JP2003153513A - Brushless motor - Google Patents

Brushless motor

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JP2003153513A
JP2003153513A JP2001341064A JP2001341064A JP2003153513A JP 2003153513 A JP2003153513 A JP 2003153513A JP 2001341064 A JP2001341064 A JP 2001341064A JP 2001341064 A JP2001341064 A JP 2001341064A JP 2003153513 A JP2003153513 A JP 2003153513A
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rotor
coil
permanent magnets
iron core
fixed
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Kazuhiro Fujita
和弘 藤田
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Asmo Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brushless motor capable of attaining size reduction and high torque, and making the motor compact in the diameter direction thereof. SOLUTION: First to fourth rotating permanent magnets 21 to 24 which are polarized in the diametrical direction and in a circular-arc plate shape are attached to the circumferential surface of a rotor core 20 adjacent to each other. Poles of the first to fourth adjacent rotating permanent magnets 21 to 24 are different from each other. Six protruding iron cores 27 which protrude on a rotor 18 side are attached onto the inner periphery of a cylindrical part 13a of a yoke 13 at regular intervals. First to sixth coils L1 to L6 are wound around the respective protruding iron cores 27. The protruding iron cores 27 are integratedly formed with connecting iron cores 28 which cover the first to sixth coils L1 to L6 in a roughly U-shape. First to sixth stationary permanent magnets 31 to 36 which are disposed so that polarities may become different in the circumferential direction are sandwiched between the adjacent connecting iron cores 28. The first to sixth stationary permanent magnets 31 to 36 are disposed so that the same polarity of the adjacent permanent magnets may face each other.

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、ブラシレスモータ
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、モータの開発は、例えば微小モー
タの開発、ステッピングモータの高精度化、消費電力の
低減、高トルク化等多岐に渡っている。特に、低消費電
力で高トルクの小型モータは、自動車、OA機器、自販
機器、医療・福祉機器分野など幅広く利用されている。
2. Description of the Related Art Currently, motors are being developed in various fields such as the development of micro motors, the precision improvement of stepping motors, the reduction of power consumption, and the enhancement of torque. In particular, small motors with low power consumption and high torque are widely used in the fields of automobiles, office automation equipment, vending machines, medical and welfare equipment.

【0003】通常、これらに用いられているモータは、
永久磁石を用いたモータがほとんどであり、技術的にか
なり成熟しているため、飛躍的な高効率化、小型高トル
ク化は難しい。
Normally, the motors used for these are
Most of the motors use permanent magnets, and they are technically quite mature, so it is difficult to achieve dramatic increase in efficiency and reduction in size and torque.

【0004】小型高トルク化のために、例えばハイブリ
ッド式磁石を利用したモータが知られている。例えば特
開2000−150228号公報には、コイルと永久磁
石の両方を備えたハイブリッド式磁石を備えたステッピ
ングモータが開示されている。図10に示すように、こ
の公報のハイブリッド式磁石61では、コ字状の鉄心6
2において、モータの軸方向に延びるようにステータに
設けられた胴部62aに、コイル63が巻装されてい
る。胴部62aの両端部から、モータの径方向に延びる
両アーム部62bの先端には、それぞれ磁性部材64が
接合され、両磁性部材64によって永久磁石65が挟持
されている。永久磁石65は、コイル63とモータの径
方向において並ぶように配置されている。
In order to reduce the size and increase the torque, for example, a motor using a hybrid magnet is known. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-150228 discloses a stepping motor including a hybrid magnet including both a coil and a permanent magnet. As shown in FIG. 10, in the hybrid magnet 61 of this publication, the U-shaped iron core 6 is used.
2, a coil 63 is wound around a body portion 62a provided on the stator so as to extend in the axial direction of the motor. Magnetic members 64 are respectively joined to the ends of both arm portions 62b extending from both ends of the body portion 62a in the radial direction of the motor, and a permanent magnet 65 is sandwiched between the magnetic members 64. The permanent magnets 65 are arranged so as to line up with the coil 63 in the radial direction of the motor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この公報の
ハイブリッド式磁石61では、コイル63と、永久磁石
65とがモータの径方向に並ぶように構成されているた
め、モータを径方向において小型化しにくいという問題
がある。
However, in the hybrid magnet 61 of this publication, since the coil 63 and the permanent magnet 65 are arranged side by side in the radial direction of the motor, the motor can be miniaturized in the radial direction. There is a problem that it is difficult.

【0006】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、小型高トルク化を図るととも
に、径方向においてコンパクト化できるブラシレスモー
タを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a brushless motor that is small in size and high in torque and compact in the radial direction.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明は、径方向に極性が変化す
るように着磁された永久磁石が、隣り合う磁極が異なる
ように周方向に複数配置されたロータと、前記ロータと
外周面及び内周面の一方が対向する円筒部と、前記円筒
部の前記ロータと対向する面において周方向に複数設け
られた固定鉄心と、前記固定鉄心に巻装され、前記ロー
タが回転するように順次給電されるコイルと、前記固定
鉄心間に、周方向に極性が変化するように配置された固
定永久磁石とからなるハイブリッド式磁石を備えたステ
ータとからなるブラシレスモータであって、前記固定鉄
心は、基端が前記円筒部と接続するとともに先端が前記
ロータに向けて突出するように形成されて前記コイルが
巻装された突起鉄心と、ほぼコ字状に形成されて前記コ
イルを覆い、端部が前記円筒部と対向する接続鉄心とか
らなり、前記接続鉄心の端部は、前記円筒部と磁気絶縁
され、前記固定永久磁石は、その両端において、隣り合
う前記接続鉄心に当接され、隣り合う前記固定永久磁石
は、同じ磁極同士が対向するように配置されたことを要
旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is such that permanent magnets magnetized so that the polarities change in the radial direction have different magnetic poles adjacent to each other. A plurality of rotors arranged in the circumferential direction, a cylindrical portion of which one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface faces the rotor, and a plurality of fixed cores provided in the circumferential direction on the surface of the cylindrical portion facing the rotor. A hybrid magnet composed of a coil wound around the fixed iron core and sequentially fed with electric power so that the rotor rotates, and a fixed permanent magnet arranged between the fixed iron core so as to change polarity in the circumferential direction. A stator provided with a stator, wherein the fixed iron core has a base end connected to the cylindrical portion and a distal end formed to project toward the rotor, and a protrusion wound with the coil. iron And a connecting iron core that is formed in a substantially U-shape and covers the coil and has an end portion facing the cylindrical portion, the end portion of the connecting iron core being magnetically insulated from the cylindrical portion, and the fixed permanent magnet. Is abutted on the adjacent connecting cores at both ends thereof, and the fixed permanent magnets adjacent to each other are arranged so that the same magnetic poles face each other.

【0008】この発明によれば、コイルが給電されてい
ない状態では、ハイブリッド式磁石の固定永久磁石の磁
力線が、接続鉄心、突起鉄心、円筒部を通る閉回路を構
成するため、ロータ側に磁力が作用しない。
According to the present invention, the magnetic field lines of the fixed permanent magnet of the hybrid magnet constitute a closed circuit passing through the connecting iron core, the protruding iron core, and the cylindrical portion when the coil is not supplied with power, so that the magnetic force is exerted on the rotor side. Does not work.

【0009】コイルが給電された状態では、電磁石の磁
力によって固定永久磁石の磁力線が曲げられ、ロータ側
に向けられる。このため、コイルが給電されることによ
り、ハイブリッド式磁石からは、電磁石の磁力と、固定
永久磁石の磁力とが合計された強力な磁力がロータ側に
作用される。この強力な磁力により、コイルが順次給電
されることによって、ロータの永久磁石が引張力及び反
発力を受け、ロータが回転される。
When the coil is supplied with power, the magnetic force of the electromagnet bends the magnetic line of force of the fixed permanent magnet and directs it toward the rotor. Therefore, when the coil is fed with electric power, a strong magnetic force, which is the sum of the magnetic force of the electromagnet and the magnetic force of the fixed permanent magnet, acts on the rotor side from the hybrid magnet. By this strong magnetic force, the coils are sequentially supplied with electric power, whereby the permanent magnets of the rotor receive a tensile force and a repulsive force, and the rotor is rotated.

【0010】ブラシレスモータのステータの磁束密度は
できる限り強くしたいが、強くすると大型のステータに
なってしまう。また、電流量を多くすると発熱が大きく
なり、エネルギーロスにもなる。そこで、固定永久磁石
を備えるハイブリッド式磁石を設けることにより、トル
クが強く、かつ発熱が少ないブラシレスモータのステー
タを得ることができる。
It is desirable to increase the magnetic flux density of the stator of the brushless motor as much as possible, but if it is increased, the stator becomes large. Moreover, when the amount of current is increased, heat generation is increased, resulting in energy loss. Therefore, by providing a hybrid magnet including a fixed permanent magnet, it is possible to obtain a stator of a brushless motor that has high torque and generates little heat.

【0011】また、固定永久磁石とコイルとが周方向に
配置されるため、径方向においてコンパクト化される。
従って、小型高トルク化を図るとともに、径方向におい
てコンパクト化できる。
Further, since the fixed permanent magnet and the coil are arranged in the circumferential direction, the size is reduced in the radial direction.
Therefore, the size and the torque can be increased, and the size can be reduced in the radial direction.

【0012】また、円筒部の内周面がロータと対向する
場合、ブラシレスモータはインナロータ型である。逆
に、円筒部の外周面がロータと対向する場合、ブラシレ
スモータはアウタロータ型である。
When the inner peripheral surface of the cylindrical portion faces the rotor, the brushless motor is an inner rotor type. On the contrary, when the outer peripheral surface of the cylindrical portion faces the rotor, the brushless motor is the outer rotor type.

【0013】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記ロータの永久磁石の磁極数は周方
向に4個で、前記突起鉄心は6個であることを要旨とす
る。この発明によれば、隣り合う2つのコイルが給電さ
れて、ロータの所定の永久磁石が反発力と引張力とによ
って回転され、引張力側に最も近づくと、ロータにおけ
る隣の永久磁石の中心が、その永久磁石に対して引張力
及び反発力を作用させることが可能な2つのコイル間に
位置する。このため、次にこの2つのコイルが給電され
ることにより、効果的にロータを回転させることがで
き、最もシンプルで、配置の良い構成にすることができ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the number of magnetic poles of the permanent magnets of the rotor is four in the circumferential direction, and the number of the projecting iron cores is six. . According to the present invention, the two adjacent coils are fed with electric power, the predetermined permanent magnet of the rotor is rotated by the repulsive force and the pulling force, and when the pulling force comes closest to the center of the adjacent permanent magnet of the rotor. , Located between two coils capable of exerting a tensile force and a repulsive force on the permanent magnet. Therefore, the rotor is effectively rotated by supplying power to these two coils next, and the simplest and well arranged configuration can be obtained.

【0014】請求項3に記載の発明は、放射状に複数の
突起を有するロータと、前記ロータと外周面及び内周面
の一方が対向する円筒部と、前記円筒部の前記ロータと
対向する面において周方向に複数設けられた固定鉄心
と、前記固定鉄心に巻装され、前記ロータが回転するよ
うに順次給電されるコイルと、前記固定鉄心間に、周方
向に極性が変化するように配置された固定永久磁石とか
らなるハイブリッド式磁石を備えたステータとからなる
ブラシレスモータであって、前記固定鉄心は、基端が前
記円筒部と接続するとともに先端が前記ロータに向けて
突出するように形成されて前記コイルが巻装された突起
鉄心と、ほぼコ字状に形成されて前記コイルを覆い、端
部が前記円筒部と対向する接続鉄心とからなり、前記接
続鉄心の端部は、前記円筒部と磁気絶縁され、前記固定
永久磁石は、その両端において、隣り合う前記接続鉄心
に当接され、隣り合う前記固定永久磁石は、同じ磁極同
士が対向するように配置されたことを要旨とする。
According to a third aspect of the present invention, a rotor having a plurality of radial projections, a cylindrical portion of the rotor facing one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface, and a surface of the cylindrical portion facing the rotor. A plurality of fixed iron cores provided in the circumferential direction, coils wound around the fixed iron core, and sequentially fed with electric power so that the rotor rotates, and arranged so that the polarity changes in the circumferential direction between the fixed iron cores. A fixed permanent magnet and a stator having a hybrid magnet including a fixed permanent magnet, wherein the fixed iron core has a base end connected to the cylindrical portion and a tip protruding toward the rotor. A projecting iron core formed by winding the coil, and covering the coil formed in a substantially U-shape, an end portion consisting of a connecting iron core facing the cylindrical portion, the end portion of the connecting iron core, Previous The invention is magnetically insulated from a cylindrical portion, the fixed permanent magnets are in contact with the adjacent connecting iron cores at both ends thereof, and the adjacent fixed permanent magnets are arranged so that the same magnetic poles face each other. To do.

【0015】この発明によれば、コイルが給電されてい
ない状態では、請求項1に記載の発明と同様に、固定永
久磁石の磁力線は、接続鉄心、突起鉄心、円筒部を通る
閉回路を構成するため、ロータ側に磁力が作用しない。
また、コイルが給電された状態では、電磁石の磁力によ
って固定永久磁石の磁力線が曲げられ、ロータ側に向け
られる。このため、コイルが給電されることにより、ハ
イブリッド式磁石からは、電磁石の磁力と、固定永久磁
石の磁力とが合計された強力な磁力がロータ側に作用さ
れる。この強力な磁力により、ロータの突起が引張力を
受けるため、コイルが順次給電されることによって、ロ
ータが回転される。
According to the present invention, when the coil is not supplied with electric power, the magnetic lines of force of the fixed permanent magnet constitute a closed circuit passing through the connecting iron core, the protruding iron core and the cylindrical portion, as in the first aspect of the invention. Therefore, the magnetic force does not act on the rotor side.
Further, when the coil is fed with electric power, the magnetic force of the electromagnet bends the magnetic line of force of the fixed permanent magnet and directs it toward the rotor. Therefore, when the coil is fed with electric power, a strong magnetic force, which is the sum of the magnetic force of the electromagnet and the magnetic force of the fixed permanent magnet, acts on the rotor side from the hybrid magnet. Due to this strong magnetic force, the projections of the rotor receive a tensile force, so that the coils are sequentially supplied with electric power to rotate the rotor.

【0016】このように、ステータにハイブリッド式磁
石を設けることにより、トルクが強く、かつ発熱を少な
くできるため、ロータに永久磁石が設けられていなくて
も、小型高トルク化を図ることができる。また、ロータ
に永久磁石が設けられていないため、その分、安く製造
できる。
As described above, since the stator is provided with the hybrid magnet, the torque is strong and the heat generation can be reduced. Therefore, even if the rotor is not provided with the permanent magnet, the size and the torque can be increased. Further, since the rotor is not provided with a permanent magnet, the rotor can be manufactured at a lower cost.

【0017】また、固定永久磁石とコイルとが周方向に
配置されるため、径方向においてコンパクト化される。
従って、小型高トルク化を図るとともに、径方向におい
てコンパクト化できる。また、円筒部の内周面がロータ
と対向する場合、ブラシレスモータはインナロータ型で
あり、円筒部の外周面がロータと対向する場合はアウタ
ロータ型である。
Further, since the fixed permanent magnet and the coil are arranged in the circumferential direction, the size is reduced in the radial direction.
Therefore, the size and the torque can be increased, and the size can be reduced in the radial direction. The brushless motor is an inner rotor type when the inner peripheral surface of the cylindrical portion faces the rotor, and the outer rotor type when the outer peripheral surface of the cylindrical portion faces the rotor.

【0018】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の発明において、前記ロータの突起の周方向の幅と、前
記接続鉄心の周方向の幅とは、ほぼ同じであることを要
旨とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the circumferential width of the protrusion of the rotor and the circumferential width of the connecting core are substantially the same. And

【0019】この発明によれば、ロータの突起がハイブ
リッド磁石の磁力によって引っ張られて、ロータの突起
が、電磁石の状態のコイルを覆う接続鉄心と対向した場
合に、ロータの鉄心と、接続鉄心とは、周方向において
ほぼ過不足なく対向する。このため、ロータの突起と、
接続鉄心との間において磁束の漏れが低減され、高トル
ク化を効果的に図ることができる。
According to the present invention, when the protrusion of the rotor is pulled by the magnetic force of the hybrid magnet and the protrusion of the rotor faces the connecting iron core that covers the coil in the electromagnet state, the iron core of the rotor and the connecting iron core are Face each other almost in the circumferential direction. Therefore, the rotor protrusion and
Leakage of magnetic flux is reduced between the core and the connecting core, and high torque can be effectively achieved.

【0020】請求項5に記載の発明は、請求項3又は請
求項4に記載の発明において、前記ロータの突起の周方
向の幅は、隣り合う前記接続鉄心の周方向の端面間より
大きいことを要旨とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the third or fourth aspect, the circumferential width of the protrusion of the rotor is larger than the distance between the end faces of the adjacent connecting cores in the circumferential direction. Is the gist.

【0021】この発明によれば、ロータのある突起がハ
イブリッド磁石の磁力によって引っ張られてロータが回
転し、この突起が、電磁石の状態のコイルを覆う接続鉄
心と対向した場合に、ロータの別の突起は、別の接続鉄
心と、周方向の一部において対向する。このため、次
に、この別の接続鉄心によって覆われたコイルが給電さ
れると、前記別の突起と前記別の接続鉄心との間では、
前記対向する周方向の一部において磁束が通過し、突起
が引っ張られてロータが引き続き回転する。よって、常
にロータに引張力を働かせ続けることができ、ロータを
スムーズに回転できる。
According to the present invention, when a protrusion of the rotor is pulled by the magnetic force of the hybrid magnet to rotate the rotor, and this protrusion faces the connecting core that covers the coil in the electromagnet state, another protrusion of the rotor is generated. The protrusion faces another connecting iron core in a part in the circumferential direction. Therefore, next, when power is supplied to the coil covered with the other connection iron core, between the other protrusion and the other connection iron core,
The magnetic flux passes through a part of the opposing circumferential direction, the protrusion is pulled, and the rotor continues to rotate. Therefore, the tensile force can be continuously applied to the rotor, and the rotor can be smoothly rotated.

【0022】請求項6に記載の発明は、請求項3〜請求
項5のいずれか一項に記載の発明において、前記ロータ
の突起は周方向に4個で、前記突起鉄心は6個であり、
前記突起鉄心に巻装されたコイルは、180°対向する
突起鉄心が同時に給電される3相コイルであることを要
旨とする。
According to a sixth aspect of the invention, in the invention according to any one of the third to fifth aspects, the rotor has four protrusions in the circumferential direction and six protrusion cores. ,
The gist of the coil wound around the projecting iron core is a three-phase coil in which the projecting iron cores facing each other by 180 ° are simultaneously fed.

【0023】この発明によれば、ある相のコイルが給電
されて、この相を構成する2つのコイル側に、ロータの
2つの突起が引っ張られて対向すると、ロータの残りの
2つの突起は、それぞれ別のコイル間に位置する。この
ため、次に別の相のコイルが給電されることにより、効
果的にロータを回転させることができ、最もシンプル
で、配置の良い構成にすることができる。
According to the present invention, when the coil of a certain phase is fed with power and the two protrusions of the rotor are pulled and face the two coil sides constituting this phase, the remaining two protrusions of the rotor are Located between different coils. Therefore, the rotor of another phase can be effectively rotated by supplying power to the coil of another phase next, and the simplest and well-arranged structure can be obtained.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)以下、本発明
をインナロータ型のブラシレスモータに具体化した第1
の実施形態を図1〜図5に従って説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) The first embodiment in which the present invention is embodied in an inner rotor type brushless motor will be described below.
1 to 5 will be described.

【0025】図1(a)はブラシレスモータの模式断面
図を示し、図1(b)は図1(a)のIB−IB線での
一部断面模式側面図を示す。図5はロータの回転角度と
コイルの通電状態との関係を示すグラフである。
FIG. 1A shows a schematic sectional view of the brushless motor, and FIG. 1B shows a partial sectional schematic side view taken along line IB-IB of FIG. 1A. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the rotation angle of the rotor and the energization state of the coil.

【0026】図1(b)に示すように、ブラシレスモー
タ11は、モータハウジング12を備え、モータハウジ
ング12は、有底筒状のヨーク13と、エンドフレーム
14とを備えている。ヨーク13の底部と、エンドフレ
ーム14とには、各々の中心部に軸受が固設されてい
る。ヨーク13とエンドフレーム14とで形成される空
間には、ロータ18が収容されている。ロータ18の回
転軸19は、前記両軸受により回転可能に支持されてい
る。
As shown in FIG. 1B, the brushless motor 11 includes a motor housing 12, and the motor housing 12 includes a bottomed cylindrical yoke 13 and an end frame 14. A bearing is fixedly provided at the center of each of the bottom portion of the yoke 13 and the end frame 14. A rotor 18 is housed in the space formed by the yoke 13 and the end frame 14. The rotary shaft 19 of the rotor 18 is rotatably supported by the both bearings.

【0027】図1(a)に示すように、ロータ18のロ
ータコア20は鉄製で、円筒状に形成されており、ロー
タコア20の周面には、複数の永久磁石が一体回転可能
に取り付けられている。この実施形態では、ロータコア
20には円弧板状の永久磁石が4個取り付けられてい
る。これらの永久磁石を、第1回転永久磁石21,第2
回転永久磁石22,第3回転永久磁石23,第4回転永
久磁石24と称する。各第1〜第4回転永久磁石21〜
24は、周方向に同じ長さに形成され、隣接するように
形成されている。このため、各第1〜第4回転永久磁石
21〜24は、ロータ18の中心と両端面とがなす角が
90°になっている。図1(a)に示すように、ロータ
18をエンドフレーム14側から見た場合、第1〜第4
回転永久磁石21〜24は時計方向に順に配置されてい
る。
As shown in FIG. 1 (a), the rotor core 20 of the rotor 18 is made of iron and is formed in a cylindrical shape. A plurality of permanent magnets are integrally rotatably attached to the peripheral surface of the rotor core 20. There is. In this embodiment, four arc plate-shaped permanent magnets are attached to the rotor core 20. These permanent magnets are replaced by the first rotary permanent magnets 21,
These are called the rotary permanent magnet 22, the third rotary permanent magnet 23, and the fourth rotary permanent magnet 24. Each of the first to fourth rotating permanent magnets 21 to
24 are formed to have the same length in the circumferential direction and are formed adjacent to each other. Therefore, in each of the first to fourth rotating permanent magnets 21 to 24, the angle formed by the center of the rotor 18 and both end surfaces is 90 °. When the rotor 18 is viewed from the end frame 14 side as shown in FIG.
The rotating permanent magnets 21 to 24 are sequentially arranged in the clockwise direction.

【0028】第1〜第4回転永久磁石21〜24は、径
方向に極性が変化するように着磁されており、図面では
径方向外側の磁極のみ図示し、径方向内側の磁極は図示
を省略している。
The first to fourth rotating permanent magnets 21 to 24 are magnetized so that the polarities change in the radial direction. In the drawing, only the magnetic poles on the radial direction side are shown and the magnetic poles on the radial direction inner side are shown. Omitted.

【0029】第1回転永久磁石21は、径方向外側がN
極になるように配置されている。この実施形態では、第
1回転永久磁石21のN極をN1極と称し、第2回転永
久磁石22のS極をS1極、第3回転永久磁石23のN
極をN2極、第4回転永久磁石24のS極をS2極と称
する。
The first rotating permanent magnet 21 has N on the radially outer side.
It is arranged so that it may become a pole. In this embodiment, the N pole of the first rotary permanent magnet 21 is referred to as the N1 pole, the S pole of the second rotary permanent magnet 22 is the S1 pole, and the N pole of the third rotary permanent magnet 23 is the N pole.
The pole is called N2 pole, and the S pole of the fourth rotating permanent magnet 24 is called S2 pole.

【0030】第1〜第4回転永久磁石21〜24は、ロ
ータコア20の軸方向長さと同じに形成されている。図
1(a),(b)に示すように、ヨーク13の円筒部1
3aの内周面には、突起鉄心27が取り付けられてい
る。突起鉄心27は、ヨーク13の周方向に複数配置さ
れている。この実施形態では、6個の突起鉄心27が、
ヨーク13の周方向に等角度間隔(60°間隔)で取り
付けられている。各突起鉄心27は、基端が円筒部13
aの内周面に取り付けられ、先端がロータ18に向けて
突出するように形成されている。
The first to fourth rotating permanent magnets 21 to 24 are formed to have the same axial length as the rotor core 20. As shown in FIGS. 1A and 1B, the cylindrical portion 1 of the yoke 13
A protruding iron core 27 is attached to the inner peripheral surface of 3a. A plurality of projecting iron cores 27 are arranged in the circumferential direction of the yoke 13. In this embodiment, the six protruding iron cores 27 are
The yokes 13 are attached at equal angular intervals (60 ° intervals) in the circumferential direction. Each projecting iron core 27 has a cylindrical portion 13 at the base end.
It is attached to the inner peripheral surface of a and is formed so that its tip projects toward the rotor 18.

【0031】各突起鉄心27には、それぞれ巻線が巻装
されてコイルが形成されている。この実施形態では、図
1(a)において左上のコイルを第1コイルL1と称
し、他のコイルは、図1(a)において時計方向に順
に、第2コイルL2、第3コイルL3、第4コイルL
4、第5コイルL5、第6コイルL6と称する。
A winding is wound around each of the protruding iron cores 27 to form a coil. In this embodiment, the upper left coil in FIG. 1A is referred to as a first coil L1, and the other coils are sequentially arranged in a clockwise direction in FIG. 1A as a second coil L2, a third coil L3, and a fourth coil L3. Coil L
They are referred to as a fourth coil 5, a fifth coil L5, and a sixth coil L6.

【0032】第1コイルL1,第3コイルL3.第5コ
イルL5は、給電されると径方向内側がN極になり、径
方向外側がS極になるように突起鉄心27に巻装されて
いる。逆に、第2コイルL2,第4コイルL4.第6コ
イルL6は、給電されると径方向内側がS極になり、径
方向外側がN極になるように突起鉄心27に巻装されて
いる。
First coil L1, third coil L3. The fifth coil L5 is wound around the projecting iron core 27 so that the radially inner side becomes the N pole and the radially outer side becomes the S pole when power is supplied. Conversely, the second coil L2, the fourth coil L4. The sixth coil L6 is wound around the projecting iron core 27 so that the radially inner side becomes the S pole and the radially outer side becomes the N pole when power is supplied.

【0033】各突起鉄心27は、接続鉄心28と一体に
形成されている。各接続鉄心28は、ほぼコ字状で、各
第1〜第6コイルL1〜L6をそれぞれ覆うように形成
されている。接続鉄心28の端部は円筒部13aに対向
している。突起鉄心27は、その先端が、接続鉄心28
の中央部に連続している。また、ヨーク13の円筒部1
3aには、各第1〜第6コイルL1〜L6間に円弧板状
のインシュレータ29が取り付けられており、接続鉄心
28の端部は、インシュレータ29によって円筒部13
aと磁気絶縁されている。突起鉄心27、接続鉄心28
によって固定鉄心が構成されている。
Each protruding iron core 27 is formed integrally with the connecting iron core 28. Each connecting core 28 is substantially U-shaped and is formed so as to cover each of the first to sixth coils L1 to L6. The end of the connecting core 28 faces the cylindrical portion 13a. The protruding core 27 has a connecting core 28 at its tip.
It is continuous in the central part of. In addition, the cylindrical portion 1 of the yoke 13
An arcuate plate-shaped insulator 29 is attached to each of the first to sixth coils L1 to L6 at 3a, and the end of the connecting iron core 28 is attached to the cylindrical portion 13 by the insulator 29.
It is magnetically insulated from a. Protruding iron core 27, connecting iron core 28
The fixed iron core is constituted by.

【0034】隣り合う接続鉄心28の間には、永久磁石
が挟持されている。この実施形態では、第1コイルL1
と第2コイルL2とで挟持された永久磁石を第1固定永
久磁石31と称し、他の永久磁石は、図1(a)におい
て時計方向に順に、第2固定永久磁石32、第3固定永
久磁石33、第4固定永久磁石34、第5固定永久磁石
35、第6固定永久磁石36と称する。各第1〜第6固
定永久磁石31〜36は、インシュレータ29によって
円筒部13aと磁気絶縁されている。また、各第1〜第
6固定永久磁石31〜36は、周方向の幅が、接続鉄心
28の周方向の幅より小さくなるように形成されてい
る。
A permanent magnet is sandwiched between adjacent connecting cores 28. In this embodiment, the first coil L1
The permanent magnet sandwiched by the second coil L2 and the second coil L2 is referred to as a first fixed permanent magnet 31, and the other permanent magnets are the second fixed permanent magnet 32 and the third fixed permanent magnet in the clockwise order in FIG. The magnet 33, the fourth fixed permanent magnet 34, the fifth fixed permanent magnet 35, and the sixth fixed permanent magnet 36 are called. The first to sixth fixed permanent magnets 31 to 36 are magnetically insulated from the cylindrical portion 13a by the insulator 29. Further, each of the first to sixth fixed permanent magnets 31 to 36 is formed such that the circumferential width thereof is smaller than the circumferential width of the connecting iron core 28.

【0035】各第1〜第6固定永久磁石31〜36は、
周方向に極性が変化するように形成されている。第1固
定永久磁石31は、第1コイルL1側がN極になり、第
2コイルL2側がS極になるように形成されている。ま
た、第2固定永久磁石32は、第2コイルL2側がS極
になり、第3コイルL3側がN極になるように形成され
ている。第3固定永久磁石33は、第3コイルL3側が
N極になり、第4コイルL4側がS極になるように形成
されている。このように、第1〜第6固定永久磁石31
〜36は、隣り合う永久磁石同士において、同じ磁極が
対向するように配置されている。
The first to sixth fixed permanent magnets 31 to 36 are
It is formed so that the polarity changes in the circumferential direction. The first fixed permanent magnet 31 is formed so that the first coil L1 side has an N pole and the second coil L2 side has an S pole. The second fixed permanent magnet 32 is formed such that the second coil L2 side has an S pole and the third coil L3 side has an N pole. The third fixed permanent magnet 33 is formed so that the third coil L3 side has an N pole and the fourth coil L4 side has an S pole. Thus, the first to sixth fixed permanent magnets 31
Nos. 36 to 36 are arranged so that the same magnetic poles of adjacent permanent magnets face each other.

【0036】ヨーク13の円筒部13a、突起鉄心2
7、接続鉄心28、第1〜第6コイルL1〜L6、第1
〜第6固定永久磁石31〜36により、ハイブリッド式
磁石が構成されている。また、ハイブリッド式磁石とモ
ータハウジング12とにより、ステータが構成されてい
る。
The cylindrical portion 13a of the yoke 13 and the protruding core 2
7, connection iron core 28, first to sixth coils L1 to L6, first
~ The sixth fixed permanent magnets 31 to 36 form a hybrid magnet. Further, the hybrid magnet and the motor housing 12 constitute a stator.

【0037】図1(b)に示すように、エンドフレーム
14には、ロータ18と対向するように、ブラケットを
介してホール素子41が取り付けられている。ブラシレ
スモータ11は、ロータ18の回転による第1〜第4回
転永久磁石21〜24の磁束の変化をホール素子41に
よって検出し、所定の演算を行うことにより、ロータ1
8の位置を検出可能になっている。
As shown in FIG. 1B, a hall element 41 is attached to the end frame 14 via a bracket so as to face the rotor 18. The brushless motor 11 detects changes in the magnetic flux of the first to fourth rotating permanent magnets 21 to 24 due to the rotation of the rotor 18 by means of the Hall element 41, and performs a predetermined calculation to thereby make the rotor 1
8 positions can be detected.

【0038】この実施形態では、ロータ18の回転角度
θは、図1(a)に示すように、S1極を有する第2回
転永久磁石22の中央部が第1固定永久磁石31と対向
する状態で、回転角度θ=0°とするように設定されて
いる。第1〜第6コイルL1〜L6は、ホール素子41
によって検出されるロータ18の回転位置に基づいて、
図5のグラフに示すように給電されるように構成されて
いる。
In this embodiment, as shown in FIG. 1A, the rotation angle θ of the rotor 18 is such that the central portion of the second rotating permanent magnet 22 having the S1 pole faces the first fixed permanent magnet 31. Therefore, the rotation angle θ is set to 0 °. The first to sixth coils L1 to L6 are the hall element 41.
Based on the rotational position of the rotor 18 detected by
Power is supplied as shown in the graph of FIG.

【0039】次に、上記のように構成されたブラシレス
モータの作用を説明する。図2に示すように、第1〜第
6コイルL1〜L6が給電されていない状態では、第1
固定永久磁石31の磁力線は、N極と隣接する接続鉄心
28において第1固定永久磁石31側の部分、第1コイ
ルL1が巻装された突起鉄心27、円筒部13a、第2
コイルL2が巻装された突起鉄心27、S極と隣接する
接続鉄心28において第1固定永久磁石31側の部分を
通る閉回路を構成する。このため、第1固定永久磁石3
1の磁力は、ロータ18側に作用しない。
Next, the operation of the brushless motor configured as described above will be described. As shown in FIG. 2, when the first to sixth coils L1 to L6 are not supplied with power, the first coil
The magnetic lines of force of the fixed permanent magnet 31 are the portion of the connecting iron core 28 adjacent to the N pole on the side of the first fixed permanent magnet 31, the protruding iron core 27 around which the first coil L1 is wound, the cylindrical portion 13a, the second portion.
The projecting iron core 27 around which the coil L2 is wound and the connecting iron core 28 adjacent to the S pole constitute a closed circuit that passes through the portion on the first fixed permanent magnet 31 side. Therefore, the first fixed permanent magnet 3
The magnetic force of 1 does not act on the rotor 18 side.

【0040】同様に、第2固定永久磁石32の磁力線
は、N極と隣接する接続鉄心28において第2固定永久
磁石32側の部分、第2コイルL2が巻装された突起鉄
心27、円筒部13a、第3コイルL3が巻装された突
起鉄心27、S極と隣接する接続鉄心28において第2
固定永久磁石32側の部分を通る閉回路を構成する。こ
のため、第2固定永久磁石32の磁力も、ロータ18側
に作用しない。また、第2コイルL2が巻装された突起
鉄心27内には、第1固定永久磁石31による磁力線
と、第2固定永久磁石32による磁力線とが、径方向内
側に向かうように通る。
Similarly, the magnetic lines of force of the second fixed permanent magnet 32 are the portion of the connecting iron core 28 adjacent to the N pole on the side of the second fixed permanent magnet 32, the protruding iron core 27 around which the second coil L2 is wound, and the cylindrical portion. 13a, a protruding iron core 27 around which the third coil L3 is wound, and a second connecting core 28 adjacent to the S pole.
A closed circuit that passes through the portion on the fixed permanent magnet 32 side is formed. Therefore, the magnetic force of the second fixed permanent magnet 32 also does not act on the rotor 18 side. Further, the magnetic force lines of the first fixed permanent magnets 31 and the magnetic force lines of the second fixed permanent magnets 32 pass through the protruding iron core 27 around which the second coil L2 is wound so as to be directed radially inward.

【0041】同様に、第3固定永久磁石33の磁力線
は、第3コイルL3が巻装された突起鉄心27内を径方
向外側に向かい、円筒部13aを通って、第4コイルL
4が巻装された突起鉄心27内を径方向内側に向かう閉
回路を構成し、第3固定永久磁石33の磁力はロータ1
8側に作用しない。このため、第3コイルL3内の突起
鉄心27内には、第2固定永久磁石32による磁力線
と、第3固定永久磁石33による磁力線とが、径方向外
側に向かうように通る。
Similarly, the magnetic lines of force of the third fixed permanent magnet 33 are directed radially outward in the projecting iron core 27 around which the third coil L3 is wound, pass through the cylindrical portion 13a, and pass through the fourth coil L.
4 forms a closed circuit extending radially inward inside the projecting iron core 27 around which 4 is wound, and the magnetic force of the third fixed permanent magnet 33 is the rotor 1
It does not work on the 8 side. Therefore, the line of magnetic force of the second fixed permanent magnet 32 and the line of magnetic force of the third fixed permanent magnet 33 pass through the protruding iron core 27 in the third coil L3 so as to extend radially outward.

【0042】このように、第1〜第6コイルL1〜L6
が給電されていない状態では、各第1〜第6固定永久磁
石31〜36の磁力線は、接続鉄心28、突起鉄心2
7、ヨーク13の円筒部13aを通る閉回路を構成する
ため、ロータ18側に作用しない。
As described above, the first to sixth coils L1 to L6
In the state where the power is not supplied, the magnetic lines of force of each of the first to sixth fixed permanent magnets 31 to 36 are the connecting iron core 28 and the projecting iron core 2.
7. Since it forms a closed circuit that passes through the cylindrical portion 13a of the yoke 13, it does not act on the rotor 18 side.

【0043】また、第1コイルL1、第3コイルL3、
第5コイルL5が巻装された突起鉄心27には、それぞ
れ固定永久磁石の磁力線が径方向外側に向かうように通
る。また、第2コイルL2、第4コイルL4、第6コイ
ルL6内が巻装された突起鉄心27には、それぞれ固定
永久磁石の磁力線が径方向内側に向かうように通る。
The first coil L1, the third coil L3,
The magnetic force lines of the fixed permanent magnets pass through the projecting iron cores 27 around which the fifth coils L5 are wound so as to extend radially outward. Moreover, the magnetic force lines of the fixed permanent magnets pass through the projecting iron core 27 around which the insides of the second coil L2, the fourth coil L4, and the sixth coil L6 are wound so as to be directed radially inward.

【0044】図3に示すように、ロータ18の回転角度
が0°の状態では、この回転角度がホール素子41によ
って検出されることに基づいて、第1コイルL1及び第
2コイルL2が給電される。
As shown in FIG. 3, when the rotation angle of the rotor 18 is 0 °, the first coil L1 and the second coil L2 are supplied with power based on the fact that this rotation angle is detected by the Hall element 41. It

【0045】第1コイルL1が給電されて電磁石になる
と、第1コイルL1の径方向内側がN極になり、径方向
外側がS極になるような磁界が発生する。この電磁石に
よる磁界により、第1コイルL1が巻装された突起鉄心
27には、図2の場合と逆向きの、径方向内側向きに磁
力線が通るようになる。このため、第1及び第6固定永
久磁石31,36の磁力線は、第1コイルL1が巻装さ
れた突起鉄心27を通る閉回路を構成できなくなり、両
磁石のN極から出る磁力線は、第1コイルL1による電
磁石の磁力線とともに、ロータ18側に向かう。
When the first coil L1 is fed with electric power and becomes an electromagnet, a magnetic field is generated in which the radially inner side of the first coil L1 has an N pole and the radially outer side thereof has an S pole. The magnetic field generated by the electromagnet causes the magnetic force lines to pass through the projecting iron core 27, around which the first coil L1 is wound, inward in the radial direction, which is opposite to the case of FIG. Therefore, the magnetic lines of force of the first and sixth fixed permanent magnets 31 and 36 cannot form a closed circuit passing through the projecting iron core 27 around which the first coil L1 is wound, and the magnetic lines of force from the N poles of both magnets are The magnetic field lines of the electromagnet formed by the one coil L1 move toward the rotor 18 side.

【0046】このため、第1コイルL1を覆う接続鉄心
28では、第1コイルL1による電磁石の磁力と、第1
及び第6固定永久磁石31,36による磁力とが合計さ
れた強力な磁力が、ロータ18側に作用する。
Therefore, in the connecting iron core 28 that covers the first coil L1, the magnetic force of the electromagnet by the first coil L1 and the first
A strong magnetic force, which is the sum of the magnetic forces generated by the sixth fixed permanent magnets 31 and 36, acts on the rotor 18 side.

【0047】また、第2コイルL2が給電されて電磁石
になると、第2コイルL2の径方向内側がS極になり、
径方向外側がN極になるような磁界が発生する。この電
磁石による磁界により、第2コイルL2が巻装された突
起鉄心27には、図2の場合と逆向きの、径方向外側向
きに磁力線が通るようになる。このため、第1及び第2
固定永久磁石31,32の磁力線は、第2コイルL2が
巻装された突起鉄心27を通る閉回路を構成できなくな
り、両磁石のS極に入る磁力線は、第2コイルL2によ
る電磁石の磁力線とともに、ロータ18側から各S極に
入る。
When the second coil L2 is fed with electric power and becomes an electromagnet, the radially inner side of the second coil L2 becomes an S pole,
A magnetic field is generated such that the outer side in the radial direction becomes the N pole. Due to the magnetic field generated by the electromagnet, the magnetic field lines pass through the protruding iron core 27, around which the second coil L2 is wound, in the radially outward direction, which is the opposite direction to that of FIG. Therefore, the first and second
The magnetic lines of force of the fixed permanent magnets 31, 32 cannot form a closed circuit passing through the projecting iron core 27 around which the second coil L2 is wound, and the magnetic lines of force entering the S poles of both magnets together with the magnetic lines of force of the electromagnet by the second coil L2. , Enters each S pole from the rotor 18 side.

【0048】このため、第2コイルL2を覆う接続鉄心
28でも同様に、第2コイルL2による電磁石の磁力
と、第1及び第2固定永久磁石31,32による磁力と
が合計された強力な磁力が、ロータ18側に作用する。
Therefore, also in the connecting iron core 28 covering the second coil L2, similarly, the magnetic force of the electromagnet by the second coil L2 and the magnetic force by the first and second fixed permanent magnets 31, 32 are combined to form a strong magnetic force. Acts on the rotor 18 side.

【0049】よって、ロータ18の第2回転永久磁石2
2におけるS1極では、第2コイルL2側との間に反発
力が生じ、第1コイルL1側との間に引張力が生じる。
また、第1回転永久磁石21におけるN1極は第1コイ
ルL1側との間に反発力を受け、第3回転永久磁石23
におけるN2極は第2コイルL2側との間に引張力を受
ける。このように、ロータ18は、電磁石の磁力と固定
永久磁石の磁力とが合計された強力な磁力が回転永久磁
石に作用することにより、図3中、反時計方向に回転す
る。
Therefore, the second rotating permanent magnet 2 of the rotor 18
In the S1 pole of No. 2, a repulsive force is generated between the S1 pole and the second coil L2 side, and a tensile force is generated between the S1 pole and the first coil L1 side.
Further, the N1 pole of the first rotating permanent magnet 21 receives a repulsive force between itself and the first coil L1 side, and the third rotating permanent magnet 23
The N2 pole at is subjected to a tensile force between itself and the second coil L2 side. In this way, the rotor 18 rotates counterclockwise in FIG. 3 due to the strong magnetic force, which is the sum of the magnetic force of the electromagnet and the magnetic force of the fixed permanent magnet, acting on the rotating permanent magnet.

【0050】図4(a)に示すように、ロータ18の回
転角度が30°になり、S1極の中央部が第1コイルL
1に対向すると、第1コイルL1が給電されなくなり、
第2コイルL2は引き続き給電され、新たに第3コイル
L3が給電される。このため、第2及び第3固定永久磁
石32,33の磁力線は、第3コイルL3が巻装された
突起鉄心27を通る閉回路を構成できなくなり、両磁石
のN極から出る磁力線は、第3コイルL3による電磁石
の磁力線とともに、ロータ18側に向かう。
As shown in FIG. 4A, the rotation angle of the rotor 18 becomes 30 °, and the central portion of the S1 pole is the first coil L.
When facing 1, the first coil L1 is not supplied with power,
The second coil L2 is continuously supplied with power, and the third coil L3 is newly supplied with power. Therefore, the magnetic lines of force of the second and third fixed permanent magnets 32 and 33 cannot form a closed circuit passing through the projecting iron core 27 around which the third coil L3 is wound, and the magnetic lines of force from the N poles of both magnets are The magnetic field lines of the electromagnet by the three coils L3 move toward the rotor 18 side.

【0051】よって、ロータ18のN2極では、第3コ
イルL3側との間に反発力が生じ、第2コイルL2側と
の間に引張力が生じる。また、S1極は第2コイルL2
側との間に反発力を受け、S2極は第3コイルL3側と
の間に引張力を受ける。このため、ロータ18は、停止
することなく引き続き回転する。
Therefore, at the N2 pole of the rotor 18, a repulsive force is generated between the rotor 18 and the third coil L3 side, and a tensile force is generated between the rotor 18 and the second coil L2 side. The S1 pole is the second coil L2.
The S2 pole receives a repulsive force between itself and the side, and the S2 pole receives a tensile force between itself and the third coil L3 side. Therefore, the rotor 18 continues to rotate without stopping.

【0052】同様に、図4(b)に示すように、ロータ
18の回転角度が60°になり、N2極の中央部が第2
コイルL2に対向すると、第2コイルL2が給電されな
くなり、第3コイルL3は引き続き給電され、新たに第
4コイルL4が給電される。このため、第3及び第4固
定永久磁石33,34の磁力と、第4コイルL4による
磁力とが合計された磁力がロータ18側に作用し、ロー
タ18は引き続き回転する。
Similarly, as shown in FIG. 4 (b), the rotation angle of the rotor 18 becomes 60 °, and the central portion of the N2 pole is located at the second position.
When facing the coil L2, the second coil L2 is not supplied with power, the third coil L3 is continuously supplied with power, and the fourth coil L4 is newly supplied with power. Therefore, the magnetic force obtained by adding the magnetic forces of the third and fourth fixed permanent magnets 33 and 34 and the magnetic force of the fourth coil L4 acts on the rotor 18 side, and the rotor 18 continues to rotate.

【0053】同様に、図5のグラフに示すように、同時
には2つのコイルが給電され、一つのコイルはロータ1
8が60°回転する間に連続して給電されるようにし
て、ロータ18が30°回転するごとに、順次第1〜第
6コイルL1〜L6が給電される。上記のようにして、
ロータ18は、第1〜第6コイルL1〜L6による電磁
石の磁力と、第1〜第6固定永久磁石31〜36の磁力
とが合計された強力な磁力によって、連続回転される。
Similarly, as shown in the graph of FIG. 5, two coils are fed at the same time, and one coil is the rotor 1
Power is continuously supplied while the 8 rotates by 60 °, and the first to sixth coils L1 to L6 are sequentially supplied each time the rotor 18 rotates by 30 °. As above
The rotor 18 is continuously rotated by a strong magnetic force obtained by adding the magnetic forces of the electromagnets by the first to sixth coils L1 to L6 and the magnetic forces of the first to sixth fixed permanent magnets 31 to 36.

【0054】また、コイルが第1コイルL1、第2コイ
ルL2、第3コイルL3、…の順に給電されることによ
り、ロータ51は反時計方向に回転する。この実施形態
によれば、以下のような効果を有する。
Further, the rotor 51 rotates counterclockwise by supplying power to the coils in the order of the first coil L1, the second coil L2, the third coil L3, .... According to this embodiment, there are the following effects.

【0055】(1)ブラシレスモータ11は、ステータ
にハイブリッド式磁石が取り付けられ、ロータ18に第
1〜第4回転永久磁石21〜24が取り付けらている。
このため、第1〜第6コイルL1〜L6が順次給電され
ることにより、第1〜第6固定永久磁石31〜36の磁
力と、電磁石の磁力とが合計された強力な磁力によっ
て、ロータ18の第1〜第4回転永久磁石21〜24と
の間で引張力及び反発力を作用させて、ロータ18を回
転できる。従って、小型高トルク化を図ることができ
る。
(1) In the brushless motor 11, a hybrid magnet is attached to the stator, and first to fourth rotating permanent magnets 21 to 24 are attached to the rotor 18.
Therefore, as the first to sixth coils L1 to L6 are sequentially fed with electric power, the rotor 18 has a strong magnetic force obtained by adding the magnetic forces of the first to sixth fixed permanent magnets 31 to 36 and the electromagnets. The rotor 18 can be rotated by exerting a tensile force and a repulsive force between the first to fourth rotating permanent magnets 21 to 24. Therefore, a small size and high torque can be achieved.

【0056】(2)第1〜第6固定永久磁石31〜36
と第1〜第6コイルL1〜L6とが周方向に交互に配置
されるため、ブラシレスモータ11は径方向においてコ
ンパクト化できる。
(2) First to sixth fixed permanent magnets 31 to 36
Since the first to sixth coils L1 to L6 are alternately arranged in the circumferential direction, the brushless motor 11 can be made compact in the radial direction.

【0057】(3)ロータ18の回転永久磁石の磁極数
は周方向に4個で、第1〜第4回転永久磁石21〜24
は隣接して配置され、突起鉄心は6個形成されている。
このため、効果的にロータ51を回転させることが可能
な状態において、最もシンプルで、配置の良い構成にす
ることができる。
(3) The number of magnetic poles of the rotating permanent magnets of the rotor 18 is four in the circumferential direction, and the first to fourth rotating permanent magnets 21 to 24 are used.
Are arranged adjacent to each other, and six projecting iron cores are formed.
Therefore, in the state where the rotor 51 can be effectively rotated, the simplest and well-arranged configuration can be obtained.

【0058】(4)第1〜第6固定永久磁石31〜36
は、周方向に極性が変化するように配置されている。こ
のため、第1〜第6コイルL1〜L6が給電されていな
い状態で、第1〜第6固定永久磁石31〜36がロータ
18の第1〜第4回転永久磁石21〜24を直接吸引す
る作用を防止でき、ロータ18に悪影響を及ぼす可能性
を低減できる。
(4) First to sixth fixed permanent magnets 31 to 36
Are arranged so that their polarities change in the circumferential direction. Therefore, the first to sixth fixed permanent magnets 31 to 36 directly attract the first to fourth rotating permanent magnets 21 to 24 of the rotor 18 while the first to sixth coils L1 to L6 are not supplied with power. The action can be prevented, and the possibility of adversely affecting the rotor 18 can be reduced.

【0059】(5)突起鉄心27と接続鉄心28とが一
体に形成されているため、突起鉄心27と接続鉄心28
との間で磁束が通りやすくなっている。 (第2の実施形態)次に、第2の実施形態を図6〜図9
に従って説明する。この実施形態では、ロータが突起を
備え、ロータに永久磁石が取り付けられていない点が前
記実施形態と大きく異なっている。前記実施形態と同様
の部分については同一番号を付してその詳細な説明を省
略する。
(5) Since the protruding iron core 27 and the connecting iron core 28 are integrally formed, the protruding iron core 27 and the connecting iron core 28 are formed.
The magnetic flux is easy to pass between and. (Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
Follow the instructions below. This embodiment is largely different from the previous embodiment in that the rotor has a protrusion and no permanent magnet is attached to the rotor. The same parts as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0060】図6は第2の実施形態のブラシレスモータ
の模式断面図を示し、図9はロータの回転角度とコイル
の給電状態との関係を示すグラフである。図6に示すよ
うに、このブラシレスモータのロータ51は、鉄製で、
放射状に複数の突起を有するように形成されている。こ
の実施形態では、ロータ51は4個の突起を有してお
り、断面がほぼ十字状になるように形成されている。各
突起は、図6において回転軸19に対して左上に延びる
突起を突起R1と称し、時計方向に順に突起R2,R
3,R4と称する。突起R1〜R4の径方向外側端部
は、円弧状に形成されている。また、ロータ51には永
久磁石は取り付けられていない。
FIG. 6 is a schematic sectional view of the brushless motor of the second embodiment, and FIG. 9 is a graph showing the relationship between the rotation angle of the rotor and the power feeding state of the coil. As shown in FIG. 6, the rotor 51 of this brushless motor is made of iron,
It is formed to have a plurality of protrusions radially. In this embodiment, the rotor 51 has four protrusions and is formed to have a cross shape in a cross shape. Of the protrusions, a protrusion extending to the upper left with respect to the rotation shaft 19 in FIG. 6 is referred to as a protrusion R1, and the protrusions R2 and R are sequentially arranged in the clockwise direction.
3, R4. Radial outer ends of the projections R1 to R4 are formed in an arc shape. Further, no permanent magnet is attached to the rotor 51.

【0061】コイルは、巻装方向は第1の実施形態の第
1〜第6コイルL1〜L6と同じに構成されている。こ
の実施形態では、図6において左下のコイルをコイルu
1と称し、回転軸19を挟んでコイルu1と対向するコ
イルをコイルu2と称する。コイルu1の巻線と、コイ
ルu2の巻線とは接続されており、U相を構成する。ま
た、コイルu2に対して時計方向側に隣のコイルをコイ
ルv1、これと対向するコイルをコイルv2、コイルv
2に対して時計方向側に隣のコイルをコイルw1、これ
と対向するコイルをコイルw2と称する。コイルv1,
v2、コイルw1,w2もそれぞれ巻線が接続されてお
り、それぞれV相、W相を構成する。このようにコイル
は、U相,V相,W相の3相を構成するように形成され
ている。
The coil is wound in the same winding direction as the first to sixth coils L1 to L6 of the first embodiment. In this embodiment, the lower left coil in FIG.
A coil that is called "1" and that faces the coil u1 with the rotary shaft 19 interposed therebetween is called a coil u2. The winding of the coil u1 and the winding of the coil u2 are connected to each other to form a U phase. Further, the coil adjacent to the coil u2 in the clockwise direction is the coil v1, and the coil opposite thereto is the coil v2 and the coil v2.
A coil adjacent to the coil 2 on the clockwise side with respect to 2 is referred to as a coil w1, and a coil opposed thereto is referred to as a coil w2. Coil v1,
Windings are also connected to the v2 and the coils w1 and w2, respectively, and form a V phase and a W phase, respectively. In this way, the coils are formed so as to form three phases of U phase, V phase, and W phase.

【0062】各突起R1〜R4は、同じ大きさ及び形状
に形成されている。各突起R1〜R4の周方向の幅は、
接続鉄心28の周方向の幅とほぼ同じに形成されてい
る。また、各突起R1〜R4の周方向の幅は、隣り合う
接続鉄心28同士の周方向の端面間の間隔より大きくな
っている。
The protrusions R1 to R4 are formed in the same size and shape. The circumferential width of each of the protrusions R1 to R4 is
The width of the connecting core 28 in the circumferential direction is substantially the same. Further, the width of each of the protrusions R1 to R4 in the circumferential direction is larger than the distance between the end faces of the adjacent connecting iron cores 28 in the circumferential direction.

【0063】このブラシレスモータでは、回転軸19に
一体回転するように回転遮光板が取り付けられており、
この回転遮光板を挟むように、光電素子と光源との組
が、ブラケットを介して複数配置されている。回転遮光
板には切欠部が形成されており、回転遮光板の回転によ
って光電素子の受光状態と遮光状態が切り換えられるこ
とにより、ロータの回転位置が検出されるように構成さ
れている。ブラシレスモータは、光電素子によって検出
されるロータ51の回転位置に基づいて、U相〜W相の
各コイルが、図9のグラフに示すように給電されるよう
に構成されている。この実施形態では、図6に示すよう
にロータ51の突起R1がコイルw1と対向する場合
に、ロータ51の回転角度を0°とするように設定され
ている。
In this brushless motor, a rotary light shield plate is attached so as to rotate integrally with the rotary shaft 19,
A plurality of sets of photoelectric elements and light sources are arranged via a bracket so as to sandwich the rotary light shielding plate. A cutout portion is formed in the rotary light shield plate, and the rotation position of the rotor is detected by switching the light receiving state and the light shield state of the photoelectric element by the rotation of the rotary light shield plate. The brushless motor is configured such that each of the U-phase to W-phase coils is fed with power as shown in the graph of FIG. 9, based on the rotational position of the rotor 51 detected by the photoelectric element. In this embodiment, when the projection R1 of the rotor 51 faces the coil w1 as shown in FIG. 6, the rotation angle of the rotor 51 is set to 0 °.

【0064】U相〜W相の各コイルが給電されていない
状態では、各第1〜第6固定永久磁石31〜36の磁力
線は、第1の実施形態と同様に、接続鉄心28、突起鉄
心27、ヨーク13の円筒部13aを通る閉回路となる
ため、各磁石の磁力はロータ51側に作用しない。
When the U-phase to W-phase coils are not supplied with power, the magnetic lines of force of the first to sixth fixed permanent magnets 31 to 36 are the same as those in the first embodiment. 27, a closed circuit that passes through the cylindrical portion 13a of the yoke 13 does not act on the rotor 51 side by the magnetic force of each magnet.

【0065】ロータ51の回転角度θが0°の状態で
は、ロータ51の突起R1がコイルw1と対向し、突起
R3がコイルw2と対向する。また、突起R2は、その
一部がコイルu2を覆う接続鉄心28と対向し、突起R
4は、その一部がコイルu1を覆う接続鉄心28に対向
する。この状態では、ロータ51の回転角度が光電素子
によって検出されることに基づいて、U相、即ちコイル
u1及びコイルu2が給電される。
When the rotation angle θ of the rotor 51 is 0 °, the protrusion R1 of the rotor 51 faces the coil w1 and the protrusion R3 faces the coil w2. The protrusion R2 partially faces the connecting core 28 that covers the coil u2,
4 faces the connecting iron core 28, a part of which covers the coil u1. In this state, the U-phase, that is, the coil u1 and the coil u2 are supplied with electric power based on the fact that the rotation angle of the rotor 51 is detected by the photoelectric element.

【0066】この給電により、コイルu1による電磁石
の磁力と、第4及び第5固定永久磁石34,35の磁力
とが合計された強力な磁力によって、突起R4がコイル
u1側に引っ張られる。また、コイルu2による電磁石
の磁力と、第1及び第2固定永久磁石31,32の磁力
とが合計された強力な磁力によって、突起R2がコイル
u2側に引っ張られる。このため、ロータ51は、反時
計方向に回転する。また、コイルu1、第4及び第5固
定永久磁石34,35のN極から出る磁力線は、接続鉄
心28を通って突起R4に入り、ロータ51内を通過し
て、突起R2から、接続鉄心28を通ってコイルu2、
第1及び第2固定永久磁石31,32のS極に入る(図
7参照)。
By this power supply, the projection R4 is pulled toward the coil u1 by the strong magnetic force obtained by adding the magnetic force of the electromagnet by the coil u1 and the magnetic forces of the fourth and fifth fixed permanent magnets 34, 35. Further, the protrusion R2 is pulled toward the coil u2 by the strong magnetic force obtained by adding the magnetic force of the electromagnet by the coil u2 and the magnetic force of the first and second fixed permanent magnets 31, 32. Therefore, the rotor 51 rotates counterclockwise. Further, the magnetic force lines emitted from the N poles of the coil u1, the fourth and fifth fixed permanent magnets 34 and 35 pass through the connection iron core 28 and enter the protrusion R4, pass through the rotor 51, and then from the protrusion R2 to the connection iron core 28. Through the coil u2,
It enters the S poles of the first and second fixed permanent magnets 31, 32 (see FIG. 7).

【0067】ロータ51の回転角度θが30°になる
と、突起R4がコイルu1と対向し、突起R2がコイル
u2と対向する。また、突起R3の一部がコイルv1を
覆う接続鉄心28と対向し、突起R1の一部がコイルv
2を覆う接続鉄心28に対向する。回転角度θが30°
になったことが光電素子によって検知されると、U相が
給電されなくなり、新たにV相が給電される。
When the rotation angle θ of the rotor 51 reaches 30 °, the protrusion R4 faces the coil u1 and the protrusion R2 faces the coil u2. In addition, a part of the protrusion R3 faces the connecting core 28 that covers the coil v1, and a part of the protrusion R1 is the coil v1.
It opposes the connecting core 28 that covers 2. Rotation angle θ is 30 °
When it is detected by the photoelectric element, the U phase is no longer supplied with power and the V phase is newly supplied with power.

【0068】この給電により、コイルv1による電磁石
の磁力と、第2及び第3固定永久磁石32,33の磁力
とが合計された磁力によって、突起R3がコイルv1側
に引っ張られる。また、コイルv2による電磁石の磁力
と、第5及び第6固定永久磁石35,36の磁力とが合
計された磁力によって、突起R1がコイルv2側に引っ
張られる。このため、ロータ51は、停止することなく
引き続き反時計方向に回転する。また、コイルv1、第
2及び第3固定永久磁石32,33のN極から出る磁力
線は、接続鉄心28を通って突起R3に入り、ロータ5
1内を通過して、突起R1から、接続鉄心28を通って
コイルv2、第5及び第6固定永久磁石35,36のS
極に入る(図8(a)参照)。
By this power supply, the projection R3 is pulled toward the coil v1 by the magnetic force obtained by adding the magnetic force of the electromagnet by the coil v1 and the magnetic forces of the second and third fixed permanent magnets 32 and 33. Further, the projection R1 is pulled toward the coil v2 by the magnetic force of the sum of the magnetic force of the electromagnet by the coil v2 and the magnetic forces of the fifth and sixth fixed permanent magnets 35, 36. Therefore, the rotor 51 continues to rotate counterclockwise without stopping. In addition, the magnetic force lines emitted from the N poles of the coil v1, the second and third fixed permanent magnets 32 and 33 pass through the connecting iron core 28 and enter the protrusion R3, and the rotor 5
1 through the connection core 28, the coil v2, the S of the fifth and sixth fixed permanent magnets 35, 36.
Enter the pole (see FIG. 8 (a)).

【0069】同様に、ロータ51の回転角度が60°に
なると、V相が給電されなくなり、新たにW相が給電さ
れ、ロータ51が引き続き反時計方向に回転される。コ
イルw1、第1及び第6固定永久磁石31,36のN極
から出る磁力線は、接続鉄心28を通って突起R2に入
り、ロータ51内を通過して、突起R4から、接続鉄心
28を通ってコイルw2、第3及び第4固定永久磁石3
3,34のS極に入る(図8(b)参照)。
Similarly, when the rotation angle of the rotor 51 reaches 60 °, the V phase is no longer supplied with power and the W phase is newly supplied with the rotor 51 being continuously rotated counterclockwise. The magnetic field lines emitted from the N poles of the coil w1 and the first and sixth fixed permanent magnets 31 and 36 pass through the connecting iron core 28, enter the protrusion R2, pass through the rotor 51, and pass through the connecting iron core 28 from the protrusion R4. Coil w2, third and fourth fixed permanent magnets 3
It enters the S poles of 3, 34 (see FIG. 8B).

【0070】また、ロータ51の回転角度が90°にな
ると、W相が給電されなくなり、再びU相が給電され、
ロータ51が引き続き反時計方向に回転される。このよ
うに、図9のグラフに示すように、ロータ51が30°
回転するごとに、U、V、W相の給電が順次切り換えら
れる。よって、ロータ51は、コイルu1〜コイルw2
による電磁石の磁力と、第1〜第6固定永久磁石31〜
36の磁力とが合計された強力な磁力によって、連続回
転される。
When the rotation angle of the rotor 51 reaches 90 °, the W phase is no longer supplied with power and the U phase is supplied again.
The rotor 51 continues to rotate counterclockwise. In this way, as shown in the graph of FIG.
Each time it rotates, the U, V, and W-phase power supply is sequentially switched. Therefore, the rotor 51 includes the coils u1 to w2.
Magnetic force of the electromagnet and the first to sixth fixed permanent magnets 31 to 31.
The strong magnetic force, which is the sum of the 36 magnetic forces, causes continuous rotation.

【0071】この実施形態によれば、前記実施形態の
(2)、(4)及び(5)の効果の他に、以下のような
効果を有する。 (6)ステータには、3相のコイルが設けられたハイブ
リッド式磁石が取り付けられ、ロータ51には突起R1
〜R4が形成されている。このため、3相の各コイルが
順次給電されることにより、第1〜第6固定永久磁石3
1〜36の磁力と、電磁石の磁力とが合計された強力な
磁力によって突起R1〜R4を吸引して、ロータ51を
回転できる。従って、この場合でも、小型高トルク化を
図ることができる。
According to this embodiment, in addition to the effects (2), (4) and (5) of the above embodiment, the following effects are obtained. (6) A hybrid magnet provided with a three-phase coil is attached to the stator, and the protrusion R1 is attached to the rotor 51.
~ R4 are formed. Therefore, the first to sixth fixed permanent magnets 3 are supplied by sequentially supplying power to the coils of the three phases.
The protrusions R1 to R4 can be attracted by the strong magnetic force obtained by adding the magnetic forces of the electromagnets 1 to 36 and the magnetic force of the electromagnet to rotate the rotor 51. Therefore, even in this case, it is possible to reduce the size and increase the torque.

【0072】(7)ロータ51の突起R1〜R4の周方
向の幅と、接続鉄心28の周方向の幅とは、ほぼ同じ程
度に形成されている。このため、突起R1〜R4が電磁
石に最も引っ張られた状態では、突起R1〜R4と接続
鉄心28とは、周方向においてほぼ過不足なく対向す
る。よって、突起R1〜R4と、接続鉄心28との間に
おいて磁束の漏れが低減され、高トルク化を効果的に図
ることができる。
(7) The circumferential widths of the projections R1 to R4 of the rotor 51 and the circumferential width of the connecting iron core 28 are formed to be substantially the same. Therefore, when the projections R1 to R4 are most pulled by the electromagnet, the projections R1 to R4 and the connecting iron core 28 face each other in the circumferential direction without any excess or deficiency. Therefore, leakage of magnetic flux between the protrusions R1 to R4 and the connecting iron core 28 is reduced, and high torque can be effectively achieved.

【0073】(8)ロータ51の突起R1〜R4の周方
向の幅は、隣り合う接続鉄心28の周方向の端面間より
大きく形成されている。このため、突起と接続鉄心28
との少なくとも一部で対向する部分に磁束を通過させる
ことにより、常にロータ51に引張力を働かせ続けるこ
とができ、ロータ51をスムーズに回転できる。
(8) The circumferential widths of the projections R1 to R4 of the rotor 51 are formed to be larger than the distance between the end faces of the adjacent connecting iron cores 28 in the circumferential direction. Therefore, the protrusion and the connecting core 28
By passing a magnetic flux through at least a part facing each other, a tensile force can be continuously exerted on the rotor 51, and the rotor 51 can be smoothly rotated.

【0074】(9)ロータ51の突起R1〜R4の数は
4個で、ステータの突起鉄心27は6個形成されてお
り、コイルは3相に形成されているため、効果的にロー
タ51を回転可能に形成するうえで、最もシンプルで、
配置の良い構成にすることができる。
(9) The number of the projections R1 to R4 of the rotor 51 is four, the projecting iron cores 27 of the stator are formed of six, and the coils are formed in three phases. The simplest way to make it rotatable,
The configuration can be arranged well.

【0075】(10)コイルu1,v1,w1は、給電
された状態で径方向内側がN極になるように巻装され、
それぞれに対向するコイルu2,v2,w2は、給電さ
れた状態で径方向内側がS極になるように巻装されてい
る。また、ロータ51は、突起が回転軸19を挟んで対
向するように形成されている。このため、各コイルu
1,v1,w1から出る磁力線が、ロータ51の突起R
1,R3又は突起R2,R4を通って、それぞれコイル
u2,v2,w2に入る。よって、磁束が通りやすくな
っているなお、実施形態は上記実施形態に限定されるも
のではなく、例えば以下のように変更してもよい。
(10) The coils u1, v1, w1 are wound so that the inner side in the radial direction becomes the N pole in the state of being fed with power.
The coils u2, v2, w2 facing each other are wound so that the inner side in the radial direction becomes the S pole in a state where power is supplied. Further, the rotor 51 is formed so that the protrusions face each other with the rotary shaft 19 interposed therebetween. Therefore, each coil u
The magnetic lines of force generated from 1, 1, v 1 and w 1 are the projections R of the rotor 51.
1, R3 or projections R2, R4 and enter coils u2, v2, w2, respectively. Therefore, the magnetic flux is easily passed. The embodiment is not limited to the above embodiment, and may be modified as follows, for example.

【0076】・突起鉄心27と接続鉄心28とが一体に
形成されることに限られず、例えば突起鉄心27と接続
鉄心28とをそれぞれ別に形成し、突起鉄心27の先端
に接続鉄心28の中央部を当接した構成にしてもよい。
The protruding iron core 27 and the connecting iron core 28 are not limited to be integrally formed. For example, the protruding iron core 27 and the connecting iron core 28 are separately formed, and the central portion of the connecting iron core 28 is formed at the tip of the protruding iron core 27. May be in contact with each other.

【0077】・第1の実施形態において、第1〜第4回
転永久磁石21〜24は、隣接するように形成されるこ
とに限られず、例えば、各第1〜第4回転永久磁石間に
わずかに隙間が存在するように形成してもよい。
In the first embodiment, the first to fourth rotary permanent magnets 21 to 24 are not limited to be formed adjacent to each other, and for example, the first to fourth rotary permanent magnets may be slightly adjacent to each other. You may form so that there may be a gap.

【0078】・第1の実施形態において、ホール素子4
1は1個設けられることに限られず、複数設けてもよ
い。 ・コイル及び固定永久磁石の数は、それぞれ6個である
ことに限られず、例えば6以外の偶数であってもよく、
例えば2個、4個、8個等にしてもよい。
Hall element 4 in the first embodiment
The number 1 is not limited to one, and a plurality may be provided. The number of coils and fixed permanent magnets is not limited to six, and may be an even number other than 6, for example.
For example, the number may be two, four, eight, or the like.

【0079】・第1の実施形態において、ロータに取り
付けられる固定永久磁石の数は、4個であることに限ら
れず、例えば4以外の偶数であってもよく、例えば2
個、6個、8個等にしてもよい。
In the first embodiment, the number of fixed permanent magnets attached to the rotor is not limited to four, and may be an even number other than 4, for example, 2
The number may be 6, 6, 8 or the like.

【0080】・第2の実施形態において、ロータの突起
の数は、4個であることに限られず、例えば4以外の偶
数であってもよく、例えば2個、6個、8個等にしても
よい。
In the second embodiment, the number of protrusions of the rotor is not limited to four, and may be an even number other than 4, for example, 2, 6, 8 or the like. Good.

【0081】・第1の実施形態において、コイルは第1
コイルL1、第2コイルL2、第3コイルL3、…の順
に給電されて、ロータ51を反時計方向に回転させるこ
とに限られない。例えば、θ=0°の状態において、第
4及び第5コイルL4,L5に給電すると、第4コイル
L4の径方向内側がN極、第5コイルL5の径方向内側
がS極になることにより、ロータ18のS2極との間に
それぞれ引張力、反発力が作用するため、ロータ18は
時計方向に回転する。次に、30°回転したときに、第
5コイルL5への給電をやめ、第4コイルL4に引き続
き給電し、新たに第3コイルL3に給電すると、N2極
と第3コイルL3との間に反発力が作用し、N2極と第
4コイルL4との間に引張力が作用するため、ロータ1
8は引き続き時計方向に回転する。このように、第6コ
イルL6、第5コイルL5、第4コイルL4、第3コイ
ルL3、…の順に給電して、ロータ18を時計方向に回
転させてもよい。
In the first embodiment, the coil is the first
It is not limited to rotating the rotor 51 counterclockwise by supplying power to the coil L1, the second coil L2, the third coil L3, ... For example, when power is supplied to the fourth and fifth coils L4 and L5 in the state of θ = 0 °, the radially inner side of the fourth coil L4 becomes the N pole and the radially inner side of the fifth coil L5 becomes the S pole. , And the pulling force and the repulsive force respectively act on the S2 pole of the rotor 18, the rotor 18 rotates in the clockwise direction. Next, when rotating by 30 °, power supply to the fifth coil L5 is stopped, power is continuously supplied to the fourth coil L4, and power is newly supplied to the third coil L3, so that between the N2 pole and the third coil L3. Since the repulsive force acts and the tensile force acts between the N2 pole and the fourth coil L4, the rotor 1
8 continues to rotate clockwise. In this way, the rotor 18 may be rotated clockwise by supplying power to the sixth coil L6, the fifth coil L5, the fourth coil L4, the third coil L3, ...

【0082】・第2の実施形態において、コイルはU
相、V相、W相の順に給電されて、ロータ51を反時計
方向に回転させることに限られない。例えば、θ=0°
の状態において、V相のコイルに給電すると、突起R
2,R4はそれぞれコイルv1,v2側に引っ張られる
ため、ロータ51は時計方向に回転する。次に、30°
回転するごとにU相、W相の順に給電すると、ロータ5
1は引き続き時計方向に回転する。このため、コイルを
W相、V相、U相の順に給電して、ロータ51を時計方
向に回転させてもよい。なお、この場合、W相、U相を
それぞれ新たにU相、W相と称すると、U相、V相、W
相の順に給電してロータ51を時計方向に回転させるこ
とになる。
In the second embodiment, the coil is U
Power is not supplied to the rotor 51 in the order of the phase, the V phase, and the W phase to rotate the rotor 51 counterclockwise. For example, θ = 0 °
In this state, when power is supplied to the V-phase coil, the protrusion R
2 and R4 are pulled toward the coils v1 and v2, respectively, so that the rotor 51 rotates clockwise. Next, 30 °
When the U-phase and the W-phase are supplied in this order for each rotation, the rotor 5
1 continues to rotate clockwise. Therefore, the coils may be supplied with power in the order of W phase, V phase, and U phase to rotate the rotor 51 clockwise. In this case, if the W phase and the U phase are newly called U phase and W phase, respectively, U phase, V phase, and W phase
Power is supplied in the order of phases to rotate the rotor 51 clockwise.

【0083】・第1及び第2の実施形態において、ロー
タの位置検出は、例えばロータリエンコーダによって位
置検出するように構成してもよい。 ・第2の実施形態において、ロータ51の位置検出は、
回転遮光板と光電素子との組み合わせによって行われる
ことに限られない。例えば、エンドフレーム14とヨー
ク13の底部との一方に光源を取り付けるとともに、他
方に光電素子を取り付け、ロータ51の回転によって光
源と光電素子との間に突起R1〜R4が位置するときに
遮光状態になり、突起R1〜R4間の間隙が位置すると
きに受光状態になるように構成する。この光源と光電素
子の組を複数取り付け、ロータ51の位置検出を可能に
構成してもよい。
In the first and second embodiments, the rotor position may be detected by, for example, a rotary encoder. -In the second embodiment, the position of the rotor 51 is detected by
It is not limited to the combination of the rotary light shield plate and the photoelectric element. For example, a light source is attached to one of the end frame 14 and the bottom of the yoke 13, and a photoelectric element is attached to the other, and when the protrusions R1 to R4 are located between the light source and the photoelectric element due to the rotation of the rotor 51, the light blocking state is obtained. Therefore, when the gap between the protrusions R1 to R4 is positioned, the light receiving state is set. A plurality of sets of the light source and the photoelectric element may be attached so that the position of the rotor 51 can be detected.

【0084】・第1の実施形態において、ロータ18の
位置検出は、例えば第2の実施形態と同様に、回転遮光
板と光電素子との組み合わせによってロータ18の位置
検出を行うように構成してもよい。
In the first embodiment, the position of the rotor 18 is detected by a combination of a rotary light shielding plate and a photoelectric element, as in the second embodiment, for example. Good.

【0085】・第2の実施形態において、ロータ51
は、鉄製であることに限られず、例えば他の強磁性体で
形成してもよい。 ・第1の実施形態において、ロータコア20は、鉄製で
あることに限られず、例えば他の強磁性体で形成しても
よい。
In the second embodiment, the rotor 51
Is not limited to being made of iron, and may be made of another ferromagnetic material, for example. In the first embodiment, the rotor core 20 is not limited to being made of iron, but may be made of another ferromagnetic material, for example.

【0086】・ブラシレスモータは、インナロータ型で
あることに限られず、例えばアウタロータ型でもよい。
上記各実施形態から把握できる技術的思想について、以
下に追記する。
The brushless motor is not limited to the inner rotor type, but may be, for example, the outer rotor type.
The technical ideas that can be understood from the above embodiments will be added below.

【0087】(1) 請求項1又は請求項2に記載の発
明において、前記ロータに取り付けられる前記永久磁石
は、周方向に隣接して設けられている。 (2) 請求項1、請求項2及び(1)のいずれか一つ
に記載の発明において、前記突起鉄心と前記接続鉄心と
が一体に形成されている。
(1) In the invention described in claim 1 or 2, the permanent magnets attached to the rotor are provided adjacent to each other in the circumferential direction. (2) In the invention according to any one of claims 1, 2 and (1), the protruding core and the connecting core are integrally formed.

【0088】(3) 請求項3〜請求項6のいずれか一
項に記載の発明において、前記ロータは鉄製である。
(3) In the invention described in any one of claims 3 to 6, the rotor is made of iron.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜請求項
6に記載の発明によれば、小型高トルク化を図るととも
に、径方向においてコンパクト化できる。
As described above in detail, according to the inventions of claims 1 to 6, it is possible to achieve a small size and a high torque and a compact size in the radial direction.

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

【図1】(a)はブラシレスモータの模式断面図、
(b)は(a)のIB−IB線での一部断面模式側面
図。
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of a brushless motor,
(B) is a partial cross-sectional schematic side view taken along line IB-IB in (a).

【図2】作用を示す模式断面図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the operation.

【図3】作用を示す模式断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the action.

【図4】作用を示す模式断面図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the operation.

【図5】ロータの回転角度とコイルの給電状態との関係
を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a rotation angle of a rotor and a power feeding state of a coil.

【図6】第2の実施形態のブラシレスモータの模式断面
図。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a brushless motor according to a second embodiment.

【図7】作用を示す模式断面図。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the operation.

【図8】作用を示す模式断面図。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the operation.

【図9】ロータの回転角度とコイルの給電状態との関係
を示すグラフ。
FIG. 9 is a graph showing a relationship between a rotation angle of a rotor and a power feeding state of a coil.

【図10】従来のハイブリッド式磁石を示す模式図。FIG. 10 is a schematic view showing a conventional hybrid magnet.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…ブラシレスモータ、18,51…ロータ、21〜
24…第1〜第4回転永久磁石、R1〜R4…突起、1
2…ステータを構成するモータハウジング、13a…ハ
イブリッド磁石を構成する円筒部、27…同じく突起鉄
心、28…同じく接続鉄心、31〜36…同じく第1〜
第6固定永久磁石、L1〜L6…同じく第1〜第6コイ
ル、u1〜w2…同じくコイル。
11 ... Brushless motor, 18, 51 ... Rotor 21,
24 ... 1st-4th rotation permanent magnets, R1-R4 ... protrusions, 1
2 ... Motor housing constituting stator, 13a ... Cylindrical portion constituting hybrid magnet, 27 ... Similarly projecting iron core, 28 ... Similarly connecting iron core, 31-36 ... Similarly, first-first
Sixth fixed permanent magnets, L1 to L6 ... Similarly, first to sixth coils, u1 to w2.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 径方向に極性が変化するように着磁され
た永久磁石が、隣り合う磁極が異なるように周方向に複
数配置されたロータと、 前記ロータと外周面及び内周面の一方が対向する円筒部
と、前記円筒部の前記ロータと対向する面において周方
向に複数設けられた固定鉄心と、前記固定鉄心に巻装さ
れ、前記ロータが回転するように順次給電されるコイル
と、前記固定鉄心間に、周方向に極性が変化するように
配置された固定永久磁石とからなるハイブリッド式磁石
を備えたステータとからなるブラシレスモータであっ
て、 前記固定鉄心は、基端が前記円筒部と接続するとともに
先端が前記ロータに向けて突出するように形成されて前
記コイルが巻装された突起鉄心と、ほぼコ字状に形成さ
れて前記コイルを覆い、端部が前記円筒部と対向する接
続鉄心とからなり、 前記接続鉄心の端部は、前記円筒部と磁気絶縁され、前
記固定永久磁石は、その両端において、隣り合う前記接
続鉄心に当接され、隣り合う前記固定永久磁石は、同じ
磁極同士が対向するように配置されたことを特徴とする
ブラシレスモータ。
1. A rotor in which a plurality of permanent magnets magnetized so as to change the polarity in the radial direction are arranged in the circumferential direction so that adjacent magnetic poles are different, and one of the rotor and the outer peripheral surface or the inner peripheral surface. Are opposed to each other, a fixed core provided in a circumferential direction on a surface of the cylindrical part facing the rotor, and a coil wound around the fixed core and sequentially fed so that the rotor rotates. A brushless motor including a stator including a hybrid magnet including a fixed permanent magnet arranged so as to change polarity in the circumferential direction between the fixed iron cores, wherein the fixed iron core has a base end A projecting core that is connected to a cylindrical portion and has a tip projecting toward the rotor and around which the coil is wound, and a protruding U-shaped core that covers the coil and has an end portion that is the cylindrical portion. Paired with Consisting of a connecting iron core, an end portion of the connecting iron core is magnetically insulated from the cylindrical portion, the fixed permanent magnets, at both ends thereof, contact the adjacent connecting iron cores, the adjacent fixed permanent magnets are , A brushless motor, wherein the same magnetic poles are arranged so as to face each other.
【請求項2】 前記ロータの永久磁石の磁極数は周方向
に4個で、前記突起鉄心は6個であることを特徴とする
請求項1に記載のブラシレスモータ。
2. The brushless motor according to claim 1, wherein the number of magnetic poles of the permanent magnets of the rotor is four in the circumferential direction, and the number of the projecting iron cores is six.
【請求項3】 放射状に複数の突起を有するロータと、 前記ロータと外周面及び内周面の一方が対向する円筒部
と、前記円筒部の前記ロータと対向する面において周方
向に複数設けられた固定鉄心と、前記固定鉄心に巻装さ
れ、前記ロータが回転するように順次給電されるコイル
と、前記固定鉄心間に、周方向に極性が変化するように
配置された固定永久磁石とからなるハイブリッド式磁石
を備えたステータとからなるブラシレスモータであっ
て、 前記固定鉄心は、基端が前記円筒部と接続するとともに
先端が前記ロータに向けて突出するように形成されて前
記コイルが巻装された突起鉄心と、ほぼコ字状に形成さ
れて前記コイルを覆い、端部が前記円筒部と対向する接
続鉄心とからなり、 前記接続鉄心の端部は、前記円筒部と磁気絶縁され、前
記固定永久磁石は、その両端において、隣り合う前記接
続鉄心に当接され、隣り合う前記固定永久磁石は、同じ
磁極同士が対向するように配置されたことを特徴とする
ブラシレスモータ。
3. A rotor having a plurality of radial projections, a cylindrical portion facing one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the rotor, and a plurality of circumferentially provided surfaces of the cylindrical portion facing the rotor. A fixed iron core, a coil wound around the fixed iron core and sequentially fed with power so that the rotor rotates, and a fixed permanent magnet arranged between the fixed iron cores so that the polarity changes in the circumferential direction. And a stator provided with a hybrid magnet, wherein the fixed iron core is formed such that a base end thereof is connected to the cylindrical portion and a tip thereof projects toward the rotor, and the coil is wound. A protruding core that is mounted and a connecting iron core that is formed in a substantially U shape and covers the coil and has an end portion facing the cylindrical portion, and the end portion of the connecting iron core is magnetically insulated from the cylindrical portion. The brushless motor, wherein the fixed permanent magnets are in contact with the adjacent connection cores at both ends thereof, and the adjacent fixed permanent magnets are arranged such that the same magnetic poles face each other.
【請求項4】 前記ロータの突起の周方向の幅と、前記
接続鉄心の周方向の幅とは、ほぼ同じであることを特徴
とする請求項3に記載のブラシレスモータ。
4. The brushless motor according to claim 3, wherein a circumferential width of the protrusion of the rotor and a circumferential width of the connecting iron core are substantially the same.
【請求項5】 前記ロータの突起の周方向の幅は、隣り
合う前記接続鉄心の周方向の端面間より大きいことを特
徴とする請求項3又は請求項4に記載のブラシレスモー
タ。
5. The brushless motor according to claim 3, wherein the circumferential width of the protrusion of the rotor is larger than the distance between the end faces of the adjacent connecting iron cores in the circumferential direction.
【請求項6】 前記ロータの突起は周方向に4個で、前
記突起鉄心は6個であり、前記突起鉄心に巻装されたコ
イルは、180°対向する突起鉄心が同時に給電される
3相コイルであることを特徴とする請求項3〜請求項5
のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
6. The rotor has four protrusions in the circumferential direction and six protrusion iron cores, and the coils wound around the protrusion iron cores have three phases in which the protrusion iron cores facing each other by 180 ° are fed simultaneously. It is a coil, It is characterized by the above-mentioned.
The brushless motor according to claim 1.
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