け
ることを防止している。

【００５０】この後、ブラケットアッセンブリー１９の
ブラケット９の内周部２２に、ハブアッセンブリー１８
のスリーブ８の外周部２３を挿入した後、接着などによ
って固定して、モータの組立が完了する。

【００５１】また、シャフト１２を挿入するとき、スリ
ーブ８に注入された潤滑流体（図示せず）が散逸しない
ようスリーブ８の開口端側１６には潤滑流体（図示せ
ず）を貯える空間２４を設けてある。

【００５２】また、ハブ１１には何らかのアクシデント
があって、潤滑流体（図示せず）が空間２４より飛散し
ても、潤滑流体が外に移行しないように、オイル溜まり
２５が構成されている。

【００５３】図２は本発明の実施例１によるステータの
巻線を示す平面図であり、図２におけるモータはｍ＝
３、ｎ＝３の例を示すモータであり、詳しくは３相６極
９スロットのモータである。ステータコア１５は略円形
からなる円環部２８と円環部２８から半径方向に延びる
突極１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１
ｈ、１ｉを有している。このモータはｍ＝３、ｎ＝３の
構成なので、計９個からなる突極を有している。７は永
久磁石であり、ステータコア１５に空隙を介して対向し
ている。

【００５４】相巻線６はＵ，Ｖ，Ｗ相の３相からなり、
図２はＵ，Ｖ，Ｗ相の中のＵ相の相巻線６を示してお
り、Ｕ相の相巻線６は突極１ａ、１ｄ、１ｇに巻かれた
突極巻線５ａ、５ｄ、５ｇから構成されている。

【００５５】渡り線４ａは突極巻線５ａと５ｄ、渡り線
４ｂは突極巻線５ｄと５ｇをそれぞれ直列に繋いでい
る。そして、突極巻線５ｇの巻終わりは渡り線４ｂ、４
ａに沿って巻線スペースを通さずに、なおかつ、渡り線
４ｂ、４ａと略同じ位置を引き回された補償渡り線３に
接続されている。

【００５６】具体的には、補償渡り線３と渡り線４ｂ、
４ａとは、ステータの片側端面にほぼ同じ位置に並ん
で、巻線スペースを通さないように引き回されて、なお
かつ、巻方向が逆になっている。そのため、突極巻線に
流れる駆動電流によって発生する補償渡り線３と渡り線
４ｂ、４ａとの電流磁界は向きが逆になるため、お互い
がキャンセルして、モータが使用される音響・映像機器
や情報関連機器の記録・再生ヘッドやセンサー、また、
回路部品や回路パターン等にノイズとして影響を与える
ことがない。

【００５７】（実施例２）図３は本発明の実施例２によ
るステータの巻線を示す平面図。図４（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）は本発明の実施例２による突極巻線と渡り線の引
き回しを表す模式図。図３、図４（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）においてｍ＝３、ｎ＝３の例を示すモータであ
り、詳しくは３相６極９スロットのモータである。ステ
ータコア１５は略円形からなる円環部２８と円環部２８
から半径方向に延びる突極１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１
ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｉを有しており、９個の突極
を有している。

【００５８】相巻線６はＵ、Ｖ、Ｗ相の３相からなり、
図３、図４（ａ）はＵ、Ｖ、Ｗ相の中のＵ相の相巻線６
を示しており、Ｕ相の相巻線６は３個おきに、すなわ
ち、突極１ａ、１ｄ、１ｇに巻かれている。

【００５９】突極１ａ、１ｄの間には他相（Ｖ、Ｗ相）
を構成する突極１ｂ、１ｃが配置され、突極１ｄ、１ｇ
の間には他相（Ｖ、Ｗ相）を構成する突極１ｅ、１ｆが
配置され、また、突極１ｇ、１ａの間も同様に他相
（Ｖ、Ｗ相）を構成する突極１ｈ、１ｉが配置されてい
る。すなわち、突極１ａ、１ｄ、１ｇはお互いが隣り合
わない位置に離れている。

【００６０】Ｕ相の突極巻線の順序を説明すると、まず
突極１ａに突極巻線５ａが巻かれて、その後突極巻線５
ａの巻終わりが、渡り線４ａとなり巻線スペース２ａを
通って、その後、巻線スペース２ｂを通り突極１ｄに突
極巻線５ｄが巻かれる。その後、突極巻線５ｄの巻終わ
りは、渡り線４ｂとなり巻線スペース２ｄを通り、その
後巻線スペース２ｅを通った後、突極１ｇに突極巻線５
ｇが巻かれる。

【００６１】そして、この後に、突極１ｇに巻かれた突
極巻線５ｇの巻終わりは巻線スペース２ｅ、２ｄの順に
通り、その後に、巻線スペース２ｂ、２ａの順に通って
補償渡り線３となる。

【００６２】渡り線４ａ、４ｂは突極１ｂ、１ｅを巻回
するように引き回されているため、渡り線４ａ、４ｂが
コア内径部の方へ移動することがなくなる。

【００６３】渡り線４ａ、４ｂがコア内径寸法Ｒ２の方
へ寄ってこないメリットがある反面、突極１ｂ、１ｅを
巻回する渡り線４ａ、４ｂには相巻線６に通電した際に
トルクが発生する。このトルクは渡り線４ａ、４ｂによ
り発生するトルクと呼ばれる。

【００６４】図１１は本発明の実施例２における巻線の
トルク波形を表す図である。図１１において、渡り線４
ａ、４ｂにより発生するトルクＢは突極巻線５ａ、５ｄ
および５ｇに発生するトルクＡとは、位相が異なってい
る。

【００６５】しかしながら、突極巻線５ｇが巻かれた後
に補償渡り線３が、突極１ｂ、１ｅを巻回するように引
き回されている。そして、突極１ｂ、１ｅに引き回され
た渡り線４ａ、４ｂと補償渡り線３とは同じ巻線スペー
ス２ｅ、２ｄ、２ｂ、２ａを同じ経路をたどっている。

【００６６】故に、渡り線４ａ、４ｂと補償渡り線３と
は、巻き方向がお互いに逆の引き回しになる。渡り線４
ａ、４ｂにより発生するトルクＢと補償渡り線３により
発生するトルクＤとはレベルは同じであるが、位相が１
８０度ずれて逆になる。

【００６７】そのため、発生する両者のトルクのレベル
が同じで位相が逆のため、お互いトルクが相殺しあい突
極巻線５ａ、５ｄおよび５ｇにより発生するトルクに影
響を与えることがなくなる。

【００６８】故に、図９に示すような位相差θを有する
合成トルクは発生せず、突極巻線によるトルクのみが発
生する。そのため、図１０（ｂ）に示すようにトルクリ
ップルが大きくなることがなく性能の良好なモータを提
供できる。

【００６９】また、モータが高速になるとモータのトル
ク定数は回転数を出すために一般的に小さくなる。そし
て、トルク定数が小さくなると、モータの突極巻線の巻
回数も少なくする必要があり、渡り線により発生するト
ルクが突極巻線により発生するトルクへ与える影響が増
大する。

【００７０】具体的には渡り線が発生するトルクが突極
巻線に発生するトルクに対して大きくなれば比例して位
相差θも大きくなる。

【００７１】よって、高速、小型・薄型で、しかも、突
極巻線の巻回数が少なくなってくると、渡り線によるト
ルクによって、トルクリップルの悪化があるが、本実施
例を実施するとその課題を解決できる。

【００７２】上述の説明では、渡り線４ａを巻線スペー
ス２ａ、２ｂに通し、また、渡り線４ｂを巻線スペース
２ｄ、２ｅに通して、なおかつ、補償渡り線３も同様に
巻線スペース２ｅ、２ｄ、そして、２ｂ、２ａを通す構
成にした。

【００７３】しかしながら、図４（ｂ）のように突極巻
線５ａの巻終わりに直列に繋がる渡り線４ａを巻線スペ
ース２ｂ、２ｃに通し、さらに、突極巻線５ｄの巻終わ
りを直列に繋がる渡り線４ｂを巻線スペース２ｅ、２ｆ
に通して突極巻線５ｇを巻き回す。その後、突極巻線５
ｇの巻終わりに直列に繋がれた補償渡り線３を巻線スペ
ース２ｅ、そして、巻線スペース２ｃ、２ｂに渡り線４
ａ、４ｂと逆励磁になるよう巻き回しをしても効果は同
じである。

【００７４】また、図４（ｃ）の如く、突極巻線５ａの
巻終わりに直列に繋がる渡り線４ａを巻線スペース２
ａ、２ｃに通し、さらに、突極巻線５ｄの巻終わりを直
列に繋がる渡り線４ｂを巻線スペース２ｄ、２ｆに通し
て突極巻線５ｇを巻き回す。その後、突極巻線５ｇの巻
終わりに直列に繋がれた補償渡り線３を巻線スペース２
ｄ、そして、巻線スペース２ｃ、２ａを通して、渡り線
４ａ、４ｂと逆励磁になるよう巻き回しをしても効果は
同じである。

【００７５】（実施例３）図５は本発明の実施例３によ
るステータの巻線を示す平面図。図６（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）は本発明の実施例３による突極巻線と渡り線の引
き回しを表す模式図である。図５、図６（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）においてｍ＝３、ｎ＝３の例を示すモー
タであり、詳しくは３相型式６極９スロットのモータで
ある。

【００７６】ステータコア１５は略円形からなる円環部
２８と円環部２８から半径方向に延びる突極１ａ、１
ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｉを有し
ている。このモータはｍ＝３、ｎ＝３の構成なので、計
９個からなる突極を有している。

【００７７】相巻線６はＵ、Ｖ、Ｗ相の３相からなり、
図５、図６（ａ）はＵ、Ｖ、Ｗ相の中のＵ相の相巻線６
を示しており、Ｕ相の相巻線６は３個おきに、すなわ
ち、突極１ａ、１ｄ、１ｇに巻かれている。突極１ａ、
１ｄの間には他相（Ｖ、Ｗ相）を構成する突極１ｂ、１
ｃが配置され、突極１ｄ、１ｇの間には他相（Ｖ、Ｗ
相）を構成する突極１ｅ、１ｆが配置され、また、突極
１ｇ、１ａの間も同様に他相（Ｖ、Ｗ相）を構成する突
極１ｈ、１ｉが配置されている。すなわち、突極１ａ、
１ｄ、１ｇはお互いが隣り合わない位置に離れている。

【００７８】Ｕ相の突極巻線の順序を説明すると、まず
突極１ａに突極巻線５ａが巻かれて、その後突極巻線５
ａの巻終わりが、渡り線４ａとなり巻線スペース２ａを
通って、その後、巻線スペース２ｂを通り突極１ｄに突
極巻線５ｄが巻かれる。その後、突極巻線５ｄの巻終わ
りは、渡り線４ｂとなり巻線スペース２ｄを通り、その
後巻線スペース２ｅを通った後、突極１ｇに突極巻線５
ｇが巻かれる。

【００７９】渡り線４ａ、４ｂは突極１ｂ、１ｅを巻回
するように引き回されているため、渡り線４ａ、４ｂが
コア内径部の方へ移動することがなくなる。

【００８０】渡り線４ａ、４ｂがコア内径寸法Ｒ２の方
へ寄ってこないメリットがあると同時に、突極１ｂを巻
回する渡り線４ａと突極１ｅを巻回する渡り線４ｂとに
は相巻線に通電した際にトルクが発生する。このトルク
は渡り線により発生するトルクと呼ばれる。

【００８１】また、突極巻線５ｇが巻かれた後に補償渡
り線３が、突極１ｅを巻回するように巻線スペース２
ｅ、２ｄを通って、さらに、突極１ｂを引き回すように
巻線スペース２ｂ、２ａを通っている。

【００８２】渡り線４ａ、４ｂと補償渡り線３とは同じ
巻線スペース２ｅ、２ｄ、２ｂ、２ａを通って、渡り線
４ａ、４ｂと補償渡り線３とが突極１ｅおよび１ｂを同
一方向に巻き回すように巻かれているため、渡り線４
ａ、４ｂと補償渡り線３とに発生するトルクは同じ位相
のトルクとなる。そして、この相巻線のトルクは突極巻
線により発生するトルクと渡り線により発生するトルク
および補償渡り線に発生するトルクとの合成となってト
ルクアップが図られる。

【００８３】上述の説明では、渡り線４ａを巻線スペー
ス２ａ、２ｂに通し、さらに、渡り線４ｂを巻線スペー
ス２ｄ、２ｅに通したが、図６（ｂ）に示すように突極
巻線５ａの巻終わりに直列に繋がる渡り線４ａを巻線ス
ペース２ｂ、２ｃに通し、さらに、突極巻線５ｄの巻終
わりに直列に繋がる渡り線４ｂを巻線スペース２ｅ、２
ｆに通して突極巻線５ｇを巻き回す。その後、突極巻線
５ｇの巻終わりに直列に繋がれた補償渡り線３を巻線ス
ペース２ｆ、２e 、そして、巻線スペース２ｃ、２ｂに
通して、なおかつ、渡り線４ａ、４ｂと補償渡り線３と
が突極１ｃおよび１ｆを同一方向に巻き回すようにして
も効果は同じである。

【００８４】さらに、図６（ｃ）に示すように突極巻線
５ａの巻終わりに直列に繋がる渡り線４ａを巻線スペー
ス２ａ、２ｃに通し、さらに、突極巻線５ｄの巻終わり
に直列に繋がる渡り線４ｂを巻線スペース２ｄ、２ｆに
通して突極巻線５ｇを巻き回す。その後、突極巻線５ｇ
の巻終わりに直列に繋がれた補償渡り線３を巻線スペー
ス２ｆ、２ｄ、そして、巻線スペース２ｃ、２ａに通し
て、なおかつ、渡り線４ａと補償渡り線３とが突極１
ｂ、１ｃおよび渡り線４ｂと補償渡り線３とが突極１
ｅ、１ｆを同一方向に巻き回すようにしても効果は同じ
である。

【００８５】本実施例の実施例２と実施例３について
は、好ましい範囲は突極巻線の突極に巻装する巻回数が
３０ターン以下になると、位相差θの値が大きくなるた
め、本実施例の作用が発揮される。また、より大きな効
果を目的とする突極の巻装する範囲においては２０ター
ン以下の巻回数のモータに適用すると効果が大である。

【００８６】以上本発明の実施例を説明してきたが、本
発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の
主旨の範囲で様々な応用展開が可能である。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るモータ
において、渡り線と補償渡り線とが少なくともひとつ以
上の突極を同一方向に巻き回す如く、補償渡り線と渡り
線とは、ステータの片側端面にほぼ同じ位置に並んで、
巻線スペースを通さないように引き回されて、なおか
つ、巻方向が逆になった構成にしている。

【００８８】そのため、突極巻線に流れる駆動電流によ
って発生する補償渡り線と渡り線との電流磁界は向きが
逆になるため、お互いがキャンセルして、モータが使用
される音響・映像機器や情報関連機器の記録・再生ヘッ
ドやセンサー、また、回路部品や回路パターン等にノイ
ズとして影響を与えることがない。

【００８９】さらに、突極巻線を繋ぐ渡り線が巻線スペ
ースを通り、渡り線と直接に繋がる補償渡り線が渡り線
と略同じ経路を巻方向が逆になるように巻回しているた
めに、突極巻線に対して渡り線に発生するトルクの影響
を防止することができる。故にトルクリップルの良好な
モータを提供できる。同時にブラケットへの取り付け時
において渡り線等の噛み込みのトラブルを解消できる。

【００９０】また、突極巻線を繋ぐ渡り線が巻線スペー
スを通り、渡り線と直接に繋がる補償渡り線が渡り線と
同じ巻線スペースを通り、渡り線と補償渡り線とが少な
くともひとつ以上の突極を同一方向に巻き回すようにし
ているため、渡り線と補償渡り線とに発生するトルクを
有効に使うことができてモータのトルクアップがはかれ
る。

【００９１】同時に、ブラケットへの取り付け時におい
て渡り線等の噛み込みのトラブルを解消できると同時
に、トルクリップル率の悪化を改善できる。

【００９２】モータの回転数が高速化すればその効果は
大きく、小型、薄型に優れたモータを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るモータの構造断面図

【図２】本発明の実施例１によるステータの巻線を示す
平面図

【図３】本発明の実施例２によるステータの巻線を示す
平面図

【図４】（ａ）本発明の実施例２による突極巻線と渡り
線の引き回しを表す模式図 （ｂ）本発明の実施例２による別の突極巻線と渡り線の
引き回しを表す模式図 （ｃ）本発明の実施例２によるさらに別の突極巻線と渡
り線の引き回しを表す模式図

【図５】本発明の実施例３によるステータの巻線を示す
平面図

【図６】（ａ）本発明の実施例３による突極巻線と渡り
線の引き回しを表す模式図 （ｂ）本発明の実施例３による別の極巻線と渡り線の引
き回しを表す模式図 （ｃ）本発明の実施例３によるさらに別の突極巻線と渡
り線の引き回しを表す模式図

【図７】従来の突極巻線を含むモータの断面図

【図８】他の従来の突極巻線と渡り線の引き回しを表す
模式図

【図９】他の従来の突極巻線方法における１相分のトル
ク波形と、その相の突極巻線を繋ぐ渡り線により発生す
るトルク波形と、それらの合成波形の比較図

【図１０】（ａ）渡り線にトルクが発生しないときの一
回転中におけるトルク合成波形を示す図 （ｂ）渡り線に発生するトルクに伴って、突極巻線に発
生するトルクより位相差をもつ合成トルクの一回転中に
おけるトルク合成波形を表す図

【図１１】本発明の実施例２における巻線のトルク波形
を表す図

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１
ｉ 突極 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ 巻線スペース ３ 補償渡り線 ４ａ、４ｂ 渡り線 ５ａ、５ｄ、５ｇ 突極巻線 ６ 相巻線 ７ 永久磁石 ８ スリーブ ９ ブラケット １０ ロータ １１ ハブ １２ 軸 １３ 軸端 １４ スラスト板 １５ ステータコア １６ 開口端側 １７ 内径側部 １８ ハブアッセンブリー １９ ブラケットアッセンブリー ２０ スリーブアッセンブリー ２１ 抜け止め板 ２２ 内周部 ２３ 外周部 ２４ 空間 ２５ オイル溜まり ２６ 舌片部 ２７ ステータ ２８ 円環部 Ｒ１ コイル内径寸法 Ｒ２ コア内径寸法 Ａ 巻線により発生するトルク Ｂ 渡り線により発生するトルク Ｃ 合成トルク Ｄ 補償渡り線に発生するトルク θ 位相差

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J011 AA04 BA04 BA08 CA02 SB01 SD01 5H019 AA00 AA02 AA04 AA07 AA08 CC04 CC09 DD01 DD10 EE01 EE14 FF01 FF03 5H603 AA01 CA01 CA05 CB04 CD21 5H621 GA01 GA04 HH01 JK13 JK19

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｍ（ｍは２以上の整数）相巻線と、略円
   形の円環部と前記円環部から半径方向に延びるｍ・ｎ個
   （ｎは２以上の整数）の突極を有するステータコアと、
   前記ステータコアに空隙を介して対向する永久磁石とを
   備え、前記相巻線は前記突極に巻回した複数の突極巻線
   と、前記突極巻線間を直列に繋ぐ渡り線と、さらに直列
   に繋がり、前記ステータコアに対して前記渡り線とは逆
   極性の磁界を発生する補償渡り線とを有するブラシレス
   モータ。
2. 【請求項２】 ｍ（ｍは２以上の整数）相巻線と、略円
   形の円環部と前記円環部から半径方向に延びるｍ・ｎ個
   （ｎは２以上の整数）の突極と前記突極間隙間で定義さ
   れる巻線スペースとを有するステータコアと、前記ステ
   ータコアに空隙を介して対向する永久磁石とを備え、前
   記相巻線は前記突極にｍ個おきに巻回した複数の突極巻
   線と、前記巻線スペースを通り前記突極巻線間を直列に
   繋ぐ渡り線と、さらに直列に繋がり、前記渡り線と略同
   じ経路にある補償渡り線とを有するブラシレスモータ。
3. 【請求項３】 突極巻線間を直列に繋ぐ渡り線と、さら
   に直列に繋がり、前記渡り線と略同じ経路にある補償渡
   り線との巻方向が逆である請求項２記載のブラシレスモ
   ータ。
4. 【請求項４】 ｍ（ｍは２以上の整数）相巻線と、略円
   形の円環部と前記円環部から半径方向に延びるｍ・ｎ個
   （ｎは２以上の整数）の突極と前記突極間隙間で定義さ
   れる巻線スペースとを有するステータコアと、前記ステ
   ータコアに空隙を介して対向する永久磁石とを備え、前
   記相巻線は前記突極にｍ個おきに巻回した複数の突極巻
   線と、前記巻線スペースを通り前記突極巻線間を直列に
   繋ぐ渡り線と、さらに直列に繋がり、前記渡り線と同じ
   前記巻線スペースを通る補償渡り線とを有するブラシレ
   スモータ。
5. 【請求項５】 渡り線と補償渡り線とが少なくともひと
   つ以上の突極を同一方向に巻き回すように前記突極に巻
   かれた請求項５記載のブラシレスモータ。