JP2007104740A - Brushless motor - Google Patents

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JP2007104740A
JP2007104740A JP2005287420A JP2005287420A JP2007104740A JP 2007104740 A JP2007104740 A JP 2007104740A JP 2005287420 A JP2005287420 A JP 2005287420A JP 2005287420 A JP2005287420 A JP 2005287420A JP 2007104740 A JP2007104740 A JP 2007104740A
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brushless motor
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Hideaki Nakamura
英昭 中村
Katsunori Saito
勝典 齋藤
Tomoaki Hoshina
智昭 保科
Hirokazu Kobayashi
寛和 小林
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Nidec Copal Corp
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Nidec Copal Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brushless motor in which the cost can be reduced by reducing assembling man-hour. <P>SOLUTION: Stator 29 of a brushless motor 1 comprises a flux plate 9 provided on a base member 3, a circuit board 13 provided on a flux plate 9, only one coil 23 provided on the circuit board 13, a Hall element provided on the circuit board 13 in order to detect magnetism of magnets 34-37 of the rotor 19, a drive IC 27 provided on the circuit board 13 in order to control a current supplied to the coil 23, and a weight 39 provided on the rotor 19 out of balance. The rotor 19 is provided with magnets 34-37 of quadrupole and rotates about a shaft 15 supported on the base member 3. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、特に、振動モータやファンモータとして利用されるブラシレスモータに関するものである。   The present invention particularly relates to a brushless motor used as a vibration motor or a fan motor.

従来、このような分野の技術として、下記特許文献1に記載のブラシレスモータが知られている。この文献に記載されたブラシレスモータは、2つのコイルが設けられた回路基板を有するステータと、6極のマグネットを有するロータとを備えている。
特開2003−88805号公報
Conventionally, as a technique in such a field, a brushless motor described in Patent Document 1 below is known. The brushless motor described in this document includes a stator having a circuit board provided with two coils and a rotor having a 6-pole magnet.
JP 2003-88805 A

ところで、この種のブラシレスモータにおいては、コストダウンを図るべく、組み立て工数を削減することが求められている。そこで、本発明は、組み立て工数を削減し、コストダウンを図ることができるブラシレスモータを提供することを目的とする。   By the way, in this kind of brushless motor, it is required to reduce the number of assembly steps in order to reduce the cost. Accordingly, an object of the present invention is to provide a brushless motor that can reduce assembly man-hours and reduce costs.

本発明に係るブラシレスモータは、ロータに設けられたマグネットの磁気を検知し、検知した磁気に基づいてコイルに供給される電流を制御しながらロータを回転させるブラシレスモータにおいて、ベース部材上に設けられたフラックスプレートと、フラックスプレート上に設けられた回路基板と、回路基板上に1個のみ設けられたコイルと、回路基板上に設けられ、マグネットの磁気を検知するホール素子と、を有するステータと、コイルと対面する位置にNS交互に配列された4極の磁極を有するマグネットが設けられ、ベース部材に支持されるシャフトを中心にして回転するロータと、回路基板上に設けられると共に回路基板とロータとの間に位置し、コイルに供給される電流を制御するモータ駆動用素子と、ロータにアンバランスに設けられる重りと、を備えたことを特徴とする。   A brushless motor according to the present invention is provided on a base member in a brushless motor that detects the magnetism of a magnet provided in a rotor and rotates the rotor while controlling the current supplied to the coil based on the detected magnetism. A stator having a flux plate, a circuit board provided on the flux plate, a coil provided only on the circuit board, and a Hall element provided on the circuit board for detecting magnetism of the magnet; A magnet having four poles magnetically arranged NS alternately at a position facing the coil, a rotor rotating about a shaft supported by the base member, a circuit board and a circuit board A motor drive element that controls the current supplied to the coil, located between the rotor and the rotor. A weight to be kicked, and further comprising a.

このブラシレスモータは、ステータに設けられたコイルへの供給電流を制御しながら、マグネットが設けられたロータを回転させるものである。そして、このブラシレスモータは、ロータにアンバランスに設けられる重りを備えているので、ロータが回転することで振動を発生させる振動モータを構成する。このブラシレスモータのステータには、回転するロータのマグネットの磁気を検知するホール素子が設けられており、ロータの回転を発生するためのコイルへの供給電流の制御は、このホール素子によって検知された磁気に基づいて行われる。そして、このブラシレスモータは、上記ステータに設けられるコイルが、1個のみとされている。このような構成によれば、コイルの削減による部品点数の減少に加え、コイルへの配線の引き回しが複数コイルの場合に比べて格段にシンプルになるので、コイルを1個とすることにより削減される組み立て工数は非常に大きい。従って、コイルの単数化によって、ブラシレスモータのコストダウンを図ることができる。   This brushless motor rotates a rotor provided with a magnet while controlling a current supplied to a coil provided in the stator. And since this brushless motor is provided with the weight provided in the rotor unbalanced, it comprises the vibration motor which generate | occur | produces a vibration by rotating a rotor. The stator of this brushless motor is provided with a Hall element that detects the magnetism of the rotating rotor magnet, and the control of the current supplied to the coil for generating the rotation of the rotor is detected by this Hall element. This is done based on magnetism. The brushless motor has only one coil provided on the stator. According to such a configuration, in addition to the reduction in the number of parts due to the reduction in the number of coils, the routing of the wiring to the coil becomes much simpler than in the case of a plurality of coils, so that the number of coils is reduced to one. The assembly man-hours required are very large. Therefore, the cost of the brushless motor can be reduced by using a single coil.

また、ステータ側ではなくロータ側にコイルが設けられる構成が一般的となっているブラシ付きのモータにおいて、仮に、コイルを1個にしようとすれば、コイルの均等な配置でロータの重量バランスを取ることが出来なくなってしまうため、ムラのないロータの回転を得るためのロータの重心設定が困難になる。これに対し、コイルがステータ側に設けられるブラシレスモータの場合には、ロータの重心位置を考慮することなくコイルを1個にすることができるので、コイルを1個とする構成は、上記のようなブラシレスモータにおいてこそ、有効である。   Also, in a motor with a brush in which a coil is generally provided not on the stator side but on the rotor side, if one coil is used, the weight balance of the rotor can be balanced with an even arrangement of coils. Therefore, it becomes difficult to set the center of gravity of the rotor in order to obtain a uniform rotation of the rotor. On the other hand, in the case of a brushless motor in which the coil is provided on the stator side, the number of coils can be made one without considering the position of the center of gravity of the rotor. This is effective in a simple brushless motor.

また、このブラシレスモータは、回路基板上に設けられ、コイルに供給される電流を制御するモータ駆動用素子を備えている。このように、モータ駆動用素子を回路基板上に備えることで、駆動回路がモータ外部に設けられている場合と比較して、モータ使用時における利便性が向上する。また、コイルを1個のみとする構成により、回路基板上の空きスペースが広くなるので、モータ駆動用素子の設置場所を確保することが容易となる。更に、このモータ駆動用素子は、回路基板とロータとの間に設けられている。このような構成により、回路基板上においてコイルの厚みに相当するスペースを利用してモータ駆動用素子を設置することができるので、スペースの有効利用によりモータの小型化が図られる。   The brushless motor includes a motor driving element that is provided on the circuit board and controls a current supplied to the coil. Thus, by providing the motor driving element on the circuit board, the convenience when using the motor is improved as compared with the case where the driving circuit is provided outside the motor. In addition, since the free space on the circuit board is widened by the configuration having only one coil, it is easy to secure a place for installing the motor driving element. Further, the motor driving element is provided between the circuit board and the rotor. With such a configuration, the motor driving element can be installed on the circuit board using a space corresponding to the thickness of the coil, so that the motor can be miniaturized by effectively using the space.

また、本発明に係るブラシレスモータは、ロータに設けられたマグネットの磁気を検知し、検知した磁気に基づいてコイルに供給される電流を制御しながらロータを回転させるブラシレスモータにおいて、ベース部材上に設けられたフラックスプレートと、フラックスプレート上に設けられた回路基板と、回路基板上に1個のみ設けられたコイルと、回路基板上に設けられ、マグネットの磁気を検知するホール素子と、を有するステータと、コイルと対面する位置にNS交互に配列された4極の磁極を有するマグネットが設けられ、ベース部材に支持されるシャフトを中心にして回転するロータと、回路基板上に設けられると共に回路基板とロータとの間に位置し、コイルに供給される電流を制御するモータ駆動用素子と、ロータに設けられ、ロータの回転により風を発生させる羽根と、を備えたことを特徴とする。   The brushless motor according to the present invention is a brushless motor that detects the magnetism of a magnet provided in a rotor and rotates the rotor while controlling the current supplied to the coil based on the detected magnetism. A flux plate provided; a circuit board provided on the flux plate; a coil provided only on the circuit board; and a hall element provided on the circuit board for detecting magnetism of the magnet. A stator, a magnet having four magnetic poles NS alternately arranged at a position facing the coil, a rotor rotating around a shaft supported by a base member, a circuit board and a circuit are provided. A motor driving element that is located between the substrate and the rotor and controls the current supplied to the coil, and is provided on the rotor. Characterized by comprising a vane for generating a wind, a by rotation of the rotor.

このブラシレスモータは、ステータに設けられたコイルへの供給電流を制御しながら、マグネットが設けられたロータを回転させるものである。そして、このブラシレスモータは、ロータに設けられ、ロータの回転により風を発生させる羽根を備えているので、風を発生させるファンモータを構成する。このブラシレスモータのステータには、回転するロータのマグネットの磁気を検知するホール素子が設けられており、ロータの回転を発生するためのコイルへの供給電流の制御は、このホール素子によって検知された磁気に基づいて行われる。そして、このブラシレスモータは、上記ステータに設けられるコイルが、1個のみとされている。このような構成によれば、コイルの削減による部品点数の減少に加え、コイルへの配線の引き回しが複数コイルの場合に比べて格段にシンプルになるので、コイルを1個とすることにより削減される組み立て工数は非常に大きい。従って、コイルの単数化によって、ブラシレスモータのコストダウンを図ることができる。   This brushless motor rotates a rotor provided with a magnet while controlling a current supplied to a coil provided in the stator. And this brushless motor is provided with the blade | wing which is provided in a rotor and generates a wind by rotation of a rotor, Therefore The fan motor which generates a wind is comprised. The stator of this brushless motor is provided with a Hall element that detects the magnetism of the rotating rotor magnet, and the control of the current supplied to the coil for generating the rotation of the rotor is detected by this Hall element. This is done based on magnetism. The brushless motor has only one coil provided on the stator. According to such a configuration, in addition to the reduction in the number of parts due to the reduction in the number of coils, the routing of the wiring to the coil becomes much simpler than in the case of a plurality of coils, so that the number of coils is reduced to one. The assembly man-hours required are very large. Therefore, the cost of the brushless motor can be reduced by using a single coil.

また、ステータ側ではなくロータ側にコイルが設けられる構成が一般的となっているブラシ付きのモータにおいて、仮に、コイルを1個にしようとすれば、コイルの均等な配置でロータの重量バランスを取ることが出来なくなってしまうため、ムラのないロータの回転を得るためのロータの重心設定が困難になる。これに対し、コイルがステータ側に設けられるブラシレスモータの場合には、ロータの重心位置を考慮することなくコイルを1個にすることができるので、コイルを1個とする構成は、上記のようなブラシレスモータにおいてこそ、有効である。   Also, in a motor with a brush in which a coil is generally provided not on the stator side but on the rotor side, if one coil is used, the weight balance of the rotor can be balanced with an even arrangement of coils. Therefore, it becomes difficult to set the center of gravity of the rotor in order to obtain a uniform rotation of the rotor. On the other hand, in the case of a brushless motor in which the coil is provided on the stator side, the number of coils can be made one without considering the position of the center of gravity of the rotor. This is effective in a simple brushless motor.

また、このブラシレスモータは、回路基板上に設けられ、コイルに供給される電流を制御するモータ駆動用素子を備えている。このように、モータ駆動用素子を回路基板上に備えることで、駆動回路がモータ外部に設けられている場合と比較して、モータ使用時における利便性が向上する。また、コイルを1個のみとする構成により、回路基板上の空きスペースが広くなるので、モータ駆動用素子の設置場所を確保することが容易となる。更に、このモータ駆動用素子は、回路基板とロータとの間に設けられている。このような構成により、回路基板上においてコイルの厚みに相当するスペースを利用してモータ駆動用素子を設置することができるので、スペースの有効利用によりモータの小型化が図られる。   The brushless motor includes a motor driving element that is provided on the circuit board and controls a current supplied to the coil. Thus, by providing the motor driving element on the circuit board, the convenience when using the motor is improved as compared with the case where the driving circuit is provided outside the motor. In addition, since the free space on the circuit board is widened by the configuration having only one coil, it is easy to secure a place for installing the motor driving element. Further, the motor driving element is provided between the circuit board and the rotor. With such a configuration, the motor driving element can be installed on the circuit board using a space corresponding to the thickness of the coil, so that the motor can be miniaturized by effectively using the space.

本発明によれば、ブラシレスモータにおいて、組み立て工数を削減し、コストダウンを図ることができる。   According to the present invention, in a brushless motor, the number of assembling steps can be reduced and the cost can be reduced.

以下、図面を参照しつつ本発明に係るブラシレスモータの好適な実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a brushless motor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1〜図3に示すように、本実施形態のブラシレスモータ1は、携帯電話等の機器内に収容される小型のブラシレス振動モータを構成している。このブラシレスモータ1は、機器の実装基板(図示せず)上に載置させる載置面3aと、これに対向する部品搭載面3bとをもったベース部材3を有する。更に、ブラシレスモータ1は、ベース部材3と一緒に筐体5を構成するカバー7を有している。このベース部材3及びカバー7は、例えばプラスチック、繊維強化プラスチック(FRP,GFRP,CFRP)などの材料から形成されており、外形が略正方形をなす。そして、この筐体5は、例えば、縦11mm×横11mm×高さ3.6mmの大きさを有し、小型化が図られている。
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1-3, the brushless motor 1 of this embodiment comprises the small brushless vibration motor accommodated in apparatuses, such as a mobile telephone. The brushless motor 1 has a base member 3 having a mounting surface 3a to be mounted on a mounting board (not shown) of the device and a component mounting surface 3b facing the mounting surface 3a. Further, the brushless motor 1 has a cover 7 that constitutes a housing 5 together with the base member 3. The base member 3 and the cover 7 are made of a material such as plastic or fiber reinforced plastic (FRP, GFRP, CFRP), for example, and have a substantially square outer shape. And this housing | casing 5 has a magnitude | size of 11 mm long x 11 mm wide x 3.6 mm in height, for example, and size reduction is achieved.

このベース部材3の部品搭載面3b上にはフラックスプレート9が固定され、このフラックスプレート9は、例えば珪素鋼板で成形されて、モータ1の起動を滑らかにする機能をもっている。フラックスプレート9は、その中心と部品搭載面3bの中心とが一致するように配置されている。そして、フラックスプレート9には、中心角90°の扇形をなす1対の切り欠き部9a,9bが、中心を挟んで互いに対称な位置に形成されている。また、ベース部材3の部品搭載面3b上で支持された回路基板13は、このフラックスプレート9を覆うように固定されている。この回路基板13は、外形が略正方形状をなし、ベース部材3と同程度の大きさを有している。この回路基板13は、フレキシブル配線基板などから形成されており、上面には配線が印刷形成されている。   A flux plate 9 is fixed on the component mounting surface 3b of the base member 3. The flux plate 9 is formed of, for example, a silicon steel plate and has a function of smoothing the start-up of the motor 1. The flux plate 9 is arranged so that the center thereof coincides with the center of the component mounting surface 3b. The flux plate 9 is formed with a pair of notches 9a and 9b having a sector shape with a central angle of 90 ° at positions symmetrical to each other across the center. Further, the circuit board 13 supported on the component mounting surface 3 b of the base member 3 is fixed so as to cover the flux plate 9. The circuit board 13 has a substantially square outer shape, and has the same size as the base member 3. The circuit board 13 is formed of a flexible wiring board or the like, and wiring is printed on the upper surface.

また、この回路基板13上には、1個の扁平のコイル23が固定されている。更に、回路基板13上には、磁気を検知するホール素子25、駆動IC(モータ駆動用素子)27及びその他の電子部品が搭載されている。そして、駆動IC27は、ホール素子25からの電気信号に基づいて電流を制御しながらコイル23へ電流を供給する。このような駆動IC27が回路基板13上に設けられているので、コイル23への給電を行う駆動回路がモータ1外部に別途設けられている場合と比較して、使用時における利便性が高い。また、このブラシレスモータ1では、回路基板13上にコイル23が1個のみしか存在しないので、回路基板13上に十分な空きスペースがあり、駆動IC27の設置場所を容易に確保することができる。   A flat coil 23 is fixed on the circuit board 13. Further, on the circuit board 13, a Hall element 25 for detecting magnetism, a driving IC (motor driving element) 27, and other electronic components are mounted. The drive IC 27 supplies current to the coil 23 while controlling the current based on the electrical signal from the hall element 25. Since such a drive IC 27 is provided on the circuit board 13, it is more convenient during use than when a drive circuit for supplying power to the coil 23 is separately provided outside the motor 1. In the brushless motor 1, since only one coil 23 exists on the circuit board 13, there is a sufficient space on the circuit board 13, and the installation place of the drive IC 27 can be easily secured.

更に、このベース部材3の中央及びカバー7の中央には、それぞれ、円形の凹部をなすシャフト保持部3d,7dが設けられている。このシャフト保持部3d,7dに、断面円形をなすシャフト15の両端が保持されることで、シャフト15が筐体5に固定されている。そして、このシャフト15は、ラジアル軸受け17を介してロータ19を回転可能に支持しており、上述した筐体5、フラックスプレート9、回路基板13、シャフト15、コイル23、ホール素子25及び駆動IC27は、ロータ19を回転させるためのステータ29を構成している。   Further, shaft holding portions 3d and 7d each having a circular recess are provided at the center of the base member 3 and the center of the cover 7, respectively. The shaft 15 is fixed to the housing 5 by holding both ends of the shaft 15 having a circular section in the shaft holding portions 3d and 7d. The shaft 15 rotatably supports the rotor 19 via the radial bearing 17. The housing 5, the flux plate 9, the circuit board 13, the shaft 15, the coil 23, the hall element 25, and the driving IC 27 are described above. Constitutes a stator 29 for rotating the rotor 19.

このステータ29におけるフラックスプレート9、コイル23、ホール素子25及び駆動IC27の各部品の位置関係は以下の通りである。この位置関係を説明するため、以下、図2に示すように、フラックスプレート9の切り欠き部9aを形成する縁部9eをシャフト15から見た方向を「基準方向A」として定め、シャフト15から見た各部品の方向を表すものとする。この場合、コイル23は、この基準方向Aから時計回りに115°の方向(方向B)及び202.5°の方向(方向C)に、それぞれコイル23の両端部23a,23bの中央が存在するように配置されている。また、ホール素子25は、基準方向Aから時計回りに22.5°の方向(方向D)に存在するように配置され、駆動IC27は、基準方向Aから反時計回りに67.5度の方向(方向E)に存在するように配置されている。   The positional relationship among the components of the flux plate 9, the coil 23, the Hall element 25, and the drive IC 27 in the stator 29 is as follows. In order to explain this positional relationship, as shown in FIG. 2, the direction of the edge 9e forming the notch 9a of the flux plate 9 as viewed from the shaft 15 is defined as a “reference direction A”. It shall represent the direction of each part viewed. In this case, the coil 23 has the centers of both end portions 23a and 23b of the coil 23 in the direction of 115 ° (direction B) and the direction of 202.5 ° (direction C) clockwise from the reference direction A, respectively. Are arranged as follows. The Hall element 25 is arranged so as to exist in a direction (direction D) of 22.5 ° clockwise from the reference direction A, and the drive IC 27 is a direction of 67.5 degrees counterclockwise from the reference direction A. It arrange | positions so that it may exist in (direction E).

以上説明したステータ29に対して回転するロータ19は、ラジアル軸受け17を介してシャフト15に回転可能に支持された直径8mm程度の回転円板33を有している。この回転円板33の回路基板13と対向する側の面には、4つのマグネット34,35,36,37が固定されている。この4つのマグネットのうち、マグネット34,36は、回路基板13と対向する側の面がN極になるように磁化され、マグネット35,37は、回路基板13と対向する側の面がS極に磁化されている。このように、それぞれ中心角90°の扇形に形成された4つのマグネット34〜37は、シャフト15を中心として円周方向に配列されて、いわゆる4極のマグネットを構成している。   The rotor 19 that rotates with respect to the stator 29 described above has a rotating disk 33 having a diameter of about 8 mm that is rotatably supported by the shaft 15 via the radial bearing 17. Four magnets 34, 35, 36, and 37 are fixed to the surface of the rotating disk 33 that faces the circuit board 13. Of these four magnets, the magnets 34 and 36 are magnetized so that the surface on the side facing the circuit board 13 is an N pole, and the surfaces of the magnets 35 and 37 on the side facing the circuit board 13 are the S poles. Is magnetized. Thus, the four magnets 34 to 37 each formed in a sector shape with a central angle of 90 ° are arranged in the circumferential direction around the shaft 15 to constitute a so-called four-pole magnet.

また、回転円板33には、シャフト15を中心としたロータ19の重量配分を不均等にするために、焼結タングステンなどの高比重の材料からなる半月状の分銅39が偏心的に固定されている。このような分銅39が設けられたロータ19が回転することにより、ブラシレスモータ1は、振動を発生させるための振動モータとして機能する。   In addition, a half-moon-shaped weight 39 made of a material with a high specific gravity such as sintered tungsten is eccentrically fixed to the rotating disk 33 in order to make the weight distribution of the rotor 19 around the shaft 15 uneven. ing. When the rotor 19 provided with such a weight 39 rotates, the brushless motor 1 functions as a vibration motor for generating vibration.

以上の構成に基づいて、駆動IC27からコイル23に電流が供給されると、コイル23の端部23a,23bでは、ロータ19における半径方向の電流が生じる。この半径方向の電流により、マグネット34〜37には円周方向の電磁力が働き、この電磁力によりロータ19がシャフト15を中心として回転することになる。そして、上述したようなコイル23とホール素子25との位置関係によれば、ロータ19の回転中に、コイル23の端部23a,23bの位置のマグネット34〜37が入れ替わるのと同じタイミングで、ホール素子25の位置のマグネット34〜37も入れ替わることになる。すなわち、このとき、マグネット34〜37によってコイル23の端部23a,23bの位置に生じる磁界が反転し、それと同じタイミングでホール素子25で検知されるマグネットの極が反転することになる。従って、ホール素子25で検知される極の反転のタイミングに合わせてコイルに供給する電流を反転させるように、駆動IC27によるコイル23への給電が制御されることで、マグネット34〜37には常に同じ方向の電磁力が働くことになり、ロータ19がこの電磁力によって継続的に回転する。   Based on the above configuration, when a current is supplied from the driving IC 27 to the coil 23, a radial current in the rotor 19 is generated at the end portions 23 a and 23 b of the coil 23. Due to this radial current, a circumferential electromagnetic force acts on the magnets 34 to 37, and the rotor 19 rotates around the shaft 15 by this electromagnetic force. And according to the positional relationship between the coil 23 and the Hall element 25 as described above, at the same timing as the magnets 34 to 37 at the positions of the end portions 23a and 23b of the coil 23 are switched during the rotation of the rotor 19. The magnets 34 to 37 at the position of the hall element 25 are also replaced. That is, at this time, the magnetic field generated at the positions of the end portions 23a and 23b of the coil 23 is reversed by the magnets 34 to 37, and the pole of the magnet detected by the Hall element 25 is reversed at the same timing. Therefore, the power supply to the coil 23 by the drive IC 27 is controlled so as to invert the current supplied to the coil in accordance with the reversal timing of the pole detected by the Hall element 25, so that the magnets 34 to 37 are always provided. The electromagnetic force in the same direction works, and the rotor 19 is continuously rotated by this electromagnetic force.

このようなブラシレスモータ1で得られるトルクを図4に示している。図4中、線図T1で示したグラフは、コイル23の端部23a,23bで得られる力に起因するトルクT1を示し、線図T2は、フラックスプレート9とマグネット34〜37との相互作用によるコギングトルクT2を示している。そして、線図T3は、トルクT1とトルクT2とを合成した、実際にモータ1から出力されるトルクを示している。この図4に示されるように、1個のみのコイル23を備えたブラシレスモータ1によっても、問題のないトルク特性が得られ、問題ない回転が得られる。   The torque obtained with such a brushless motor 1 is shown in FIG. In FIG. 4, the graph shown by the line T <b> 1 shows the torque T <b> 1 resulting from the force obtained at the ends 23 a and 23 b of the coil 23, and the line T <b> 2 shows the interaction between the flux plate 9 and the magnets 34 to 37. The cogging torque T2 is shown. The diagram T3 shows the torque that is actually output from the motor 1 by combining the torque T1 and the torque T2. As shown in FIG. 4, even with the brushless motor 1 having only one coil 23, there is no problem torque characteristics, and no problem rotation is obtained.

また、ロータ19が停止する時には、フラックスプレート9とマグネット34〜37との相互作用によって、マグネット34〜37同士の境界線のうちの1つが、基準方向Aから時計回りに45°の方向Fに停止することになる。このような停止状態であれば、コイル23の端部23a,23bの位置には、デッドポイントであるマグネット34〜37の境界線が停止していることがないので、モータ1の起動の際には、ロータ19が滑らかに回転し始める。   When the rotor 19 is stopped, one of the boundary lines between the magnets 34 to 37 is rotated clockwise from the reference direction A to a direction F of 45 ° by the interaction between the flux plate 9 and the magnets 34 to 37. Will stop. In such a stopped state, the boundary lines of the magnets 34 to 37 which are dead points are not stopped at the positions of the end portions 23 a and 23 b of the coil 23. The rotor 19 starts to rotate smoothly.

以上のように、ブラシレスモータ1においては、コイルを1個のみとしたので、コイルの削減による部品点数の減少に加え、コイルへの配線の引き回しが複数コイルの場合に比べて格段にシンプルになる。従って、このようなブラシレスモータ1では、組み立て工数が大きく削減され、コストダウンを図ることができる。   As described above, since the brushless motor 1 has only one coil, in addition to the reduction in the number of parts due to the reduction in the number of coils, the routing of the wiring to the coil becomes much simpler than in the case of a plurality of coils. . Therefore, in such a brushless motor 1, the number of assembling steps can be greatly reduced, and the cost can be reduced.

なお、仮に、ステータ側ではなくロータ側にコイルが設けられる構成が一般的となっているブラシ付きのモータにおいて、コイルを1個にしようとすれば、コイルの均等な配置でロータの重量バランスを取ることが出来なくなってしまうため、ムラのないロータの回転を得るためのロータの重心設定が困難になる。これに対し、ブラシレスモータ1の場合には、ステータ29側にコイルが設けられるので、ロータ19の重心位置を考慮することなく、コイル23を1個にすることができる。すなわち、コイルを1個とする構成は、モータ1のようなブラシレスモータにおいてこそ、有効である。   In a motor with a brush, in which a coil is generally provided not on the stator side but on the rotor side, if one coil is used, the weight balance of the rotor can be balanced by evenly arranging the coils. Therefore, it becomes difficult to set the center of gravity of the rotor in order to obtain a uniform rotation of the rotor. On the other hand, in the case of the brushless motor 1, since the coil is provided on the stator 29 side, the coil 23 can be made one without considering the position of the center of gravity of the rotor 19. That is, the configuration with one coil is effective only in a brushless motor such as the motor 1.

また、ブラシレスモータ1には、前述の通り、利便性向上のために駆動IC27が内蔵されているが、コイルを1個とする構成により、回路基板13上に十分な空きスペースが存在するので、駆動IC27の設置場所を容易に確保することができる。更に、この駆動IC27は、コイル23の厚みに相当するスペースを利用して、回路基板13とロータ19との間に配置されており、このようなスペースの有効利用によりブラシレスモータ1の小型化が図られている。また、ブラシレスモータ1は、4極のマグネットを採用しているので、6極や8極のマグネットを用いる場合よりも、ホール素子25の取り付け位置精度が緩和され、駆動IC27によるコイル23への給電の制御も容易になる。   Further, as described above, the drive IC 27 is built in the brushless motor 1 for the sake of convenience. However, since there is sufficient free space on the circuit board 13 due to the configuration with one coil, The installation location of the drive IC 27 can be easily secured. Further, the drive IC 27 is disposed between the circuit board 13 and the rotor 19 using a space corresponding to the thickness of the coil 23, and the brushless motor 1 can be reduced in size by effectively using such a space. It is illustrated. Further, since the brushless motor 1 employs a four-pole magnet, the mounting position accuracy of the Hall element 25 is relaxed compared to the case of using a six-pole or eight-pole magnet, and power is supplied to the coil 23 by the drive IC 27. It becomes easy to control.

(第2実施形態)
図5に示すように、本実施形態のブラシレスモータ51においては、ロータ53の回転円板55が、シャフト57に固定されている。そして、このシャフト57が、軸受け59を介し、ベース部材61の軸受け保持部61aに対して回転可能に支持されている。このような構成に基づき、シャフト57は、ロータ53と一体となって回転し、ロータ53に設けられた分銅39によって振動を発生する。なお、このブラシレスモータ51において、ブラシレスモータ1と同一又は同等な構成については、図面に同一符号を付し、その説明は省略する。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 5, in the brushless motor 51 of the present embodiment, the rotating disk 55 of the rotor 53 is fixed to the shaft 57. The shaft 57 is supported via a bearing 59 so as to be rotatable with respect to the bearing holding portion 61 a of the base member 61. Based on such a configuration, the shaft 57 rotates integrally with the rotor 53, and vibration is generated by the weight 39 provided on the rotor 53. In addition, in this brushless motor 51, about the structure same or equivalent to the brushless motor 1, the same code | symbol is attached | subjected to drawing and the description is abbreviate | omitted.

(第3実施形態)
図6に示すように、本実施形態のブラシレスモータ71では、ロータ73が、分銅39の代わりに羽根75を有している。この羽根75は、ロータ73の回転方向に等間隔で複数(例えば5枚)が配列されており、ロータ73の回転円板77に固定されていると共に、回転円板77の外周縁から半径方向に迫り出している。このような羽根75は、ロータ73及びシャフト57と一体になって回転し、回転方向に垂直な方向に流動する風を発生させる。すなわち、このような羽根75を有するロータ73は、回転によって風を発生するファンとして機能する。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 6, in the brushless motor 71 of the present embodiment, the rotor 73 has blades 75 instead of the weights 39. A plurality (for example, five) of the blades 75 are arranged at equal intervals in the rotation direction of the rotor 73, and are fixed to the rotation disk 77 of the rotor 73, and from the outer periphery of the rotation disk 77 in the radial direction. It is approaching. Such blades 75 rotate together with the rotor 73 and the shaft 57 to generate wind that flows in a direction perpendicular to the rotation direction. That is, the rotor 73 having such blades 75 functions as a fan that generates wind by rotation.

更に、カバー79及びベース部材83には、羽根75に対応する位置において、通風口85が形成されている。上記ロータ73の回転によって発生した風は、この通風口85を通過してブラシレスモータ71の外部に流動する。すなわち、このブラシレスモータ61は、ファンモータとして機能する。なお、ブラシレスモータ61において、ブラシレスモータ1,51と同一又は同等な構成については、図面に同一符号を付し、その説明は省略する。   Further, a vent hole 85 is formed in the cover 79 and the base member 83 at a position corresponding to the blade 75. The wind generated by the rotation of the rotor 73 passes through the ventilation port 85 and flows to the outside of the brushless motor 71. That is, the brushless motor 61 functions as a fan motor. In addition, in the brushless motor 61, about the structure same or equivalent to the brushless motors 1 and 51, the same code | symbol is attached | subjected to drawing and the description is abbreviate | omitted.

本発明に係るブラシレスモータの第1実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st Embodiment of the brushless motor which concerns on this invention. 図1に示すブラシレスモータのステータを示す平面図である。It is a top view which shows the stator of the brushless motor shown in FIG. 図2のステータにロータを取り付けた状態の平面図である。It is a top view of the state which attached the rotor to the stator of FIG. 図1のブラシレスモータにおけるロータ回転角と発生トルクとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotor rotation angle and generated torque in the brushless motor of FIG. 本発明に係るブラシレスモータの第2実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 2nd Embodiment of the brushless motor which concerns on this invention. 本発明に係るブラシレスモータの第3実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 3rd Embodiment of the brushless motor which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,51,71…ブラシレスモータ、3,61,83…ベース部材、9…フラックスプレート、13…回路基板、15,57…シャフト、19,53,73…ロータ、23…コイル、25…ホール素子、27…駆動IC(モータ駆動用素子)、29…ステータ、34〜37…マグネット、39…分銅(重り)、75…羽根。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,51,71 ... Brushless motor, 3, 61, 83 ... Base member, 9 ... Flux plate, 13 ... Circuit board, 15, 57 ... Shaft, 19, 53, 73 ... Rotor, 23 ... Coil, 25 ... Hall element 27 ... Drive IC (element for driving motor), 29 ... Stator, 34-37 ... Magnet, 39 ... Weight (weight), 75 ... Vane.

Claims (2)

ロータに設けられたマグネットの磁気を検知し、検知した磁気に基づいてコイルに供給される電流を制御しながら前記ロータを回転させるブラシレスモータにおいて、
ベース部材上に設けられたフラックスプレートと、前記フラックスプレート上に設けられた回路基板と、前記回路基板上に1個のみ設けられた前記コイルと、前記回路基板上に設けられ、前記マグネットの磁気を検知するホール素子と、を有するステータと、
前記コイルと対面する位置にNS交互に配列された4極の磁極を有する前記マグネットが設けられ、前記ベース部材に支持されるシャフトを中心にして回転する前記ロータと、
前記回路基板上に設けられると共に前記回路基板と前記ロータとの間に位置し、前記コイルに供給される電流を制御するモータ駆動用素子と、
前記ロータにアンバランスに設けられる重りと、を備えたことを特徴とするブラシレスモータ。
In the brushless motor that detects the magnetism of the magnet provided in the rotor and rotates the rotor while controlling the current supplied to the coil based on the detected magnetism,
A flux plate provided on a base member, a circuit board provided on the flux plate, only one coil provided on the circuit board, and a magnet of the magnet provided on the circuit board. A stator having a Hall element for detecting
The rotor having four magnetic poles NS alternately arranged at a position facing the coil, the rotor rotating about a shaft supported by the base member;
A motor driving element that is provided on the circuit board and located between the circuit board and the rotor and controls a current supplied to the coil;
A brushless motor comprising: a weight provided on the rotor in an unbalanced manner.
ロータに設けられたマグネットの磁気を検知し、検知した磁気に基づいてコイルに供給される電流を制御しながら前記ロータを回転させるブラシレスモータにおいて、
ベース部材上に設けられたフラックスプレートと、前記フラックスプレート上に設けられた回路基板と、前記回路基板上に1個のみ設けられた前記コイルと、前記回路基板上に設けられ、前記マグネットの磁気を検知するホール素子と、を有するステータと、
前記コイルと対面する位置にNS交互に配列された4極の磁極を有する前記マグネットが設けられ、前記ベース部材に支持されるシャフトを中心にして回転する前記ロータと、
前記回路基板上に設けられると共に前記回路基板と前記ロータとの間に位置し、前記コイルに供給される電流を制御するモータ駆動用素子と、
前記ロータに設けられ、前記ロータの回転により風を発生させる羽根と、を備えたことを特徴とするブラシレスモータ。

In the brushless motor that detects the magnetism of the magnet provided in the rotor and rotates the rotor while controlling the current supplied to the coil based on the detected magnetism,
A flux plate provided on a base member, a circuit board provided on the flux plate, only one coil provided on the circuit board, and a magnet of the magnet provided on the circuit board. A stator having a Hall element for detecting
The rotor having four magnetic poles arranged alternately with NS at a position facing the coil is provided, and the rotor rotates around a shaft supported by the base member;
A motor driving element that is provided on the circuit board and located between the circuit board and the rotor and controls a current supplied to the coil;
A brushless motor, comprising: a blade provided on the rotor and generating wind by rotation of the rotor.

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