JP2002291214A - Flat motor - Google Patents

Flat motor

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JP2002291214A
JP2002291214A JP2001094399A JP2001094399A JP2002291214A JP 2002291214 A JP2002291214 A JP 2002291214A JP 2001094399 A JP2001094399 A JP 2001094399A JP 2001094399 A JP2001094399 A JP 2001094399A JP 2002291214 A JP2002291214 A JP 2002291214A
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JP
Japan
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coil
yoke
rotor
axial direction
permanent magnet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001094399A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshinori Sasaki
敏則 佐々木
Motohisa Ishiguro
幹久 石黒
Hiroshi Morohashi
宏 諸橋
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP2001094399A priority Critical patent/JP2002291214A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flat brushless motor in which the inertia of a rotor is not large. SOLUTION: The flat brushless motor comprises a rotating shaft 10 supported on a housing 20 and forming the rotor 2, permanet magnets 12 arranged in the radial direction and rotating integrally with the rotating shaft 10, a plurality of coils 3 arranged on the outer diameter of the permanent magnets 12 in the circumferential direction, first yokes 4 supporting one side of the coils 3 on the axial side to form stators 7 and changing the direction of magnetic flux coming from the permanent magnets 12 from radialy to axially, and second yokes 5 arranged on the other side of the coils 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、扁平モータに関す
るもので、例えば扁平ブラシレスモータとして用いられ
る。
The present invention relates to a flat motor, and is used, for example, as a flat brushless motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、軸方向において扁平した扁平ブラ
シレスモータは、例えば、特開2000−37106号
公報で知られている。この公報に示されるモータは、図
5に示されるように、非磁性金属材からなる円盤状ベー
スに円筒状スリーブ部が嵌合固定され、円筒状スリーブ
部の内側にはベアリングが固定されている。円盤状ベー
ス上には扁平リング状ヨークが配設され、複数個の空芯
コイルが絶縁板を挟んで円盤状ベース上に固定配置され
る。ステータに対向するロータは円盤状のホルダと、そ
の一面に固着された平板リング状の永久磁石と、ホルダ
に嵌合固定で一体化されたモータ軸から構成されてい
る。永久磁石はN極、S極が交互に位置するように軸方
向に着磁した多極の永久磁石であり、ホルダに一体化し
たモータ軸はステータのベアリングに嵌合して回転自在
に支持される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a flat brushless motor that is flat in the axial direction is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-37106. In the motor disclosed in this publication, as shown in FIG. 5, a cylindrical sleeve portion is fitted and fixed to a disk-shaped base made of a non-magnetic metal material, and a bearing is fixed inside the cylindrical sleeve portion. . A flat ring-shaped yoke is provided on the disc-shaped base, and a plurality of air-core coils are fixedly arranged on the disc-shaped base with an insulating plate interposed therebetween. The rotor facing the stator includes a disk-shaped holder, a flat ring-shaped permanent magnet fixed to one surface of the rotor, and a motor shaft fitted and fixed to the holder. The permanent magnet is a multi-pole permanent magnet that is magnetized in the axial direction so that the N pole and the S pole are alternately located. The motor shaft integrated with the holder is rotatably supported by fitting to the bearing of the stator. You.

【0003】[0003]

【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
公報に示されるモータでは円盤状ベース上に絶縁体を介
在させ、その上に周方向に空芯コイルが配設され、空芯
コイルに対向してモータ軸と一緒に回転する永久磁石が
軸方向に配設される構成を取る。
However, in the motor disclosed in the above-mentioned publication, an insulator is interposed on a disc-shaped base, and an air-core coil is disposed on the insulator in the circumferential direction. In this configuration, a permanent magnet that rotates together with the motor shaft is disposed in the axial direction.

【0004】このため、周方向に配設された空芯コイル
に対向して永久磁石が配設されるために、軸方向の大き
さが大きくなってしまう。一般的に、ロータのイナーシ
ャIはロータの密度ρとロータ半径rの4乗及び定数K
の積に比例することから、ローターの回転半径が大きく
なれば、ロータのイナーシャが大きくなってしまう。ロ
ータのイナーシャが大きくなると、ロータが回転を開始
すると、ロータには回転し続けようとする慣性モーメン
トが働き、モータ停止命令をモータに出しても直ぐには
回転を中止することができないものとなる。つまり、こ
れは、固定部材と固定部材に対して可動する可動部材と
の挟み込み(例えば、車両においては、ウィンドレギュ
レータ、サンルーフ等での挟み込み)を検知し、挟み込
みが発生した場合には直ぐにモータの回転を停止し、モ
ータを逆方向に回転させるようなモータとして使用する
場合、このようなイナーシャが大きいモータは使用する
ことができない。
[0004] For this reason, since the permanent magnet is provided to face the air-core coil provided in the circumferential direction, the size in the axial direction becomes large. Generally, the inertia I of the rotor is the fourth power of the rotor density ρ and the rotor radius r and a constant K
, The inertia of the rotor increases as the rotation radius of the rotor increases. When the inertia of the rotor becomes large, when the rotor starts to rotate, an inertia moment acts on the rotor to keep rotating, so that even if a motor stop command is issued to the motor, the rotation cannot be stopped immediately. That is, this detects the entrapment between the fixed member and the movable member movable with respect to the fixed member (for example, in a vehicle, entrapment by a wind regulator, a sunroof, or the like), and immediately when the entrapment occurs, the motor When used as a motor that stops rotating and rotates the motor in the reverse direction, such a motor with large inertia cannot be used.

【0005】よって、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、ロータのイナーシャが大きくならな
い扁平ブラシレスモータを提供することを技術的課題と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a flat brushless motor in which inertia of a rotor does not increase.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた第1の技術的手段は、ベース部材と、該ベー
ス部材上に回転自在に支承されたロータと、該ロータ外
周面に固設され、ロータの径方向に着磁された永久磁石
と、前記ベース部材上において、該永久磁石の外周側に
配設されたステータと、該ステータ上に前記ロータの周
方向に配設された複数のコイルとから扁平モータを構成
したことである。
The first technical means taken to solve the above-mentioned problems is that a base member, a rotor rotatably supported on the base member, and a rotor outer peripheral surface are provided. A permanent magnet that is fixed and magnetized in the radial direction of the rotor, a stator that is disposed on the outer peripheral side of the permanent magnet on the base member, and that is disposed on the stator in a circumferential direction of the rotor. That is, a flat motor is constituted by a plurality of coils.

【0007】また、第2の技術的手段は、前記ステータ
を、前記コイルの軸方向において一方側に配設され、前
記磁石が発生する磁束を前記コイルに関して径方向から
軸方向に変換する第1ヨークと、前記コイルの軸方向に
おいて他方側に配設される第2ヨークとから構成したこ
とである。この手段によれば、ロータと一体回転する永
久磁石は第1ヨークより小さくなり、永久磁石からの径
方向の磁束を軸方向に変換し、第1ヨークから第2ヨー
クへと伝えることが可能となる。よって、ロータ径は周
方向に配設される第1ヨークに支持された複数のコイル
より小さくできるため、ロータのイナーシャが大きくな
らず、ロータの慣性モーメントを抑えた扁平ブラシレス
モータが提供される。
A second technical means is that the stator is disposed on one side in the axial direction of the coil, and converts the magnetic flux generated by the magnet from a radial direction to an axial direction with respect to the coil. And a second yoke disposed on the other side in the axial direction of the coil. According to this means, the permanent magnet that rotates integrally with the rotor becomes smaller than the first yoke, so that the radial magnetic flux from the permanent magnet can be converted in the axial direction and transmitted from the first yoke to the second yoke. Become. Therefore, since the rotor diameter can be made smaller than the plurality of coils supported by the first yoke arranged in the circumferential direction, the inertia of the rotor does not increase, and a flat brushless motor with a reduced moment of inertia of the rotor is provided.

【0008】更に、第3の技術的手段として、コイルを
空芯コイルとし、第1ヨークがコイルを支持するコイル
支持部を有し、コイル支持部によりコイルの軸方向の磁
束を第2ヨークへと伝えるようにすれば、第1ヨークの
コイル支持部によりコイルの軸方向の磁界の磁束を効率
良く第2ヨークへと伝え、増加させることが可能とな
る。よって、高効率な扁平ブラシレスモータが提供され
る。
Further, as a third technical means, the coil is an air-core coil, the first yoke has a coil supporting portion for supporting the coil, and the coil supporting portion transfers the magnetic flux in the axial direction of the coil to the second yoke. Is transmitted, the magnetic flux of the magnetic field in the axial direction of the coil can be efficiently transmitted to the second yoke by the coil supporting portion of the first yoke and increased. Therefore, a highly efficient flat brushless motor is provided.

【0009】更に、第4の技術的手段として、第1ヨー
クが軸方向に厚肉部と薄肉部とを有し、薄肉部上にコイ
ルが配設された場合、軸方向において厚肉部の厚さと略
同一となるようにすれば、軸方向に薄くした扁平ブラシ
レスモータを提供することが可能となる。
Further, as a fourth technical means, when the first yoke has a thick part and a thin part in the axial direction, and the coil is disposed on the thin part, the first yoke has a thick part in the axial direction. If the thickness is made substantially the same, it is possible to provide a flat brushless motor whose thickness is reduced in the axial direction.

【0010】また、第5の技術的手段として、第2ヨー
クを平板円盤状とすれば、コイルに対向して第2ヨーク
を配設しても、軸方向の大きさが大きくならない。
Further, as a fifth technical means, if the second yoke is formed in a flat disk shape, the size in the axial direction does not increase even if the second yoke is arranged to face the coil.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】(第1実施形態)図1は第1実施形態にお
ける扁平ブラシレスモータ(以下、モータと称す)1の
構成を示す断面図である。このモータ1は、ハウジング
内に配設されるヨーク4、コイル3、裏ヨーク6を備え
るステータ7に対して、ヨーク4の内径に軸受11を介
して配設された回転軸10から成るロータ2が、回転可
能となった構成を取り、周方向に配設されたコイル3の
各々に対し、Δ結線またはY結線の公知の接続方法を取
り、各コイル3に通電することにより、ステータ7に対
してロータ2が回転できるようになっている。
(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a flat brushless motor (hereinafter, referred to as a motor) 1 according to a first embodiment. The motor 1 includes a rotor 2 having a rotating shaft 10 disposed on the inner diameter of the yoke 4 via a bearing 11 with respect to a stator 7 having a yoke 4, a coil 3, and a back yoke 6 disposed in a housing. However, the stator 7 is configured to be rotatable by applying a known connection method of Δ connection or Y connection to each of the coils 3 arranged in the circumferential direction and energizing each coil 3. On the other hand, the rotor 2 can rotate.

【0013】図1を参照して、このモータ1の構造につ
いて説明すると、ハウジング20は有底円筒状の金属材
から成り、中央にボス部20aを有している。モータ中
央に設けられたボス部20aには、ロータ2となる回転
軸10がベアリング状の軸受11を介して回転可能に配
設される。回転軸10は金属材より成り、図1に示す下
側は円盤状のベース部10aを有している。この回転軸
10のベース部10aの外周には、周方向90度間隔で
N極、S極,N極、S極(4極)と交互に繰り返され、
磁束が径方向に生じるよう径方向に着磁された環状の永
久磁石12が接着材等の強固な固定手段により固定され
ている。尚、本実施形態では、ベース部10aの外周に
は前述した環状の永久磁石12を使用しているが、N
極,S極毎にそれぞれ分割されたものを、ベース部10
aの外周に別の固定手段を用いて、ロータ2と一体回転
するようにしても良い。
Referring to FIG. 1, the structure of the motor 1 will be described. The housing 20 is made of a bottomed cylindrical metal material and has a boss 20a at the center. On a boss 20a provided at the center of the motor, a rotating shaft 10 serving as the rotor 2 is rotatably disposed via a bearing 11 having a bearing shape. The rotating shaft 10 is made of a metal material, and the lower side shown in FIG. 1 has a disk-shaped base portion 10a. The N-pole, S-pole, N-pole, and S-pole (four poles) are alternately repeated on the outer periphery of the base 10a of the rotating shaft 10 at intervals of 90 degrees in the circumferential direction.
An annular permanent magnet 12 magnetized in the radial direction so that the magnetic flux is generated in the radial direction is fixed by strong fixing means such as an adhesive. In the present embodiment, the above-described annular permanent magnet 12 is used on the outer periphery of the base portion 10a.
The base part 10 is divided into poles and S poles.
A different fixing means may be used on the outer periphery of a to rotate integrally with the rotor 2.

【0014】図2は、環状の永久磁石12の外周の外側
(外径)に配設されるコイル3とヨーク4,6との構造
を示した図である。コイル3は鉄板等の磁性材からなる
環状の薄い平板円盤状の1枚の裏ヨーク6に対向し、周
方向に6つ配設される。コイル3は径方向において内周
面3aおよび外周面3bを有し、外周面3bが裏ヨーク
6の外形と同じ円弧状を呈し、外形が円弧状且つ略台形
状となった断面コ字状のナイロン系樹脂から成るボビン
5に銅線がそれぞれ巻かれている。銅線はボビン5の巻
線部に巻かれ、コイル3の中央にはボビン5により空隙
13が形成されている。ボビン5にそれぞれ巻かれたコ
イル3は裏ヨーク6の円盤中心を基準とした同心で周方
向に配設される。
FIG. 2 is a view showing the structure of the coils 3 and the yokes 4 and 6 arranged outside (outer diameter) of the outer periphery of the annular permanent magnet 12. The six coils 3 are arranged in the circumferential direction in opposition to one annular thin flat disk-shaped back yoke 6 made of a magnetic material such as an iron plate. The coil 3 has an inner peripheral surface 3a and an outer peripheral surface 3b in the radial direction, the outer peripheral surface 3b has the same arc shape as the outer shape of the back yoke 6, and the outer shape has an arc shape and a substantially trapezoidal cross section. A copper wire is wound around a bobbin 5 made of a nylon-based resin. The copper wire is wound around the winding portion of the bobbin 5, and a void 13 is formed in the center of the coil 3 by the bobbin 5. The coils 3 wound around the bobbins 5, respectively, are arranged concentrically with respect to the center of the disk of the back yoke 6 in the circumferential direction.

【0015】また、鉄等の磁性材から成るヨーク4はコ
イル3の軸方向の一側を面で覆うようコイル3の外形形
状に似た外周に円弧を有する略台形の形状を呈してい
る。また、ヨーク4はコイル側に突出し、コイル3の空
隙13に嵌まる突出部(コイル支持部となる)4aおよ
びコイル3の内周面3aに対向する屈曲部4cを有し、
ヨーク4はハウジング20の内壁に当接する底面4bか
ら軸方向に直角に延在している。このようなヨーク4は
それぞれ周方向に並んで配設された6つのコイル3に対
して配設される。
The yoke 4 made of a magnetic material such as iron has a substantially trapezoidal shape having an arc on the outer periphery similar to the outer shape of the coil 3 so as to cover one side of the coil 3 in the axial direction. Further, the yoke 4 protrudes toward the coil side and has a protruding portion (a coil supporting portion) 4a fitted into the gap 13 of the coil 3 and a bent portion 4c facing the inner peripheral surface 3a of the coil 3;
The yoke 4 extends at a right angle in the axial direction from a bottom surface 4b that contacts the inner wall of the housing 20. Such a yoke 4 is provided for each of the six coils 3 arranged side by side in the circumferential direction.

【0016】ハウジング20への組付け状態では、ハウ
ジング20に軸受11を介して配設された回転軸10に
は、ベース部10aに環状の永久磁石12が固定され
る。ハウジング20の内壁上に図2に示すヨーク4が突
出部4aおよび屈曲部4aを軸方向上側に突出させた状
態で、環状の永久磁石12に対して径方向において所定
距離だけ離し、6つのヨーク4を周方向に配置する。周
方向に配置したヨーク4のそれぞれの突出部4aに対し
て、ボビン5に巻かれたコイル3を配置するが、空隙1
3に突出部4aが嵌まるようコイル3を配置する。コイ
ル3がヨーク4の突出部4aに嵌まった状態で、コイル
3の軸方向の反対面には鉄等の材質でできた平板から成
る円盤状の裏ヨーク6が軸方向から被せられる。突出部
4aにより軸方向空間が形成され、この軸方向空間に裏
ヨーク6の凸部6aが数箇所で位置決めされ、嵌まるよ
うになっている。ヨーク4上にコイル3を配設し、コイ
ル3の軸方向の動きを裏ヨークで規制するため、ハウジ
ング20とヨーク4および裏ヨーク6が共に、空隙13
が設けられる位置において、裏ヨーク側から挿入される
ボルト9とこのボルト9に螺合するナット8により固定
される。
In a state of being assembled to the housing 20, an annular permanent magnet 12 is fixed to a base portion 10a of the rotating shaft 10 disposed on the housing 20 via a bearing 11. In a state where the yoke 4 shown in FIG. 2 has the protruding portion 4a and the bent portion 4a protruding upward in the axial direction on the inner wall of the housing 20, the yoke 4 is separated from the annular permanent magnet 12 by a predetermined distance in the radial direction. 4 are arranged in the circumferential direction. The coil 3 wound around the bobbin 5 is arranged for each protruding portion 4a of the yoke 4 arranged in the circumferential direction.
The coil 3 is arranged so that the projection 4a fits into the coil 3. With the coil 3 fitted in the protruding portion 4a of the yoke 4, a disk-shaped back yoke 6 made of a flat plate made of a material such as iron is placed on the opposite surface of the coil 3 in the axial direction from the axial direction. An axial space is formed by the protruding portion 4a, and the convex portion 6a of the back yoke 6 is positioned and fitted in this axial space at several places. Since the coil 3 is disposed on the yoke 4 and the axial movement of the coil 3 is regulated by the back yoke, the housing 20, the yoke 4 and the back yoke 6 are both provided in the gap 13.
Is fixed by a bolt 9 inserted from the back yoke side and a nut 8 screwed to the bolt 9.

【0017】図1に示す組付け状態において磁束の流れ
を一例として説明すると、径方向に着磁された永久磁石
12からの磁束をヨーク4の屈曲部4cで受けて底面へ
と伝え、底面4bでは磁束の方向が径方向となってい
る。コイル3の空隙13に突出部4aが嵌まり、突出部
4aにより磁束の方向を軸方向に変換して裏ヨーク6へ
と逃がすようになっている。その後、磁束は裏ヨーク6
への逃げた位置を基準として、周方向に配設される隣接
されたコイル3を2つまたは1つ飛ばした位置に配設さ
れるコイル位置で、今度は裏ヨーク6からヨーク4bの
突出部4a、底面4bおよび屈曲部4aへと伝え、最終
的には永久磁石12へと返ってくるようになる。そこ
で、コイル3に通電を行い、このような磁束の変化を順
次周方向に行うことで、コイル3と永久磁石12との間
で電磁力が作用し、ロータ2はステータ7に対して回転
を行うようにすることができる。
The flow of the magnetic flux in the assembled state shown in FIG. 1 will be described as an example. The magnetic flux from the permanent magnet 12 magnetized in the radial direction is received by the bent portion 4c of the yoke 4 and transmitted to the bottom surface. In the figure, the direction of the magnetic flux is radial. The protrusion 4 a is fitted into the gap 13 of the coil 3, and the direction of the magnetic flux is changed to the axial direction by the protrusion 4 a so as to escape to the back yoke 6. Then, the magnetic flux is applied to the back yoke 6
At the position where two or one adjacent coils 3 arranged in the circumferential direction are skipped based on the position where the coil has escaped from the rear yoke 6, and the projecting portion of the yoke 4 b from the back yoke 6. 4a, the bottom surface 4b, and the bent portion 4a, and finally return to the permanent magnet 12. Therefore, by energizing the coil 3 and sequentially performing such a change in the magnetic flux in the circumferential direction, an electromagnetic force acts between the coil 3 and the permanent magnet 12, and the rotor 2 rotates with respect to the stator 7. Can be done.

【0018】よって、上記した構成により、回転軸10
に固定された永久磁石12からの磁束を径方向から軸方
向に変換するよう、永久磁石12に対して外径にヨーク
4とコイル3および裏ヨーク6を構成したので、軸方向
を薄くした扁平ブラシレスモータ1が実現できる。この
場合、ロータ2はコイル3を支持するヨーク4よりも内
径に配設され、ロータ径が小さくなることから、ロータ
2のイナーシャを小さくすることができる。したがっ
て、モータの起動および停止が確実に行えるモータとす
ることができる。
Therefore, with the above configuration, the rotating shaft 10
The yoke 4, the coil 3, and the back yoke 6 are configured to have an outer diameter with respect to the permanent magnet 12 so as to convert the magnetic flux from the permanent magnet 12 fixed to the shaft from the radial direction to the axial direction. The brushless motor 1 can be realized. In this case, the rotor 2 is disposed inside the yoke 4 that supports the coil 3 and the rotor diameter is reduced, so that the inertia of the rotor 2 can be reduced. Therefore, the motor can be started and stopped reliably.

【0019】(第2実施形態)図3および図4は第2実
施形態の構成を示す。第2実施形態では、基本的には第
1実施形態の構成と同じであり、ヨーク4の形状および
ボビン5の形状およびボビン5に巻かれたコイル3を支
持する構造において異なっている。そこで、以下に詳細
を説明する。
(Second Embodiment) FIGS. 3 and 4 show the configuration of a second embodiment. The configuration of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment, but differs in the shape of the yoke 4, the shape of the bobbin 5, and the structure for supporting the coil 3 wound on the bobbin 5. Therefore, the details will be described below.

【0020】有底円筒状の金属から成るハウジング20
には中央のボス部20aに軸受11が設けられ、ボス部
20aに設けられた軸受11を介し、金属材から成るロ
ータ2となる回転軸10が回転可能な状態で配設され
る。回転軸10はベース部10aに第1実施形態と同じ
形態で、径方向に着磁された環状の永久磁石12が配設
されている。
Housing 20 made of cylindrical metal with a bottom
, A bearing 11 is provided on a central boss portion 20a, and a rotating shaft 10 serving as a rotor 2 made of a metal material is disposed in a rotatable state via the bearing 11 provided on the boss portion 20a. The rotating shaft 10 has a base portion 10a in the same form as in the first embodiment, and an annular permanent magnet 12 magnetized in the radial direction is provided.

【0021】この第2実施形態においては、ハウジング
上に焼結金属から成るヨーク4が永久磁石12に対して
径方向において所定間隔だけ離間対向して配設されてい
る。図3に示すヨーク4は周方向に複数(6枚)配設さ
れる。つまり、ヨーク4は周方向に配設された場合、ハ
ウジング20のボス部20aの中心と同心となる円弧状
の内周面4hを有すると共に、軸方向において厚肉部4
e、薄肉部4fおよびコイル支持部4gを有している。
厚肉部4eは内径側に存在し、その外径にいくに従い、
薄肉部4fとコイル支持部4gが存在する。厚肉部4e
と薄肉部4fとの境は径方向においてテーパ状となって
いる。このコイル支持部4gに、軸方向断面コ字型の円
形状のボビン5に周方向巻かれたコイル3が取付けられ
る。コイル支持部4gにコイル3が取付けられた状態で
は、コイル支持部4gの内径側ではボビン3の一方の軸
方向の端面5aは薄肉部4fに当接し、他方の端面5b
には円盤状の裏ヨーク6が被さっている。裏ヨーク6に
設けられた凸部6aにより裏ヨーク6はヨーク4上の所
定位置に位置決めされる。裏ヨーク6がコイル3の巻か
れたボビン上に被さった状態では、コイル3に空隙13
が設けられる位置において、ヨーク4、コイル3および
裏ヨーク6は共に、ボルト9とボルト9に螺合するナッ
ト8により軸方向の動きが規制される。この場合、ヨー
ク4の薄肉部4fの上にコイル3が巻かれたボビン5が
配設された場合、軸方向において厚肉部4eの厚さと略
同一となる。これによって、コイル3がヨーク上に配設
されても、軸方向において大きくなることはない。ま
た、ボビン5に巻かれたコイル3の空隙13にコイル支
持部4gが嵌まり、コイル3が巻かれたボビン5を周方
向および径方向に動かないよう確実に支持でき、空隙1
3に嵌まったコイル支持部内全体を磁束が通るようにす
ることができるため、コイル内を通過する磁束密度を増
加させることができる。
In the second embodiment, a yoke 4 made of a sintered metal is disposed on a housing so as to face a permanent magnet 12 at a predetermined interval in a radial direction. A plurality (six) of the yokes 4 shown in FIG. 3 are arranged in the circumferential direction. That is, when the yoke 4 is disposed in the circumferential direction, the yoke 4 has an arc-shaped inner peripheral surface 4h concentric with the center of the boss portion 20a of the housing 20, and has a thick portion 4 in the axial direction.
e, a thin portion 4f and a coil support portion 4g.
The thick part 4e exists on the inner diameter side, and as it goes to its outer diameter,
There is a thin portion 4f and a coil support 4g. Thick part 4e
And the thin portion 4f is tapered in the radial direction. The coil 3 wound around the bobbin 5 having a U-shaped cross section in the axial direction is mounted on the coil supporting portion 4g. When the coil 3 is mounted on the coil supporting portion 4g, one axial end surface 5a of the bobbin 3 is in contact with the thin portion 4f on the inner diameter side of the coil supporting portion 4g and the other end surface 5b.
Is covered with a disk-shaped back yoke 6. The convex portion 6 a provided on the back yoke 6 positions the back yoke 6 at a predetermined position on the yoke 4. In a state where the back yoke 6 covers the bobbin around which the coil 3 is wound, a gap 13 is formed in the coil 3.
In the position where is provided, the yoke 4, the coil 3, and the back yoke 6 are all restricted from moving in the axial direction by the bolt 9 and the nut 8 screwed to the bolt 9. In this case, when the bobbin 5 around which the coil 3 is wound is provided on the thin portion 4f of the yoke 4, the thickness of the thick portion 4e is substantially the same in the axial direction. Thus, even if the coil 3 is disposed on the yoke, the coil 3 does not increase in the axial direction. In addition, the coil supporting portion 4g fits into the gap 13 of the coil 3 wound around the bobbin 5, and can reliably support the bobbin 5 around which the coil 3 is wound so as not to move in the circumferential direction and the radial direction.
Since the magnetic flux can be made to pass through the entire inside of the coil supporting portion fitted in 3, the density of the magnetic flux passing through the inside of the coil can be increased.

【0022】次に、第2実施形態における磁束の流れを
説明する。径方向に着磁された永久磁石12からの磁束
をヨーク4の内周面4hで受けて厚肉部4e、薄肉部4
fへと伝え、ここでは磁束の方向が径方向となってい
る。また、コイル3の空隙13にコイル支持部4gが嵌
まっていることから、コイル支持部4gにより磁束の方
向を軸方向に変換してヨーク4に当接する裏ヨーク6へ
と逃がす。その後、磁束は裏ヨーク6への逃げた位置を
基準として、周方向に配設される隣接されたコイル3ま
たは1つ飛ばした位置に配設されるコイル位置で、今度
は裏ヨーク6からヨーク4のコイル支持部4g、薄肉部
4f、厚肉部4eおよび内周面4hへと伝わり、最終的
には永久磁石12へと返ってくる。それ故に、コイル3
に通電を行うことで、コイル3と永久磁石12との間で
電磁力が作用し、ロータ2はステータ7に対して回転を
行うようにすることができる。
Next, the flow of magnetic flux in the second embodiment will be described. Magnetic flux from the permanent magnet 12 magnetized in the radial direction is received by the inner peripheral surface 4 h of the yoke 4, and the thick portion 4 e and the thin portion 4 are received.
f, where the direction of the magnetic flux is the radial direction. In addition, since the coil supporting portion 4 g is fitted in the gap 13 of the coil 3, the direction of the magnetic flux is changed in the axial direction by the coil supporting portion 4 g and is released to the back yoke 6 abutting on the yoke 4. Thereafter, the magnetic flux is applied to the adjacent coil 3 arranged in the circumferential direction or the coil position arranged at a position skipped by one with respect to the position escaping to the back yoke 6. 4, the thin portion 4 f, the thick portion 4 e, and the inner peripheral surface 4 h, and finally return to the permanent magnet 12. Therefore, coil 3
, An electromagnetic force acts between the coil 3 and the permanent magnet 12, and the rotor 2 can rotate with respect to the stator 7.

【0023】よって、回転軸10に固定された永久磁石
12からの磁束を径方向から軸方向に変換するよう、永
久磁石12に対して外径にヨーク4とコイル3および裏
ヨーク6を構成したので、軸方向を薄くした扁平ブラシ
レスモータ1が実現できる。この場合、ロータ2はコイ
ル3を支持するヨーク4よりも内径に配設され、ロータ
径が小さくなり、ロータ2のイナーシャを小さくするこ
とができる。したがって、モータの起動および停止が確
実に行えるモータとすることができる。
Therefore, the yoke 4, the coil 3, and the back yoke 6 are formed to have an outer diameter with respect to the permanent magnet 12 so as to convert the magnetic flux from the permanent magnet 12 fixed to the rotating shaft 10 from the radial direction to the axial direction. Therefore, the flat brushless motor 1 having a thin axial direction can be realized. In this case, the rotor 2 is disposed inside the yoke 4 that supports the coil 3, the rotor diameter is reduced, and the inertia of the rotor 2 can be reduced. Therefore, the motor can be started and stopped reliably.

【0024】このように構成された軸方向に薄くなった
モータは、電子機器を制御する制御装置等の回路基板に
一体化することも可能である。
The motor thinned in the axial direction configured as described above can be integrated with a circuit board such as a control device for controlling an electronic device.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、ベース部材上に支持さ
れロータと成る回転軸と、回転軸と一体で回転し、径方
向に着磁された永久磁石と、永久磁石の外径に設けら
れ、周方向に配設された複数のコイルと、コイルの軸方
向の一側を支持し、永久磁石から出た磁束の方向を径方
向から軸方向に変換する第1ヨークと、コイルの他側に
配設される第2ヨークとを備えたので、ロータと一体回
転する永久磁石は第1ヨークより小さくなる。この場
合、永久磁石からの径方向の磁束を軸方向に変換し、第
1ヨークから第2ヨークへと伝えることができる。よっ
て、ロータ径は周方向に配設される複数のコイルより小
さくできる。このため、ロータのイナーシャが大きくな
らず、ロータの慣性モーメントを抑えた扁平ブラシレス
モータとなる。
According to the present invention, a rotary shaft supported on a base member and serving as a rotor, a permanent magnet which rotates integrally with the rotary shaft and is magnetized in the radial direction, and provided on the outer diameter of the permanent magnet A plurality of coils arranged in the circumferential direction, a first yoke supporting one side of the coil in the axial direction, and converting a direction of a magnetic flux emitted from the permanent magnet from a radial direction to an axial direction; Since the second yoke is provided on the side, the permanent magnet that rotates integrally with the rotor is smaller than the first yoke. In this case, the magnetic flux in the radial direction from the permanent magnet can be converted in the axial direction and transmitted from the first yoke to the second yoke. Therefore, the rotor diameter can be made smaller than the plurality of coils arranged in the circumferential direction. For this reason, the inertia of the rotor does not increase, and a flat brushless motor with a reduced moment of inertia of the rotor is obtained.

【0026】この場合、コイルは軸方向に空いた空芯コ
イルであり、第1ヨークは空芯コイルを支持するコイル
支持部を有し、コイル支持部によりコイルの軸方向の磁
束を前記第2ヨークへと伝えるようにすれば、第1ヨー
クのコイル支持部によりコイルの軸方向の磁界の磁束を
効率良く増加させることができる。よって、高効率な扁
平ブラシレスモータとなる。
In this case, the coil is an air-core coil that is open in the axial direction, the first yoke has a coil support for supporting the air-core coil, and the coil support transfers the magnetic flux in the axial direction of the coil to the second coil. If it is transmitted to the yoke, the magnetic flux of the magnetic field in the axial direction of the coil can be efficiently increased by the coil support portion of the first yoke. Therefore, a highly efficient flat brushless motor is obtained.

【0027】また、第2ヨークを平板円盤状とすれば、
コイルに対向して第2ヨークを配設しても、軸方向に大
きくならない。
Further, if the second yoke is formed in a flat disk shape,
Even if the second yoke is arranged to face the coil, it does not increase in the axial direction.

【0028】更に、第1ヨークは軸方向に厚肉部と薄肉
部とを有し、薄肉部上にコイルが配設された場合、軸方
向において厚肉部の厚さと略同一となるようにすれば、
軸方向に薄くした扁平ブラシレスモータとなる。
Further, the first yoke has a thick portion and a thin portion in the axial direction, and when the coil is disposed on the thin portion, the thickness is substantially the same as the thickness of the thick portion in the axial direction. if,
A flat brushless motor thinned in the axial direction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態における扁平ブラシレス
モータの構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a flat brushless motor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態における扁平ブラシレス
モータの周方向に配設されたコイルとヨークとの関係を
示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a relationship between a coil and a yoke arranged in a circumferential direction of the flat brushless motor according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施形態における扁平ブラシレス
モータの組付状態を示す組付図である。
FIG. 3 is an assembly diagram showing an assembly state of a flat brushless motor according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図3に示す組付けられた扁平ブラシレスモータ
の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the assembled flat brushless motor shown in FIG.

【図5】扁平ブラシレスモータの従来例の構成を示す断
面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional example of a flat brushless motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 扁平ブラシレスモータ(モータ) 2 ロータ 3 コイル(空芯コイル) 4 ヨーク(第1ヨーク) 4a,4g コイル支持部 4e 厚肉部 4f 薄肉部 6 裏ヨーク(第2ヨーク) 7 ステータ 10 回転軸 12 永久磁石 20 ハウジング(ベース部材) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flat brushless motor (motor) 2 Rotor 3 Coil (air-core coil) 4 Yoke (1st yoke) 4a, 4g Coil support part 4e Thick part 4f Thin part 6 Back yoke (second yoke) 7 Stator 10 Rotating shaft 12 Permanent magnet 20 Housing (base member)

フロントページの続き Fターム(参考) 5H002 AA01 AB06 AE08 5H019 AA08 CC03 CC06 DD06 EE13 5H603 AA01 AA03 AA09 BB01 BB10 BB12 CA01 CA05 CB01 CC14 CC17 CD01 CD04 CD21 CE01Continued on the front page F term (reference) 5H002 AA01 AB06 AE08 5H019 AA08 CC03 CC06 DD06 EE13 5H603 AA01 AA03 AA09 BB01 BB10 BB12 CA01 CA05 CB01 CC14 CC17 CD01 CD04 CD21 CE01

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベース部材と、 該ベース部材上に回転自在に支承されたロータと、 該ロータ外周面に固設され、ロータの径方向に着磁され
た永久磁石と、 前記ベース部材上において、該永久磁石の外周側に配設
されたステータと、 該ステータ上に前記ロータの周方向に配設された複数の
コイルとを備えたことを特徴とする扁平モータ。
1. A base member, a rotor rotatably supported on the base member, a permanent magnet fixed to an outer peripheral surface of the rotor and magnetized in a radial direction of the rotor, and A flat motor, comprising: a stator disposed on an outer peripheral side of the permanent magnet; and a plurality of coils disposed on the stator in a circumferential direction of the rotor.
【請求項2】 前記ステータは、 前記コイルの軸方向において一方側に配設され、前記磁
石が発生する磁束を前記コイルに関して径方向から軸方
向に変換する第1ヨークと、 前記コイルの軸方向において他方側に配設される第2ヨ
ークとからなることを特徴とする扁平モータ。
A first yoke disposed on one side in the axial direction of the coil to convert a magnetic flux generated by the magnet from a radial direction to an axial direction with respect to the coil; and an axial direction of the coil. And a second yoke disposed on the other side.
【請求項3】 前記コイルは空芯コイルであり、前記第
1ヨークは前記コイルを支持するコイル支持部を有し、
該コイル支持部により前記コイルを通過する軸方向の磁
束を前記第2ヨークへと伝えることを特徴とする請求項
2に記載の扁平モータ。
3. The coil is an air-core coil, the first yoke has a coil support for supporting the coil,
The flat motor according to claim 2, wherein the coil supporting portion transmits an axial magnetic flux passing through the coil to the second yoke.
【請求項4】 前記第1ヨークは厚肉部と薄肉部とを有
し、該薄肉部上に前記コイルを配設した場合、軸方向に
おいて前記厚肉部の厚さと略同一となること特徴とする
請求項2または3に記載の扁平モータ。
4. The first yoke has a thick portion and a thin portion, and when the coil is disposed on the thin portion, the thickness is substantially the same as the thickness of the thick portion in the axial direction. The flat motor according to claim 2 or 3, wherein:
【請求項5】 前記第2ヨークは平板円盤状であること
を特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の扁
平モータ。
5. The flat motor according to claim 2, wherein the second yoke has a shape of a flat disk.
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