JP2008312427A - Brushless motor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brushless motor in which the configuration of a drive control circuit is simpler and more efficient. <P>SOLUTION: The brushless motor is provided with a permanent magnet 32 magnetized in a direction perpendicular to a drive direction, and a coil portion 10 opposing the permanent magnet. An electromagnetic coil 12 of the coil portion 10 is wound around an axis parallel to the drive direction. A drive control circuit supplies a drive current in a given first electric current direction to the electromagnetic coil 12 without changing the electric current direction to supply the current to the electromagnetic coil 12, thereby operating the brushless motor in the drive direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、永久磁石と電磁コイルとを利用したブラシレスモータに関する。   The present invention relates to a brushless motor using a permanent magnet and an electromagnetic coil.

ブラシレスモータとしては、例えば下記の特許文献1に記載されたものが知られている。   As a brushless motor, for example, one described in Patent Document 1 below is known.

特開2001−298982号公報JP 2001-298882 A

従来のブラシレスモータでは、電磁コイルに印加する電流の方向を適宜切り替えることによって、所定の駆動方向に動作させていた。しかし、電流方向の切り替えを行うための駆動制御回路の構成が複雑であり、また、切り替えに伴って損失が発生するという問題があった。   Conventional brushless motors are operated in a predetermined driving direction by appropriately switching the direction of the current applied to the electromagnetic coil. However, the configuration of the drive control circuit for switching the current direction is complicated, and there is a problem that a loss occurs with the switching.

本発明は、駆動制御回路の構成がより単純で効率の良いブラシレスモータを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a brushless motor with a simpler and more efficient drive control circuit.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1] 所定の駆動方向に動作可能なブラシレスモータであって、
前記駆動方向に垂直な方向に磁化された第1の永久磁石を含む第1の駆動部材と、
前記第1の駆動部材に対向して設けられ、前記駆動方向と平行な方向を軸に巻き回された電磁コイルを含む第2の駆動部材と、
前記電磁コイルに電力を供給する駆動制御回路と、
を備え、
前記駆動制御回路は、前記電磁コイルに供給する電流の方向を変更せずに前記電磁コイルに所定の第1の電流方向の駆動電流を供給することによって、前記ブラシレスモータを前記駆動方向に動作させる、ブラシレスモータ。
Application Example 1 A brushless motor operable in a predetermined driving direction,
A first driving member including a first permanent magnet magnetized in a direction perpendicular to the driving direction;
A second drive member including an electromagnetic coil provided opposite to the first drive member and wound around a direction parallel to the drive direction;
A drive control circuit for supplying power to the electromagnetic coil;
With
The drive control circuit operates the brushless motor in the drive direction by supplying a drive current in a predetermined first current direction to the electromagnetic coil without changing the direction of the current supplied to the electromagnetic coil. Brushless motor.

このブラシレスモータでは、永久磁石に近い側のコイル部分と永久磁石に遠い側のコイル部分とで駆動力の大きさに差が生じるので、この差に等しい正味の駆動力が発生する。従って、電磁コイルに所定の第1の電流方向の駆動電流を供給することによって、ブラシレスモータを駆動方向に動作させることが可能である。   In this brushless motor, there is a difference in the magnitude of the driving force between the coil portion closer to the permanent magnet and the coil portion farther from the permanent magnet, so a net driving force equal to this difference is generated. Accordingly, it is possible to operate the brushless motor in the driving direction by supplying a driving current in a predetermined first current direction to the electromagnetic coil.

[適用例2] 適用例1記載のブラシレスモータであって、
前記電磁コイルは、前記駆動方向と平行な方向を軸として磁束遮蔽部材の周囲に巻き回されている、ブラシレスモータ。
[Application Example 2] The brushless motor according to Application Example 1,
The electromagnetic coil is a brushless motor wound around a magnetic flux shielding member with a direction parallel to the driving direction as an axis.

このブラシレスモータでは、磁束遮蔽部材によって永久磁石の磁束が遮蔽されるので、磁束遮蔽部材の外側(磁束遮蔽部材を挟んで永久磁石と反対側)にあるコイル部分(外側コイル部分)には永久磁石の磁束が到達しないので、この外側コイル部分からは駆動力が発生せず、一方、磁束遮蔽部材の内側(磁束遮蔽部材と永久磁石との間)にあるコイル部分(内側コイル部分)からは駆動力が発生する。従って、電磁コイルに供給する電流の方向を変更せずに電磁コイルに所定の第1の電流方向の駆動電流を供給することによって、ブラシレスモータを前記駆動方向に動作させることが可能である。   In this brushless motor, since the magnetic flux of the permanent magnet is shielded by the magnetic flux shielding member, the permanent magnet is provided on the coil portion (outer coil portion) outside the magnetic flux shielding member (on the opposite side of the permanent magnet across the magnetic flux shielding member). Since no magnetic flux reaches the outer coil portion, no driving force is generated from the outer coil portion. On the other hand, driving is performed from the coil portion (inner coil portion) inside the magnetic flux shielding member (between the magnetic flux shielding member and permanent magnet). Force is generated. Therefore, it is possible to operate the brushless motor in the driving direction by supplying a driving current in a predetermined first current direction to the electromagnetic coil without changing the direction of the current supplied to the electromagnetic coil.

[適用例3] 適用例1記載のブラシレスモータであって、
前記コイル部として、前記第1の永久磁石を挟んだ両側に第1と第2のコイル部がそれぞれ設けられており、
前記第1のコイル部の前記電磁コイルのうちで前記磁束遮蔽部材よりも前記第1の永久磁石に近い側にある内側コイル部分を流れる電流と、前記第2のコイル部の前記電磁コイルのうちで前記磁束遮蔽部材よりも前記第1の永久磁石に近い側にある内側コイル部分を流れる電流とが、互いに平行な方向に流れるように前記電磁コイルが結線されている、ブラシレスモータ。
[Application Example 3] The brushless motor according to Application Example 1,
As the coil part, first and second coil parts are respectively provided on both sides of the first permanent magnet,
Among the electromagnetic coils of the first coil portion, among the electromagnetic coils of the second coil portion, the current flowing through the inner coil portion closer to the first permanent magnet than the magnetic flux shielding member In the brushless motor, the electromagnetic coils are connected so that the current flowing through the inner coil portion closer to the first permanent magnet than the magnetic flux shielding member flows in directions parallel to each other.

[適用例4] 適用例1記載のブラシレスモータであって、さらに、
前記電磁コイルの一部分と前記第1の永久磁石との間の電磁相互作用による駆動力の発生を防止する駆動力発生防止部材を備え、
前記電磁コイルは、前記第1の永久磁石に面した側にある第1のコイル部分と、第1のコイル部分とは反対側にある第2のコイル部分と、を有し、
前記駆動力発生防止部材は、前記第1のコイル部分と前記第1の永久磁石との間における電磁相互作用の発生を許容するとともに、前記第2のコイル部分と前記第1の永久磁石との間における電磁相互作用の発生を防止する、ブラシレスモータ。
[Application Example 4] The brushless motor according to Application Example 1,
A driving force generation preventing member for preventing generation of driving force due to electromagnetic interaction between a part of the electromagnetic coil and the first permanent magnet;
The electromagnetic coil has a first coil portion on the side facing the first permanent magnet, and a second coil portion on the side opposite to the first coil portion,
The drive force generation preventing member allows generation of electromagnetic interaction between the first coil portion and the first permanent magnet, and between the second coil portion and the first permanent magnet. Brushless motor that prevents electromagnetic interaction between the two.

このブラシレスモータでは、第1のコイル部分では第1の永久磁石との間の電磁相互作用が発生するが、第1のコイル部分と反対側にある第2のコイル部分では第1の永久磁石との間の電磁相互作用が発生しないので、電磁コイルに供給する電流の方向を変更せずに電磁コイルに所定の第1の電流方向の駆動電流を供給することによって、ブラシレスモータを駆動方向に動作させることが可能である。   In this brushless motor, an electromagnetic interaction between the first coil portion and the first permanent magnet occurs in the first coil portion, but in the second coil portion opposite to the first coil portion, the first permanent magnet and Since no electromagnetic interaction occurs, the brushless motor operates in the driving direction by supplying a driving current in a predetermined first current direction to the electromagnetic coil without changing the direction of the current supplied to the electromagnetic coil. It is possible to make it.

[適用例5] 適用例4記載のブラシレスモータであって、
前記駆動力発生防止部材は、前記第2の駆動部材を挟んで前記第1の永久磁石と反対側に設けらた第2の永久磁石であり、
前記第2の永久磁石は、前記第1の永久磁石と互いに同じ極が対向するように設置されている、ブラシレスモータ。
[Application Example 5] The brushless motor according to Application Example 4,
The driving force generation preventing member is a second permanent magnet provided on the opposite side of the first permanent magnet across the second driving member,
The brushless motor, wherein the second permanent magnet is installed such that the same pole as the first permanent magnet faces each other.

この構成では、第2の永久磁石の磁場の影響により、第2のコイル部分と第1の永久磁石との間の電磁相互作用が発生しないので、第2の永久磁石が駆動力発生防止部材としての機能を実現することが理解できる。また、この構成では、第2の永久磁石と第2のコイル部分との間に電磁相互作用が働くので、第1のコイル部分のみでなく第2のコイル部分からも駆動力を発生することが可能となる。この結果、より大きな駆動力を発生できるという効果がある。   In this configuration, since the electromagnetic interaction between the second coil portion and the first permanent magnet does not occur due to the influence of the magnetic field of the second permanent magnet, the second permanent magnet serves as a driving force generation preventing member. It can be understood that this function is realized. Further, in this configuration, since an electromagnetic interaction acts between the second permanent magnet and the second coil portion, a driving force can be generated not only from the first coil portion but also from the second coil portion. It becomes possible. As a result, there is an effect that a larger driving force can be generated.

[適用例6] 適用例5記載のブラシレスモータであって、
前記電磁コイルは、空芯コイルか、又は、非磁性体材料で形成されたコア材を有するコイルである、ブラシレスモータ。
[Application Example 6] The brushless motor according to Application Example 5,
The brushless motor, wherein the electromagnetic coil is an air-core coil or a coil having a core material made of a non-magnetic material.

この構成では、電磁コイルのコア材と、永久磁石との間に余分な力が働かないので、なめらかな駆動を実現することが可能となる。   In this configuration, since excessive force does not act between the core material of the electromagnetic coil and the permanent magnet, smooth driving can be realized.

[適用例7] 適用例5記載のブラシレスモータであって、
前記電磁コイルは、磁性体部材を挟んで同極同士が対面した状態で前記磁性体部材にそれぞれ吸引されている2枚の永久磁石で構成される磁石集合体をコア材として備え、
前記磁石集合体の前記2枚の永久磁石は、前記第1及び第2の永久磁石のそれぞれと、互いに異なる極が対向するように配置されている、ブラシレスモータ。
[Application Example 7] The brushless motor according to Application Example 5,
The electromagnetic coil includes, as a core material, a magnet assembly composed of two permanent magnets that are attracted to the magnetic body member with the same poles facing each other across the magnetic body member,
The brushless motor, wherein the two permanent magnets of the magnet assembly are arranged such that different poles face each other of the first and second permanent magnets.

この構成では、第1の第2の永久磁石による電磁コイル位置での磁場を強めることができるので、駆動力を高めることが可能となる。   In this configuration, since the magnetic field at the position of the electromagnetic coil by the first second permanent magnet can be increased, the driving force can be increased.

[適用例8] 適用例4記載のブラシレスモータであって、
前記駆動力発生防止部材は、前記電磁コイルのコア材として設けられた第2の永久磁石を含み、
前記第2の永久磁石は、前記第1の永久磁石と互いに異なる極が対向するように設置されている、ブラシレスモータ。
[Application Example 8] The brushless motor according to Application Example 4,
The driving force generation preventing member includes a second permanent magnet provided as a core material of the electromagnetic coil,
The brushless motor, wherein the second permanent magnet is installed such that poles different from the first permanent magnet face each other.

この構成によっても、第2の永久磁石の磁場の影響により、第2のコイル部分と第1の永久磁石との間の電磁相互作用が発生しないので、第2の永久磁石が駆動力発生防止部材としての機能を実現することが理解できる。   Also with this configuration, the electromagnetic interaction between the second coil portion and the first permanent magnet does not occur due to the influence of the magnetic field of the second permanent magnet, so that the second permanent magnet is a driving force generation preventing member. It can be understood that the function is realized.

[適用例9] 適用例1ないし8のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記第1の永久磁石は、前記第1の永久磁石の磁化方向に沿った寸法を厚みとする板状磁石である、ブラシレスモータ。
[Application Example 9] The brushless motor according to any one of Application Examples 1 to 8,
The first permanent magnet is a brushless motor that is a plate-like magnet having a thickness along a magnetization direction of the first permanent magnet.

この構成では、サイズが小さく、効率の良いブラシレスモータを容易に得ることができる。   With this configuration, an efficient brushless motor with a small size can be easily obtained.

[適用例10] 適用例1ないし9のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記駆動制御回路は、前記電磁コイルに前記第1の電流方向とは逆の方向に駆動電流を供給することによって、前記ブラシレスモータを前記駆動方向とは逆の方向に動作させる、ブラシレスモータ。
[Application Example 10] The brushless motor according to any one of Application Examples 1 to 9,
The drive control circuit supplies the drive current to the electromagnetic coil in a direction opposite to the first current direction, thereby operating the brushless motor in a direction opposite to the drive direction.

この構成では、ブラシレスモータを任意に逆転させることが可能である。   In this configuration, the brushless motor can be arbitrarily reversed.

[適用例11] 適用例1ないし10のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記第1の永久磁石は、前記駆動方向と交わる方向に沿って設けられた凹部又は凸部を有する、ブラシレスモータ。
[Application Example 11] The brushless motor according to any one of Application Examples 1 to 10,
The first permanent magnet is a brushless motor having a concave portion or a convex portion provided along a direction intersecting with the driving direction.

[適用例12] 適用例1ないし11のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記ブラシレスモータは回転式モータであり、前記駆動方向は回転方向である、ブラシレスモータ。
[Application Example 12] The brushless motor according to any one of Application Examples 1 to 11,
The brushless motor is a rotary motor, and the driving direction is a rotation direction.

[適用例13] 適用例1ないし11のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記ブラシレスモータは直進式モータであり、前記駆動方向は直進方向である、ブラシレスモータ。
[Application Example 13] The brushless motor according to any one of Application Examples 1 to 11,
The brushless motor is a rectilinear motor, and the driving direction is a rectilinear direction.

[適用例14] 適用例1ないし13のいずれかに記載のブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータによって駆動される被駆動部材と、
を備える電子機器。
[Application Example 14] The brushless motor according to any one of Application Examples 1 to 13,
A driven member driven by the brushless motor;
Electronic equipment comprising.

[適用例15] 適用例14記載の電子機器であって、
前記電子機器はプロジェクタである、電子機器。
[Application Example 15] The electronic device according to Application Example 14,
The electronic device is an electronic device, which is a projector.

[適用例16] 適用例1ないし13のいずれかに記載のブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータによって駆動される被駆動部材と、
前記ブラシレスモータに電源を供給する燃料電池と、
を備える燃料電池使用機器。
[Application Example 16] The brushless motor according to any one of Application Examples 1 to 13,
A driven member driven by the brushless motor;
A fuel cell for supplying power to the brushless motor;
Equipment using fuel cells.

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、電動モータ及びその制御方法、それらを用いたアクチュエータや電子機器等の形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various forms, for example, in the form of an electric motor, a control method thereof, an actuator using them, an electronic device, and the like.

次に、本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
A.第1実施形態:
B.第2実施形態:
C.変形例:
Next, embodiments of the present invention will be described in the following order.
A. First embodiment:
B. Second embodiment:
C. Variation:

A.第1実施形態:
図1(A)は、本発明の第1実施形態におけるブラシレスモータで利用される永久磁石とコイル部の概略構成を示す斜視図である。この例では、永久磁石32を挟んだ両側に、コイル部10がそれぞれ永久磁石32と対向する位置に設けられている。各コイル部10は、磁束遮蔽部材14と、磁束遮蔽部材14の回りに巻き回された電磁コイル12とで構成されている。磁束遮蔽部材14は、磁性体材料で形成することが可能であり、特にパーマロイなどの高透磁率材料で形成されていることが好ましい。図1(A)には、ブラシレスモータの駆動方向DDが示されている。電磁コイル12は、モータの駆動方向DDに平行な方向を軸として、磁束遮蔽部材14の周囲に巻き回されていることが理解できる。なお、電磁コイル12は絶縁材で被覆されている。
A. First embodiment:
FIG. 1A is a perspective view showing a schematic configuration of a permanent magnet and a coil portion used in the brushless motor according to the first embodiment of the present invention. In this example, the coil portions 10 are provided at positions facing the permanent magnet 32 on both sides of the permanent magnet 32. Each coil unit 10 is configured by a magnetic flux shielding member 14 and an electromagnetic coil 12 wound around the magnetic flux shielding member 14. The magnetic flux shielding member 14 can be formed of a magnetic material, and is particularly preferably formed of a high magnetic permeability material such as permalloy. FIG. 1A shows the driving direction DD of the brushless motor. It can be understood that the electromagnetic coil 12 is wound around the magnetic flux shielding member 14 with a direction parallel to the driving direction DD of the motor as an axis. The electromagnetic coil 12 is covered with an insulating material.

図1(B)は、永久磁石とコイル部の正面図である。永久磁石32は、板状磁石であり、モータの駆動方向DDに垂直な方向(図1(B)の上下方向)に磁化されている。すなわち、永久磁石32の磁束Btの方向は、駆動方向DDと垂直である。   FIG. 1B is a front view of the permanent magnet and the coil portion. The permanent magnet 32 is a plate-like magnet, and is magnetized in a direction perpendicular to the motor driving direction DD (up and down direction in FIG. 1B). That is, the direction of the magnetic flux Bt of the permanent magnet 32 is perpendicular to the drive direction DD.

図1(B)では、電磁コイル12が、磁束遮蔽部材14よりも永久磁石32に近い方に存在する内側コイル部分12iと、磁束遮蔽部材14よりも永久磁石32に遠い方に存在する外側コイル部分12oとに分けて描かれている。これらのコイル部分12i,12oの区別は単に便宜上のものであり、両方ともに磁束遮蔽部材14の回りを周回している同一のコイルの一部分である。内側コイル部分12iを示すマーク(円内に黒点が付されたもの)は、電流が紙面の裏側から表側に流れることを意味している。すなわち、永久磁石32の両側にある2つの内側コイル部分12iでは、同じ方向に電流が流れている。外側コイル部分12oを示すマーク(円内に×が付されたもの)は、電流が紙面の表側から裏側に流れることを意味している。なお、図1(A)にはこの電流方向CDが示されている。   In FIG. 1B, the inner coil portion 12 i in which the electromagnetic coil 12 is closer to the permanent magnet 32 than the magnetic flux shielding member 14 and the outer coil that is farther from the permanent magnet 32 than the magnetic flux shielding member 14. It is divided into a portion 12o. The distinction between the coil portions 12i and 12o is merely for convenience, and both are part of the same coil that circulates around the magnetic flux shielding member 14. The mark indicating the inner coil portion 12i (with a black dot in the circle) means that current flows from the back side to the front side of the page. That is, current flows in the same direction in the two inner coil portions 12 i on both sides of the permanent magnet 32. A mark indicating the outer coil portion 12o (with a circle in the circle) means that current flows from the front side to the back side of the paper. FIG. 1A shows the current direction CD.

コイル部10をステータとしてモータを構成した場合には、内側コイル部12iに流れる電流と、永久磁石32の磁束Btとによって、電磁コイル12から永久磁石32に駆動方向DDの力が発生する。一方、永久磁石32の磁束Btは、磁束遮蔽部材14によって遮蔽されるので、外側コイル部12oには永久磁石32の磁束Btが到達しない。図1(C)は、図1(B)の側面図であり、駆動方向DDから見た図である。図1(C)に破線で示すように、磁束Btは、磁束遮蔽部材14で遮蔽されて外側コイル部12oにほとんど達していない。この磁束遮蔽部材14の効果により、外側コイル部12oからは駆動力が発生しないので、内側コイル部12iからの駆動力がモータの駆動力として働くことが理解できる。   When the motor is configured with the coil portion 10 as a stator, a force in the driving direction DD is generated from the electromagnetic coil 12 to the permanent magnet 32 by the current flowing through the inner coil portion 12 i and the magnetic flux Bt of the permanent magnet 32. On the other hand, since the magnetic flux Bt of the permanent magnet 32 is shielded by the magnetic flux shielding member 14, the magnetic flux Bt of the permanent magnet 32 does not reach the outer coil portion 12o. FIG. 1C is a side view of FIG. 1B viewed from the driving direction DD. As indicated by a broken line in FIG. 1C, the magnetic flux Bt is shielded by the magnetic flux shielding member 14 and hardly reaches the outer coil portion 12o. Due to the effect of the magnetic flux shielding member 14, no driving force is generated from the outer coil portion 12o, so that it can be understood that the driving force from the inner coil portion 12i works as the driving force of the motor.

なお、図1の構成において、2つのコイル部10のうちの一方を省略しても良い。但し、永久磁石32の両側にコイル部10をそれぞれ設けるようにすれば、駆動力をほぼ2倍にすることができ、また、駆動方向DD以外の方向に駆動力が発生する可能性を低減することが可能である。また、モータの駆動力を効率的に発生させるためには、永久磁石32と磁束遮蔽部材14は、いずれも永久磁石32の磁化方向に沿った方向を厚み方向とする板状部材として構成されていることが好ましい。また、このような板状の磁束遮蔽部材14を用いれば、ブラシレスモータのサイズ(特に厚み)を小さくすることが可能である。   In the configuration of FIG. 1, one of the two coil portions 10 may be omitted. However, if the coil portions 10 are provided on both sides of the permanent magnet 32, the driving force can be almost doubled, and the possibility that the driving force is generated in a direction other than the driving direction DD is reduced. It is possible. In order to efficiently generate the driving force of the motor, each of the permanent magnet 32 and the magnetic flux shielding member 14 is configured as a plate-like member whose thickness direction is the direction along the magnetization direction of the permanent magnet 32. Preferably it is. Further, if such a plate-like magnetic flux shielding member 14 is used, the size (particularly the thickness) of the brushless motor can be reduced.

図1の構成では、絶縁被覆された電磁コイル12を磁束遮蔽部14に直接巻いているが、絶縁品質を向上させるために、ボビンを設け、ボビンの回りに電磁コイル12を巻くようにしてもよい。このとき、ボビン構造が磁束遮蔽部を含むような種々の構成を採用することができる。例えば、中空ボビンの内部に磁束遮蔽部14を挿入するようにしてもよい。あるいは、ボビン自体を磁束遮蔽部材で構成するようにしてもよい。   In the configuration of FIG. 1, the insulation-coated electromagnetic coil 12 is directly wound around the magnetic flux shielding part 14. However, in order to improve insulation quality, a bobbin may be provided and the electromagnetic coil 12 may be wound around the bobbin. Good. At this time, various configurations in which the bobbin structure includes the magnetic flux shielding portion can be employed. For example, you may make it insert the magnetic flux shielding part 14 in the inside of a hollow bobbin. Or you may make it comprise the bobbin itself with a magnetic flux shielding member.

図2は、永久磁石32の形状の変形例を示すものであり、図1(C)に対応する図である。この永久磁石32aは、その両端に略台形状(又は略扇状)に広がる台形部分32dを有している。この台形部分32dは、電磁コイル12のうちで有効な駆動力を発生するコイル部分の長さを図1(C)の構成よりも長くすることができる。この結果、より効率良く駆動力を発生することが可能である。   FIG. 2 shows a modification of the shape of the permanent magnet 32, and corresponds to FIG. The permanent magnet 32a has a trapezoidal portion 32d extending in a substantially trapezoidal shape (or a substantially fan shape) at both ends thereof. This trapezoidal part 32d can make the length of the coil part which produces | generates an effective driving force among the electromagnetic coils 12 longer than the structure of FIG.1 (C). As a result, it is possible to generate the driving force more efficiently.

図3(A)は、本発明の第1実施形態の第1実施例としての回転式ブラシレスモータの構成を示す断面図である。このモータ100は、コイル部10を含むステータと、永久磁石32を含むロータ部30とを有している。図3(B)に示すように、ロータ部30は、円環状の外形形状を有する板状の永久磁石32を有している。ロータ部30の中心は回転軸112に固定されている。回転軸112は、軸受部114で保持されている。なお、永久磁石32の外周には、磁気ヨーク部材34が設けられている。磁気ヨーク部材34は省略可能である。図3(C)は、コイル部10を含むステータの水平断面を示している。磁束遮蔽部材14は、リング状の外形形状を有する板状部材である。電磁コイル12は、磁束遮蔽部材14のほぼ中央を通り磁束遮蔽部材14の外周円と同心円状の軸を中心に巻き回されている。電磁コイル12は、例えば細長い板状導線を巻き回した平巻コイルによって形成することが可能であるが、本明細書の各図では簡略化されて描かれている。図3(A)に示すように、電磁コイル12は基板(回路基板)16に設置されている。コイル部10と基板16とで構成されるステータは、モータ100のケーシング102に固定されている。   FIG. 3A is a cross-sectional view showing a configuration of a rotary brushless motor as a first example of the first embodiment of the present invention. The motor 100 includes a stator including the coil unit 10 and a rotor unit 30 including the permanent magnet 32. As shown in FIG. 3B, the rotor unit 30 includes a plate-like permanent magnet 32 having an annular outer shape. The center of the rotor unit 30 is fixed to the rotating shaft 112. The rotating shaft 112 is held by a bearing portion 114. A magnetic yoke member 34 is provided on the outer periphery of the permanent magnet 32. The magnetic yoke member 34 can be omitted. FIG. 3C shows a horizontal cross section of the stator including the coil portion 10. The magnetic flux shielding member 14 is a plate-like member having a ring-shaped outer shape. The electromagnetic coil 12 is wound around an axis concentric with the outer circumferential circle of the magnetic flux shielding member 14 through the substantial center of the magnetic flux shielding member 14. The electromagnetic coil 12 can be formed by, for example, a flat coil in which a long and thin plate-like conductive wire is wound, but is simplified in each drawing of the present specification. As shown in FIG. 3A, the electromagnetic coil 12 is installed on a substrate (circuit substrate) 16. A stator composed of the coil unit 10 and the substrate 16 is fixed to the casing 102 of the motor 100.

図4は、磁束遮蔽部材14と電磁コイル12の具体的な形状の例を示している。図4(A),(B)に示すように、磁束遮蔽部材14と電磁コイル12は、それぞれ外形が半リング形状の2つの部分で構成されている。磁束遮蔽部材14を構成する半リング状の部材の境界は、割り部14s(離間部)が存在する。図4(C)は、磁束遮蔽部材14と電磁コイル12とを組み合わせた形状を示す平面図であり、図4(D)はその断面図である。図4(D)に示すように、2つの磁束遮蔽部材14は、電磁コイル12の中に設けられた空間(中空部)にそれぞれ挿入され、その後、図4(C)に示すように互いに連結される。図4(E)は、図4(C)のE部を拡大して示している。ここでは、割り部14sの上側と下側にくさび状の連結部材14cが嵌め込まれており、これによって半リング状の磁束遮蔽部材14同士が連結されている。   FIG. 4 shows an example of specific shapes of the magnetic flux shielding member 14 and the electromagnetic coil 12. As shown in FIGS. 4A and 4B, the magnetic flux shielding member 14 and the electromagnetic coil 12 are each composed of two parts whose outer shapes are semi-ring shapes. At the boundary of the semi-ring-shaped member constituting the magnetic flux shielding member 14, there is a split portion 14s (separating portion). FIG. 4C is a plan view showing a shape in which the magnetic flux shielding member 14 and the electromagnetic coil 12 are combined, and FIG. 4D is a cross-sectional view thereof. As shown in FIG. 4 (D), the two magnetic flux shielding members 14 are respectively inserted into spaces (hollow portions) provided in the electromagnetic coil 12, and then connected to each other as shown in FIG. 4 (C). Is done. FIG. 4E shows the E portion of FIG. 4C in an enlarged manner. Here, wedge-shaped connecting members 14c are fitted on the upper side and the lower side of the split portion 14s, thereby connecting the semi-ring-shaped magnetic flux shielding members 14 to each other.

図5は、磁束遮蔽部材14と電磁コイル12をそれぞれ4分割した場合の形状の例を示している。これらの例から理解できるように、図1(A)に示すような真っ直ぐな板状の永久磁石32及び磁束遮蔽部材14を用いたモータのみでなく、曲がった形状を有する永久磁石や磁束遮蔽部材を用いたモータも実現可能である。   FIG. 5 shows an example of the shape when the magnetic flux shielding member 14 and the electromagnetic coil 12 are each divided into four. As can be understood from these examples, not only a motor using the straight plate-like permanent magnet 32 and the magnetic flux shielding member 14 as shown in FIG. 1A, but also a permanent magnet or magnetic flux shielding member having a bent shape. A motor using can also be realized.

図6は、実施例におけるブラシレスモータの駆動制御回路の構成を示すブロック図である。この駆動制御回路は、CPUシステム300と、駆動信号生成部200と、駆動ドライバ部210と、回生制御部220と、蓄電器230と、蓄電制御部240とを備えている。駆動信号生成部200は、駆動ドライバ部210に供給する駆動信号を生成する。   FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a drive control circuit of the brushless motor in the embodiment. The drive control circuit includes a CPU system 300, a drive signal generation unit 200, a drive driver unit 210, a regeneration control unit 220, a battery 230, and a power storage control unit 240. The drive signal generation unit 200 generates a drive signal to be supplied to the drive driver unit 210.

図7は、駆動ドライバ部210の構成を示す回路図である。この駆動ドライバ部210は、H型ブリッジ回路を構成している。駆動信号生成部200からは、第1の駆動信号DRVA1と、第2の駆動信号DRVA2のうちの一方が駆動ドライバ部210に供給される。図6に示す電流IA1,IA2は、これらの駆動信号DRVA1,DRVA2に応じて流れる電流(「駆動電流」とも呼ぶ)の方向を示している。例えば、第1の駆動信号DRVA1に応じて電流IA1が流れる場合にはモータが所定の第1の駆動方向に動作し、第2の駆動信号DRVA2に応じて電流IA2が流れる場合にはモータが第1の駆動方向とは逆の第2の駆動方向に動作する。この第1の駆動方向は、例えば図1(A)に矢印DDで示す方向である。あるいは、図3のような回転式モータの場合には、第1の駆動方向は例えば右回りであり、第2の駆動方向は左回りである。駆動信号DRVA1,DRVA2としては、例えば、一定のオン信号や、周期的なパルス信号等を使用することが可能である。   FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of the drive driver unit 210. The drive driver unit 210 constitutes an H-type bridge circuit. From the drive signal generation unit 200, one of the first drive signal DRVA1 and the second drive signal DRVA2 is supplied to the drive driver unit 210. Currents IA1 and IA2 shown in FIG. 6 indicate directions of currents (also referred to as “drive currents”) that flow in accordance with these drive signals DRVA1 and DRVA2. For example, when the current IA1 flows according to the first drive signal DRVA1, the motor operates in a predetermined first drive direction, and when the current IA2 flows according to the second drive signal DRVA2, the motor It operates in a second driving direction opposite to the first driving direction. The first driving direction is, for example, a direction indicated by an arrow DD in FIG. Alternatively, in the case of a rotary motor as shown in FIG. 3, the first drive direction is clockwise, for example, and the second drive direction is counterclockwise. As the drive signals DRVA1 and DRVA2, for example, a constant on signal, a periodic pulse signal, or the like can be used.

なお、駆動信号生成部200は、2つの駆動信号DRVA1,DRVA2のうちの一方のみしか生成しないように構成することも可能である。この場合には、モータは一方向にしか駆動できないが、例えばファンモータのような実装例ではこれでも十分である。   The drive signal generation unit 200 can be configured to generate only one of the two drive signals DRVA1 and DRVA2. In this case, the motor can be driven only in one direction, but this is sufficient in an implementation example such as a fan motor.

図8は、回生制御部220の内部構成を示す回路図である。回生制御部220は、電磁コイル12に対して駆動ドライバ部と並列に接続されている。回生制御部220は、ダイオードで構成される整流回路222と、スイッチングトランジスタ224とを備えている。蓄電制御部240によってスイッチングトランジスタ224がオン状態になると、電磁コイル12で発生した電力を回生して蓄電器230を充電することが可能である。また、蓄電器230から電磁コイル12に電流を供給することも可能である。なお、回生制御部220と蓄電器230と蓄電制御部240は省略してもよい。   FIG. 8 is a circuit diagram showing an internal configuration of the regeneration control unit 220. The regeneration control unit 220 is connected to the electromagnetic coil 12 in parallel with the drive driver unit. The regeneration control unit 220 includes a rectifier circuit 222 formed of a diode and a switching transistor 224. When the switching transistor 224 is turned on by the power storage control unit 240, the power generated in the electromagnetic coil 12 can be regenerated to charge the battery 230. It is also possible to supply current from the capacitor 230 to the electromagnetic coil 12. Note that the regeneration control unit 220, the battery 230, and the power storage control unit 240 may be omitted.

このように、第1実施形態の第1実施例のブラシレスモータでは、永久磁石32と対向した位置に磁束遮蔽部材14を設け、磁束遮蔽部材14の周囲に電磁コイル12を巻き回すようにしたので、電磁コイル12に一定方向の電流を流すことによって、モータに所定の駆動方向の力を発生させることができる。すなわち、本実施例のブラシレスモータでは、制御回路によって駆動電圧や駆動電流の切り替えを行うことなく、ブラシレスモータを動作させることが可能である。   Thus, in the brushless motor of the first example of the first embodiment, the magnetic flux shielding member 14 is provided at a position facing the permanent magnet 32, and the electromagnetic coil 12 is wound around the magnetic flux shielding member 14. By causing a current in a certain direction to flow through the electromagnetic coil 12, a force in a predetermined driving direction can be generated in the motor. That is, in the brushless motor of the present embodiment, it is possible to operate the brushless motor without switching the driving voltage and driving current by the control circuit.

図9は、第1実施形態の第2実施例における回転式ブラシレスモータの構成を示している。このモータ100aは、図3(A)に示した第1実施形態の第1実施例のモータのロータ部30の上側と下側に、コイル部10を含むステータをそれぞれ設けたものであり、他の点は図3に示した第1実施例と同じである。この第2実施例のモータは、第1実施例のモータの約2倍の駆動力を発生することが可能である。   FIG. 9 shows the configuration of the rotary brushless motor in the second example of the first embodiment. This motor 100a is provided with a stator including a coil part 10 on the upper side and the lower side of the rotor part 30 of the motor of the first example of the first embodiment shown in FIG. This point is the same as that of the first embodiment shown in FIG. The motor of the second embodiment can generate a driving force approximately twice that of the motor of the first embodiment.

図10は、第1実施形態の第3実施例における回転式ブラシレスモータの構成を示している。このモータ100bは、コイル部10を含むステータの上側と下側に、ロータ部30をそれぞれ設けた構成を有している。このモータでは、磁束遮蔽部材14の上側のコイル部分と下側のコイル部分からそれぞれ有効な駆動力を発生させることができる。従って、第1実施例(図3)や第2実施例(図9)よりも効率を向上させることが可能である。   FIG. 10 shows the configuration of the rotary brushless motor in the third example of the first embodiment. The motor 100b has a configuration in which a rotor portion 30 is provided on each of an upper side and a lower side of a stator including the coil portion 10. In this motor, an effective driving force can be generated from the upper coil portion and the lower coil portion of the magnetic flux shielding member 14, respectively. Therefore, it is possible to improve the efficiency as compared with the first embodiment (FIG. 3) and the second embodiment (FIG. 9).

図11は、第1実施形態の第4実施例における回転式ブラシレスモータの構成を示している。このモータ100cは、中空円筒状の永久磁石32を含むロータ部30と、コイル部10を含むステータとが、回転軸112を中心とする同心円筒状に構成されている。このようなモータも、図1で説明した原理に従って、有効な駆動力を発生することが可能である。   FIG. 11 shows the configuration of the rotary brushless motor in the fourth example of the first embodiment. In the motor 100 c, the rotor portion 30 including the hollow cylindrical permanent magnet 32 and the stator including the coil portion 10 are configured in a concentric cylindrical shape with the rotation shaft 112 as the center. Such a motor can also generate an effective driving force in accordance with the principle described in FIG.

図12は、第1実施形態の第5実施例における回転式ブラシレスモータの構成を示している。このモータ100dは、図11に示した第4実施例のロータ部30を二重円筒構造に変更し、ステータの内側にも永久磁石を設けたものである。この構成では、図10に示したモータと同様に、コイルの両側から有効な駆動力を発生することが可能であり、効率の良いモータが得られる。   FIG. 12 shows the configuration of the rotary brushless motor in the fifth example of the first embodiment. In this motor 100d, the rotor portion 30 of the fourth embodiment shown in FIG. 11 is changed to a double cylindrical structure, and a permanent magnet is also provided inside the stator. In this configuration, as in the motor shown in FIG. 10, an effective driving force can be generated from both sides of the coil, and an efficient motor can be obtained.

図13は、第1実施形態の第6実施例としてのリニアモータの構成を示している。このリニアモータ1000は、固定ガイド部1100と、移動部1200とを備えている。図13(A)に示すように、固定ガイド部1100の中心には、移動方向に伸びる板状の永久磁石32が設けられている。移動部1200は、固定ガイド部1100を上下方向に挟むように構成されており、磁束遮蔽部材14とコイル12とを含むコイル部10が、永久磁石32の上と下にそれぞれ対向して設けられている。図13(B)に示すように、移動部1200には駆動制御部1250が設けられている。駆動制御部1250は、燃料電池などの自立的な電源装置(図示省略)を有している。固定ガイド部1100は、移動部1200を導くためのレール1120が設けられている。移動部1200は、ベアリング部1140によってレール1120に摺動可能に保持されている。本発明によるブラシレスモータは、このようなリニアモータとしても実現可能である。   FIG. 13 shows the configuration of a linear motor as a sixth example of the first embodiment. The linear motor 1000 includes a fixed guide part 1100 and a moving part 1200. As shown in FIG. 13A, a plate-like permanent magnet 32 extending in the moving direction is provided at the center of the fixed guide portion 1100. The moving part 1200 is configured to sandwich the fixed guide part 1100 in the vertical direction, and the coil part 10 including the magnetic flux shielding member 14 and the coil 12 is provided on the upper side and the lower side of the permanent magnet 32 so as to face each other. . As illustrated in FIG. 13B, the moving unit 1200 is provided with a drive control unit 1250. The drive controller 1250 has a self-supporting power supply device (not shown) such as a fuel cell. The fixed guide portion 1100 is provided with a rail 1120 for guiding the moving portion 1200. The moving part 1200 is slidably held on the rail 1120 by a bearing part 1140. The brushless motor according to the present invention can also be realized as such a linear motor.

図14は、第1実施形態の第7実施例としてのリニアモータの構成を示している。このリニアモータ1010は、固定ガイド部1100の構成が図13に示した第6実施例と異なっている。すなわち、第7実施例では、固定ガイド部1100の中央に、磁気ヨーク部材34を挟んで2枚の永久磁石32が設けられている。これらの2枚の磁石32の磁化方向は、同じでも良く、逆方向でも良い。また、固定ガイド部1100の両側の移動部1200の外側の位置に、永久磁石32及び磁気ヨーク部材34が設けられている。第7実施例では、これらの4つの永久磁石32を設けることによって、2つのコイル部10の上側と下側のコイル部分(図1(B)で説明した内側コイル部分12iと外側コイル部分12o)をそれぞれ有効に活用することができる。   FIG. 14 shows a configuration of a linear motor as a seventh example of the first embodiment. The linear motor 1010 is different from the sixth embodiment shown in FIG. 13 in the configuration of the fixed guide portion 1100. That is, in the seventh embodiment, two permanent magnets 32 are provided at the center of the fixed guide portion 1100 with the magnetic yoke member 34 interposed therebetween. The magnetization directions of these two magnets 32 may be the same or opposite. Further, the permanent magnet 32 and the magnetic yoke member 34 are provided at positions outside the moving portion 1200 on both sides of the fixed guide portion 1100. In the seventh embodiment, by providing these four permanent magnets 32, the upper and lower coil portions of the two coil portions 10 (the inner coil portion 12i and the outer coil portion 12o described in FIG. 1B). Can be used effectively.

図15は、第1実施形態の第8実施例としてのリニアモータの構成を示している。このリニアモータ2000は、固定ガイド部2100と、移動部2200とを備えている。図15(A)に示すように、移動部2200のの中心には、移動方向に伸びる板状の磁束遮蔽部材14が設けられており、その回りを電磁コイル12が巻き回されている。固定ガイド部2100は、移動部2200を上下方向に挟むように構成されており、2枚の永久磁石32が対向して設けられている。図15(B)に示すように、移動部2200には駆動制御部2250が設けられている。駆動制御部2250は、燃料電池などの自立的な電源装置(図示省略)を有している。固定ガイド部2100には、移動部2200を導くためのレール2120が設けられている。移動部2200は、ベアリング部2140によってレール2120に摺動可能に保持されている。このリニアモータは、永久磁石を固定ガイド部に使用し、電磁コイルを移動部に使用している点で、図13に示した第6実施例と逆の関係にある。以上の第1実施形態の各種実施例から理解できるように、本発明の第1実施形態によるブラシレスモータは、図1〜図2に示したコイル部の構成及びこれと類似の構成を採用しつつ、様々な機械構造で実現することが可能である。   FIG. 15 shows the configuration of a linear motor as an eighth example of the first embodiment. The linear motor 2000 includes a fixed guide part 2100 and a moving part 2200. As shown in FIG. 15A, a plate-shaped magnetic flux shielding member 14 extending in the moving direction is provided at the center of the moving unit 2200, and the electromagnetic coil 12 is wound around the plate-like magnetic flux shielding member 14. The fixed guide portion 2100 is configured to sandwich the moving portion 2200 in the vertical direction, and two permanent magnets 32 are provided to face each other. As shown in FIG. 15B, the moving unit 2200 is provided with a drive control unit 2250. The drive control unit 2250 has a self-supporting power supply device (not shown) such as a fuel cell. The fixed guide portion 2100 is provided with a rail 2120 for guiding the moving portion 2200. The moving part 2200 is slidably held on the rail 2120 by a bearing part 2140. This linear motor is in a reverse relationship to the sixth embodiment shown in FIG. 13 in that a permanent magnet is used for the fixed guide portion and an electromagnetic coil is used for the moving portion. As can be understood from the various examples of the first embodiment described above, the brushless motor according to the first embodiment of the present invention adopts the configuration of the coil portion shown in FIGS. It can be realized with various mechanical structures.

B.第2実施形態:
図16(A)は、本発明の第2実施形態におけるブラシレスモータで利用される永久磁石とコイル部の第1の構成例を示す斜視図である。この構成例では、永久磁石32と、電磁コイル12を含むコイル部10aとが対向して設けられている。図16(A)には、ブラシレスモータの駆動方向DDが示されている。電磁コイル12は、モータの駆動方向DDに平行な方向を軸として巻き回されていることが理解できる。なお、電磁コイル12は絶縁材で被覆されている。
B. Second embodiment:
FIG. 16A is a perspective view showing a first configuration example of a permanent magnet and a coil portion used in the brushless motor according to the second embodiment of the present invention. In this configuration example, the permanent magnet 32 and the coil portion 10a including the electromagnetic coil 12 are provided to face each other. FIG. 16A shows the driving direction DD of the brushless motor. It can be understood that the electromagnetic coil 12 is wound around a direction parallel to the driving direction DD of the motor. The electromagnetic coil 12 is covered with an insulating material.

図16(B)は、永久磁石とコイル部の正面図である。図16(C)は、図16(B)の側面図であり、駆動方向DDから見た図である。これらの図に示されているように、永久磁石32の後ろ側(コイル部10aと反対側)には、磁気ヨーク34が設けられていることが好ましい。永久磁石32は、板状磁石であり、モータの駆動方向DDに垂直な方向(図16(B)、(C)の上下方向)に磁化されている。すなわち、永久磁石32の磁束Btの方向は、駆動方向DDと垂直である。コイル部10aは、磁性体部材14と、磁性体部材14の上に設けられた永久磁石15とで構成されるコア部材20を有している。電磁コイル12は、このコア部材20の周りに巻き回されている。永久磁石15,32は、互いに異なる極が対向するように配置されている。図16(B)、(C)の例では、永久磁石32のN極と、永久磁石15のS極とが対向しているが、これらを逆にすることも可能である。なお、磁性体部材14は、種々の磁性体材料で形成することが可能であり、特にパーマロイなどの高透磁率材料で形成されていることが好ましい。   FIG. 16B is a front view of the permanent magnet and the coil portion. FIG. 16C is a side view of FIG. 16B and is a view seen from the driving direction DD. As shown in these drawings, a magnetic yoke 34 is preferably provided on the back side of the permanent magnet 32 (on the side opposite to the coil portion 10a). The permanent magnet 32 is a plate-like magnet and is magnetized in a direction perpendicular to the motor drive direction DD (the vertical direction in FIGS. 16B and 16C). That is, the direction of the magnetic flux Bt of the permanent magnet 32 is perpendicular to the drive direction DD. The coil portion 10 a includes a core member 20 including a magnetic member 14 and a permanent magnet 15 provided on the magnetic member 14. The electromagnetic coil 12 is wound around the core member 20. The permanent magnets 15 and 32 are arranged so that different poles face each other. In the examples of FIGS. 16B and 16C, the north pole of the permanent magnet 32 and the south pole of the permanent magnet 15 are opposed to each other, but these can be reversed. The magnetic member 14 can be formed of various magnetic materials, and is particularly preferably formed of a high magnetic permeability material such as permalloy.

図16(B)では、電磁コイル12が、永久磁石32に近い側に存在する上側コイル部分12uと、永久磁石32に遠い方に存在する下側コイル部分12dとに分けて描かれている。これらのコイル部分12u,12dの区別は単に便宜上のものであり、両方ともにコア部材20の回りを周回している同一のコイルの一部分である。上側コイル部分12uを示すマーク(円内に×が付されたもの)は、電流が紙面の表側から裏側に流れることを意味している。下側コイル部分12dを示すマーク(円内に黒点が付されたもの)は、電流が紙面の裏側から表側に流れることを意味している。なお、図16(A)にはこの電流方向CDが示されている。   In FIG. 16B, the electromagnetic coil 12 is depicted by being divided into an upper coil portion 12 u existing on the side closer to the permanent magnet 32 and a lower coil portion 12 d existing on the side farther from the permanent magnet 32. The distinction between these coil portions 12u and 12d is merely for convenience, and both are part of the same coil that circulates around the core member 20. A mark indicating the upper coil portion 12u (with a circle in the circle) means that current flows from the front side to the back side of the paper. The mark indicating the lower coil portion 12d (with a black dot in the circle) means that current flows from the back side of the paper to the front side. FIG. 16A shows this current direction CD.

図16(B)、(C)に示すように、上側コイル12部分uには、永久磁石32による磁束Bt(磁場)が達している。従って、上側コイル部分12uに電流が流れると、その電流と永久磁石32との間に電磁相互作用が働き、駆動力が発生する。一方、コア部材20は、永久磁石32による磁場をほぼ完全に遮蔽して、下側コイル部分12dに磁場が達するのを防止している。従って、下側コイル部分12dに電流が流れても、永久磁石32との間に電磁相互作用はほとんど発生しない。換言すれば、このコア部材20は、上側コイル部分12uと永久磁石32との間における電磁相互作用の発生を許容するとともに、下側コイル部分12dと永久磁石32との間における電磁相互作用の発生を防止する駆動力発生防止部材としての機能を有している。なお、コア部材20を構成する磁性体部材14と永久磁石15のうちの一方を省略してもよい。   As shown in FIGS. 16B and 16C, a magnetic flux Bt (magnetic field) from the permanent magnet 32 reaches the upper coil 12 portion u. Therefore, when a current flows through the upper coil portion 12u, an electromagnetic interaction acts between the current and the permanent magnet 32, and a driving force is generated. On the other hand, the core member 20 almost completely shields the magnetic field generated by the permanent magnet 32 and prevents the magnetic field from reaching the lower coil portion 12d. Therefore, even if a current flows through the lower coil portion 12d, the electromagnetic interaction with the permanent magnet 32 hardly occurs. In other words, the core member 20 allows generation of electromagnetic interaction between the upper coil portion 12u and the permanent magnet 32, and generation of electromagnetic interaction between the lower coil portion 12d and the permanent magnet 32. It has a function as a driving force generation preventing member for preventing the above. Note that one of the magnetic member 14 and the permanent magnet 15 constituting the core member 20 may be omitted.

なお、モータの駆動力を効率的に発生させるためには、永久磁石32とコア部材20は、いずれも永久磁石32の磁化方向に沿った方向を厚み方向とする板状部材として構成されていることが好ましい。また、このような板状部材を用いれば、ブラシレスモータのサイズ(特に厚み)を小さくすることが可能である。   In order to efficiently generate the driving force of the motor, each of the permanent magnet 32 and the core member 20 is configured as a plate-like member whose thickness direction is a direction along the magnetization direction of the permanent magnet 32. It is preferable. Further, if such a plate-like member is used, the size (particularly the thickness) of the brushless motor can be reduced.

図16の構成では、絶縁被覆された電磁コイル12をコア部材20に直接巻いているが、絶縁品質を向上させるために、ボビンを設け、ボビンの回りに電磁コイル12を巻くようにしてもよい。このとき、ボビン構造がコア部材を含むような種々の構成を採用することができる。例えば、中空ボビンの内部にコア部材20を挿入するようにしてもよい。あるいは、ボビン自体をコア部材20で構成するようにしてもよい。   In the configuration of FIG. 16, the insulation-coated electromagnetic coil 12 is wound directly around the core member 20. However, in order to improve insulation quality, a bobbin may be provided and the electromagnetic coil 12 may be wound around the bobbin. . At this time, various configurations in which the bobbin structure includes the core member can be employed. For example, the core member 20 may be inserted into the hollow bobbin. Alternatively, the bobbin itself may be configured by the core member 20.

図17は、図16に示す第1の構成例におけるコア部材の変形例を示す説明図である。図17(A)のコイル部10bは、図16のコイル部10aから磁性体部材14を省略したものである。この構成によっても、図16に示した構成とほぼ同様な効果が得られる。図17(B)のコイル部10cは、コア部材20aとして非磁性体部材を採用したものである。非磁性体製のコア部材20aを使用した場合にも、上部コイル部分12uと下部コイル部分12dとの間には駆動力の差が存在する。すなわち、上部コイル部分12uは磁石32により近いので、下部コイル部分12dよりも大きな駆動力を発生する。従って、これらのコイル部分12u,12dとの間の駆動力の差によって、正味の駆動力が発生する。この結果、同一方向に電流を流し続けることによって、モータを所定の駆動方向に駆動することが可能である。   FIG. 17 is an explanatory view showing a modification of the core member in the first configuration example shown in FIG. 16. The coil portion 10b in FIG. 17A is obtained by omitting the magnetic member 14 from the coil portion 10a in FIG. Also with this configuration, substantially the same effect as the configuration shown in FIG. 16 can be obtained. The coil portion 10c in FIG. 17B employs a nonmagnetic member as the core member 20a. Even when the non-magnetic core member 20a is used, there is a difference in driving force between the upper coil portion 12u and the lower coil portion 12d. That is, since the upper coil portion 12u is closer to the magnet 32, a larger driving force than the lower coil portion 12d is generated. Therefore, a net driving force is generated by the difference in driving force between the coil portions 12u and 12d. As a result, it is possible to drive the motor in a predetermined driving direction by continuing to flow current in the same direction.

図18(A)は、第2実施形態における永久磁石とコイル部の第2の構成例を示す斜視図である。この構成例では、コイル部10dの上側と下側に、2つの永久磁石32u,32dが設けられている。2つの永久磁石32u,32dは、同じ極が互いに向き合うように配置されている。なお、この例ではN極同士が向き合っているが、S極同士が向き合うようにしてもよい。   FIG. 18A is a perspective view showing a second configuration example of the permanent magnet and the coil portion in the second embodiment. In this configuration example, two permanent magnets 32u and 32d are provided above and below the coil portion 10d. The two permanent magnets 32u and 32d are arranged so that the same poles face each other. In this example, the N poles face each other, but the S poles may face each other.

図18(B)は、永久磁石とコイル部の正面図であり、図18(C)は図18(B)の側面図である。これらの図に示されているように、永久磁石32u,32dの後ろ側(コイル部10dと反対側)には、磁気ヨーク34がそれぞれ設けられていることが好ましい。コイル部10dは、コア部材20aの周りに電磁コイル12が巻き回されたものである。このコア部材20aは、非磁性体部材で形成されている。非磁性体部材としては、例えば、植物性樹脂、カーボン系樹脂(ガラス状カーボン、CFRP(炭素繊維強化プラスチック)、カーボンファイバー等)、セラミックス(ステアタイト、アルミナ、ジルコニア等)を採用可能である。図18(B)に示すように、第1の永久磁石32uによる磁束Bt1は、電磁コイル12の上側コイル部分12uに達しているが、下側コイル部分12dには達していない。反対に、第2の永久磁石32dによる磁束Bt2は、下側コイル部分12dに達しているが、上側コイル部分12uには達していない。   FIG. 18B is a front view of the permanent magnet and the coil portion, and FIG. 18C is a side view of FIG. 18B. As shown in these drawings, it is preferable that magnetic yokes 34 are respectively provided on the rear side of the permanent magnets 32u and 32d (on the side opposite to the coil portion 10d). The coil portion 10d is obtained by winding the electromagnetic coil 12 around the core member 20a. The core member 20a is formed of a nonmagnetic member. As the non-magnetic member, for example, vegetable resin, carbon-based resin (glassy carbon, CFRP (carbon fiber reinforced plastic), carbon fiber, etc.), ceramics (steatite, alumina, zirconia, etc.) can be adopted. As shown in FIG. 18B, the magnetic flux Bt1 generated by the first permanent magnet 32u reaches the upper coil portion 12u of the electromagnetic coil 12, but does not reach the lower coil portion 12d. On the contrary, the magnetic flux Bt2 generated by the second permanent magnet 32d reaches the lower coil portion 12d, but does not reach the upper coil portion 12u.

図18(D)は、図18(C)の上下方向に沿った2つの永久磁石32u,32dによる磁界の強さ(磁場の強さ)を示すグラフである。このグラフからも理解できるように、上側コイル部分12uと、下側コイル部分12dとでは、磁場の向きが逆転している。従って、電磁コイル12に図18(A),(B)に示す向きCDの電流が流れると、2つの永久磁石32u,32dに同じ向きDDの駆動力が発生する。なお、上側コイル部分12uにおける磁界の強さ(すなわち磁束密度)と、下側コイル部分12dにおける磁界の強さが互いに等しいことが好ましい。このためには、2つの永久磁石32u,32dとしては、同一寸法及び同一特性の磁石を用い、また、電磁コイル12から2つの永久磁石32u,32dへの距離も等しいものとすることが好ましい。   FIG. 18D is a graph showing the strength of the magnetic field (the strength of the magnetic field) by the two permanent magnets 32u and 32d along the vertical direction of FIG. As can be understood from this graph, the direction of the magnetic field is reversed between the upper coil portion 12u and the lower coil portion 12d. Therefore, when a current in the direction CD shown in FIGS. 18A and 18B flows through the electromagnetic coil 12, a driving force in the same direction DD is generated in the two permanent magnets 32u and 32d. It is preferable that the magnetic field strength (that is, the magnetic flux density) in the upper coil portion 12u and the magnetic field strength in the lower coil portion 12d are equal to each other. For this purpose, it is preferable to use magnets having the same dimensions and characteristics as the two permanent magnets 32u and 32d, and to make the distance from the electromagnetic coil 12 to the two permanent magnets 32u and 32d equal.

図18の構成例では、第2の永久磁石32dが、上側コイル部分12uと第1の永久磁石32uとの間における電磁相互作用の発生を許容するとともに、下側コイル部分12dと第1の永久磁石32uとの間における電磁相互作用の発生を防止する駆動力発生防止部材としての機能を奏するものと考えることも可能である。但し、第2の永久磁石32dと下側コイル部分12dとの間でも電磁相互作用が発生する。すなわち、上側コイル部分12uと下側コイル部分12dの両方から駆動力が発生するので、大きな駆動力を得ることが可能となる。   In the configuration example of FIG. 18, the second permanent magnet 32d allows generation of electromagnetic interaction between the upper coil portion 12u and the first permanent magnet 32u, and the lower coil portion 12d and the first permanent magnet 32u. It can also be considered that it functions as a driving force generation preventing member that prevents the generation of electromagnetic interaction with the magnet 32u. However, electromagnetic interaction also occurs between the second permanent magnet 32d and the lower coil portion 12d. That is, since a driving force is generated from both the upper coil portion 12u and the lower coil portion 12d, a large driving force can be obtained.

図19は、図18に示す第2実施形態の第2の構成例におけるコア部材の変形例を示す説明図である。図19(A)の構成では、コイル部10eのコア部材20bとして磁石集合体が採用されている。この磁石集合体20bは、磁性体部材14と、この磁性体部材14を挟む2枚の永久磁石15で構成されている。2枚の永久磁石15は、同極同士が対面した状態で磁性体部材14にそれぞれ吸引されている。磁性体部材14の主表面(磁石と接する表面)は、永久磁石15の主表面(磁性体部材14と接する表面)以上の大きさを有していることが好ましい。この構成では、2つの磁石15の間では反発力が働かず、個々の磁石15が磁性体部材14に吸引された状態で保持される。従って、磁性体部材14を挟んだ反対側の方向(図では上下方向)に、磁石15の同じ極(この例ではS極)が向くような構造を安定した状態で維持することができる。図19(B)の構成では、電磁コイル12の内側にはコア部材が全く設けられておらず、中空である。本明細書では、このような構成のコイルを「空芯コイル」とも呼ぶ。   FIG. 19 is an explanatory view showing a modification of the core member in the second configuration example of the second embodiment shown in FIG. In the configuration of FIG. 19A, a magnet assembly is employed as the core member 20b of the coil portion 10e. The magnet assembly 20b includes a magnetic member 14 and two permanent magnets 15 sandwiching the magnetic member 14. The two permanent magnets 15 are attracted to the magnetic body member 14 with the same poles facing each other. The main surface of the magnetic member 14 (surface in contact with the magnet) preferably has a size equal to or larger than the main surface of the permanent magnet 15 (surface in contact with the magnetic member 14). In this configuration, no repulsive force acts between the two magnets 15, and the individual magnets 15 are held in a state of being attracted to the magnetic member 14. Therefore, a structure in which the same pole (S pole in this example) of the magnet 15 faces in the opposite direction (in the figure, the vertical direction) across the magnetic member 14 can be maintained in a stable state. In the configuration of FIG. 19B, no core member is provided inside the electromagnetic coil 12 and it is hollow. In this specification, the coil having such a configuration is also referred to as an “air-core coil”.

図19(A),(B)の構成においても、磁界の分布が図18(D)で示したものとほぼ同様な形状となる。従って、上側コイル部分12uと下側コイル部分12dとから、同じ駆動方向DDの駆動力を発生させることが可能である。この説明からも理解できるように、電磁コイル12の上側と下側に永久磁石32u,32dを配置した構成では、電磁コイル12を、空芯コイルとして構成することも可能であり、あるいは、上下方向に対称な構造を有する種々のコア部材を有するコイルとして構成することも可能である。但し、空芯コイルとしたり、あるいは、コア部材を非磁性体部材で構成した場合には、コアと永久磁石32u,32dとの間に余計な力が働かないので、よりなめらかな駆動を実現することができるという利点がある。   In the configurations of FIGS. 19A and 19B, the distribution of the magnetic field is almost the same as that shown in FIG. Therefore, it is possible to generate a driving force in the same driving direction DD from the upper coil portion 12u and the lower coil portion 12d. As can be understood from this description, in the configuration in which the permanent magnets 32u and 32d are disposed on the upper side and the lower side of the electromagnetic coil 12, the electromagnetic coil 12 can be configured as an air-core coil, or in the vertical direction. It is also possible to configure as a coil having various core members having a symmetrical structure. However, when an air-core coil is used, or when the core member is made of a non-magnetic material member, an extra force does not act between the core and the permanent magnets 32u and 32d, so that smoother driving is realized. There is an advantage that you can.

図20(A)は、本発明の第1実施形態の第1実施例としての回転式ブラシレスモータの構成を示す断面図である。このモータ110は、コイル部10aを含むステータと、永久磁石32を含むロータ部30とを有している。コイル部10aと永久磁石32の構成は、図16に示した構成を採用している。図20(B)に示すように、ロータ部30は、円環状の外形形状を有する板状の永久磁石32を有している。ロータ部30の中心は回転軸112に固定されている。回転軸112は、軸受部114で保持されている。なお、永久磁石32の外周には、磁気ヨーク部材34が設けられている。磁気ヨーク部材34は省略可能である。図20(C)は、コイル部10aを含むステータの水平断面を示しており、磁性体部材14の位置で切断した図である。磁性体部材14は、略リング状の外形形状を有する板状部材であり、その周囲にはケーシング102と連結するために4つの突起が設けられている。但し、これらの突起は省略可能である。電磁コイル12は、磁性体部材14のほぼ中央を通る円状の軸(磁性体部材14の外周円及び内周円と同心円状の軸)を中心に巻き回されている。電磁コイル12は、例えば細長い板状導線を巻き回した平巻コイルによって形成することが可能であるが、本明細書の各図では簡略化されて描かれている。図20(A)に示すように、電磁コイル12は基板(回路基板)16に設置されている。コイル部10aと基板16とで構成されるステータは、モータ110のケーシング102に固定されている。   FIG. 20A is a cross-sectional view showing a configuration of a rotary brushless motor as a first example of the first embodiment of the present invention. The motor 110 includes a stator including a coil portion 10 a and a rotor portion 30 including a permanent magnet 32. The configuration shown in FIG. 16 is adopted as the configuration of the coil portion 10a and the permanent magnet 32. As shown in FIG. 20B, the rotor portion 30 has a plate-like permanent magnet 32 having an annular outer shape. The center of the rotor unit 30 is fixed to the rotating shaft 112. The rotating shaft 112 is held by a bearing portion 114. A magnetic yoke member 34 is provided on the outer periphery of the permanent magnet 32. The magnetic yoke member 34 can be omitted. FIG. 20C shows a horizontal cross section of the stator including the coil portion 10 a, and is a view cut at the position of the magnetic member 14. The magnetic member 14 is a plate-like member having a substantially ring-shaped outer shape, and four protrusions are provided around it to be connected to the casing 102. However, these protrusions can be omitted. The electromagnetic coil 12 is wound around a circular shaft that passes through substantially the center of the magnetic member 14 (a shaft that is concentric with the outer and inner circles of the magnetic member 14). The electromagnetic coil 12 can be formed by, for example, a flat coil in which a long and thin plate-like conductive wire is wound, but is simplified in each drawing of the present specification. As shown in FIG. 20A, the electromagnetic coil 12 is installed on a substrate (circuit substrate) 16. A stator composed of the coil portion 10 a and the substrate 16 is fixed to the casing 102 of the motor 110.

図21は、コイル部10aの具体的な形状の例を示している。図21(A),(B),(C)に示すように、磁性体部材14と電磁コイル12と永久磁石15は、それぞれ外形が半リング形状の2つの部分を有している。磁性体部材14を構成する半リング状の部材の境界は、割り部14s(離間部)が存在する。図21(D)は、磁性体部材14と電磁コイル12とを組み合わせた形状を示す平面図であり、図21(E)はその断面図である。なお、図21(D)では、図示の便宜上、永久磁石15を省略して描いている。図21(E)に示すように、半リング状の磁性体部材14と永久磁石15は、半リング状の電磁コイル12の中に設けられた空間(中空部)にそれぞれ挿入され、その後、図21(D)に示すように互いに連結される。図21(F)は、図21(D)のF部を拡大して示している。ここでは、割り部14sの上側と下側にくさび状の連結部材14c、14dが嵌め込まれており、これによって半リング状の磁性体部材14同士が連結されている。   FIG. 21 shows an example of a specific shape of the coil portion 10a. As shown in FIGS. 21A, 21B, and 21C, the magnetic member 14, the electromagnetic coil 12, and the permanent magnet 15 each have two portions whose outer shapes are semi-ring shapes. There is a split portion 14s (separating portion) at the boundary of the semi-ring-shaped member constituting the magnetic member 14. FIG. 21D is a plan view showing a shape in which the magnetic member 14 and the electromagnetic coil 12 are combined, and FIG. 21E is a cross-sectional view thereof. In FIG. 21D, the permanent magnet 15 is omitted for convenience of illustration. As shown in FIG. 21E, the semi-ring-shaped magnetic member 14 and the permanent magnet 15 are respectively inserted into spaces (hollow portions) provided in the semi-ring-shaped electromagnetic coil 12, and thereafter, They are connected to each other as shown in 21 (D). FIG. 21F illustrates an enlarged F portion of FIG. Here, wedge-shaped connecting members 14c and 14d are fitted on the upper side and the lower side of the split portion 14s, thereby connecting the semi-ring-shaped magnetic members 14 to each other.

図22は、磁性体部材14と電磁コイル12をそれぞれ4分割した場合の形状の例を示している。これらの例から理解できるように、図16、図18に示したような真っ直ぐな板状の永久磁石及び磁気ヨーク部材を用いたモータのみでなく、曲がった形状を有する永久磁石や磁気ヨーク部材を用いたモータも実現可能である。   FIG. 22 shows an example of the shape when the magnetic member 14 and the electromagnetic coil 12 are each divided into four. As can be understood from these examples, not only motors using straight plate-like permanent magnets and magnetic yoke members as shown in FIGS. 16 and 18, but also permanent magnets and magnetic yoke members having bent shapes are used. The motor used can also be realized.

このように、第2実施形態の第1実施例のブラシレスモータでは、第1の永久磁石32と対向してコイル部10aを設け、コイル部10aのコア部材20として、第1の永久磁石32と異なる極同士が向き合うように配置された第2の永久磁石15を設けたので、電磁コイル12に一定方向の電流を流すことによって、モータに所定の駆動方向の力を発生させることができる。すなわち、本実施例のブラシレスモータでは、制御回路によって駆動電圧や駆動電流の切り替えを行うことなく、ブラシレスモータを動作させることが可能である。   Thus, in the brushless motor of the first example of the second embodiment, the coil portion 10a is provided to face the first permanent magnet 32, and the first permanent magnet 32 is used as the core member 20 of the coil portion 10a. Since the second permanent magnet 15 arranged so that different poles face each other is provided, a current in a predetermined direction can be passed through the electromagnetic coil 12 to generate a force in a predetermined driving direction in the motor. That is, in the brushless motor of the present embodiment, it is possible to operate the brushless motor without switching the driving voltage and driving current by the control circuit.

図23は、第2実施形態の第2実施例における回転式ブラシレスモータの構成を示している。このモータ110aは、図20(A)に示した第1実施例のモータのロータ部30の上側と下側に、コイル部10aを含むステータをそれぞれ設けたものであり、他の点は図20に示した第1実施例と同じである。この第2実施例のモータは、第1実施例のモータの約2倍の駆動力を発生することが可能である。   FIG. 23 shows the configuration of the rotary brushless motor in the second example of the second embodiment. This motor 110a is provided with a stator including a coil portion 10a on the upper and lower sides of the rotor portion 30 of the motor of the first embodiment shown in FIG. The same as the first embodiment shown in FIG. The motor of the second embodiment can generate a driving force approximately twice that of the motor of the first embodiment.

図24は、第2実施形態の第3実施例における回転式ブラシレスモータの構成を示している。このモータ110bは、図10に示した第1実施例のモータのコイル部10aを図17(C)に示したコイル部10cで置き換えたものである。この第3実施例のモータは、第1実施例のモータよりも駆動力はやや小さいが、より軽量化することが可能である。   FIG. 24 shows the configuration of the rotary brushless motor in the third example of the second embodiment. This motor 110b is obtained by replacing the coil portion 10a of the motor of the first embodiment shown in FIG. 10 with a coil portion 10c shown in FIG. The motor of the third embodiment has a slightly smaller driving force than the motor of the first embodiment, but can be made lighter.

図25は、第2実施形態の第4実施例における回転式ブラシレスモータの構成を示している。このモータ110cは、コイル部10dを含むステータの上側と下側に、ロータ部30をそれぞれ設けた構成を有している。コイル部10dと永久磁石32の構成は、図18に示した構成を採用している。このモータでは、コア部材20aの上側のコイル部分と下側のコイル部分からそれぞれ有効な駆動力を発生させることができる。従って、第1実施例(図20)や第2実施例(図23)よりも効率を向上させることが可能である。   FIG. 25 shows the configuration of the rotary brushless motor in the fourth example of the second embodiment. The motor 110c has a configuration in which a rotor portion 30 is provided on each of an upper side and a lower side of a stator including the coil portion 10d. The configuration shown in FIG. 18 is adopted as the configuration of the coil portion 10d and the permanent magnet 32. In this motor, an effective driving force can be generated from the upper coil portion and the lower coil portion of the core member 20a. Therefore, the efficiency can be improved as compared with the first embodiment (FIG. 20) and the second embodiment (FIG. 23).

図26は、第2実施形態の第5実施例における回転式ブラシレスモータの構成を示している。このモータ110dは、コイル部10eを含むステータの上側と下側に、ロータ部30をそれぞれ設けた構成を有している。コイル部10eと永久磁石32の構成は、図19(A)に示した構成を採用している。このモータでは、コア部材20bの上側のコイル部分と下側のコイル部分からそれぞれ有効な駆動力を発生させることができる。従って、第1実施例(図20)や第2実施例(図23)よりも効率を向上させることが可能である。   FIG. 26 shows the configuration of the rotary brushless motor in the fifth example of the second embodiment. The motor 110d has a configuration in which a rotor portion 30 is provided on each of an upper side and a lower side of a stator including the coil portion 10e. The configuration shown in FIG. 19A is adopted as the configuration of the coil portion 10e and the permanent magnet 32. In this motor, an effective driving force can be generated from the upper coil portion and the lower coil portion of the core member 20b. Therefore, the efficiency can be improved as compared with the first embodiment (FIG. 20) and the second embodiment (FIG. 23).

図27は、第2実施形態の第6実施例における回転式ブラシレスモータの構成を示している。このモータ110eは、中空円筒状の永久磁石32を含むロータ部30と、コイル部10aを含むステータとが、回転軸112を中心とする同心円筒状に構成されている。コイル部10aと永久磁石32の構成は、図16に示した構成を採用している。このようなモータも、図16で説明した原理に従って、有効な駆動力を発生することが可能である。   FIG. 27 shows the configuration of the rotary brushless motor in the sixth example of the second embodiment. In the motor 110e, a rotor portion 30 including a hollow cylindrical permanent magnet 32 and a stator including a coil portion 10a are configured in a concentric cylindrical shape with a rotation shaft 112 as a center. The configuration shown in FIG. 16 is adopted as the configuration of the coil portion 10a and the permanent magnet 32. Such a motor can also generate an effective driving force in accordance with the principle described in FIG.

図28は、第2実施形態の第7実施例における回転式ブラシレスモータの構成を示している。このモータ110fは、図27に示したモータのコア部材から磁性体部材14を省略したものである。コイル部10bの構成は、図17(A)に示したものと同じである。このモータ110fも、図27とほぼ同様な効果を有している。   FIG. 28 shows the configuration of the rotary brushless motor in the seventh example of the second embodiment. This motor 110f is obtained by omitting the magnetic member 14 from the core member of the motor shown in FIG. The configuration of the coil portion 10b is the same as that shown in FIG. This motor 110f also has substantially the same effect as FIG.

図29は、第2実施形態の第8実施例における回転式ブラシレスモータの構成を示している。このモータ110gは、図28に示したモータのコア部材の永久磁石15を非磁性体部材20aに置き換えたものである。コイル部10cの構成は、図17(B)に示したものと同じである。このモータ110gでは、磁石32と反対側にあるコイル部分からマイナスの駆動力(モータの駆動方向とは逆向きの駆動力)が発生するので、正味の駆動力は小さくなるが、モータを軽量化することが可能である。   FIG. 29 shows the configuration of the rotary brushless motor in the eighth example of the second embodiment. This motor 110g is obtained by replacing the permanent magnet 15 of the core member of the motor shown in FIG. 28 with a non-magnetic member 20a. The configuration of the coil portion 10c is the same as that shown in FIG. In this motor 110g, a negative driving force (a driving force opposite to the driving direction of the motor) is generated from the coil portion on the opposite side of the magnet 32, so the net driving force is reduced, but the motor is lightened. Is possible.

図30は、第2実施形態の第9実施例における回転式ブラシレスモータの構成を示している。このモータ110hは、図29に示した第8実施例のロータ部30を二重円筒構造に変更し、ステータの内側にも永久磁石32を設けたものである。コイル部10eの構成は、図19(A)に示したものと同じである。この構成では、コイルの両側から有効な駆動力を発生することが可能であり、効率の良いモータが得られる。   FIG. 30 shows the configuration of the rotary brushless motor in the ninth example of the second embodiment. In this motor 110h, the rotor portion 30 of the eighth embodiment shown in FIG. 29 is changed to a double cylindrical structure, and a permanent magnet 32 is also provided inside the stator. The configuration of the coil portion 10e is the same as that shown in FIG. With this configuration, an effective driving force can be generated from both sides of the coil, and an efficient motor can be obtained.

図31は、第2実施形態の第10実施例としてのリニアモータの構成を示している。このリニアモータ1000aは、固定ガイド部1100と、移動部1200とを備えている。図31(A)に示すように、固定ガイド部1100の中心には、移動方向に伸びる板状の永久磁石32が設けられている。移動部1200は、固定ガイド部1100を上下方向に挟むように構成されており、コイル部10aが、永久磁石32の上と下にそれぞれ対向して設けられている。コイル部10aと永久磁石32の構成は、図16に示した構成を採用している。図31(B)に示すように、移動部1200には駆動制御部1250が設けられている。駆動制御部1250は、燃料電池などの自立的な電源装置(図示省略)を有している。固定ガイド部1100は、移動部1200を導くためのレール1120が設けられている。移動部1200は、ベアリング部1140によってレール1120に摺動可能に保持されている。本発明によるブラシレスモータは、このようなリニアモータとしても実現可能である。   FIG. 31 shows the configuration of a linear motor as a tenth example of the second embodiment. The linear motor 1000a includes a fixed guide portion 1100 and a moving portion 1200. As shown in FIG. 31A, a plate-like permanent magnet 32 extending in the moving direction is provided at the center of the fixed guide portion 1100. The moving part 1200 is configured to sandwich the fixed guide part 1100 in the vertical direction, and the coil part 10a is provided above and below the permanent magnet 32 so as to face each other. The configuration shown in FIG. 16 is adopted as the configuration of the coil portion 10a and the permanent magnet 32. As shown in FIG. 31B, the moving unit 1200 is provided with a drive control unit 1250. The drive controller 1250 has a self-supporting power supply device (not shown) such as a fuel cell. The fixed guide portion 1100 is provided with a rail 1120 for guiding the moving portion 1200. The moving part 1200 is slidably held on the rail 1120 by a bearing part 1140. The brushless motor according to the present invention can also be realized as such a linear motor.

図32は、第2実施形態の第11実施例としてのリニアモータの構成を示している。このリニアモータ1010aは、固定ガイド部1100の構成が図31に示した第6実施例と異なっている。すなわち、第11実施例では、固定ガイド部1100の中央に、磁気ヨーク部材34を挟んで2枚の永久磁石32が設けられている。これらの2枚の磁石32の磁化方向は、同じでも良く、逆方向でも良い。また、固定ガイド部1100の両側の移動部1200の外側の位置に、永久磁石32及び磁気ヨーク部材34が設けられている。コイル部10eと永久磁石32の構成は、図19(A)に示した構成を採用している。第7実施例では、複数の永久磁石32を設けることによって、2つのコイル部10eの上側と下側のコイル部分(図18(B)で説明した上側コイル部分12uと下側コイル部分12d)をそれぞれ有効に活用することができる。   FIG. 32 shows a configuration of a linear motor as an eleventh example of the second embodiment. The linear motor 1010a is different from the sixth embodiment shown in FIG. 31 in the configuration of the fixed guide portion 1100. That is, in the eleventh embodiment, two permanent magnets 32 are provided in the center of the fixed guide portion 1100 with the magnetic yoke member 34 interposed therebetween. The magnetization directions of these two magnets 32 may be the same or opposite. Further, the permanent magnet 32 and the magnetic yoke member 34 are provided at positions outside the moving portion 1200 on both sides of the fixed guide portion 1100. The configuration shown in FIG. 19A is adopted as the configuration of the coil portion 10e and the permanent magnet 32. In the seventh embodiment, by providing a plurality of permanent magnets 32, the upper and lower coil portions of the two coil portions 10e (the upper coil portion 12u and the lower coil portion 12d described in FIG. 18B) are arranged. Each can be used effectively.

図33は、第2実施形態の第12実施例としてのリニアモータの構成を示している。このリニアモータ2000aは、固定ガイド部2100と、移動部2200とを備えている。図33(A)に示すように、移動部2200のの中心には、移動方向に伸びるコイル部10eが設けられている。このコイル部10eは、図19(A)に示したものと同じである。固定ガイド部2100は、移動部2200を上下方向に挟むように構成されており、2枚の永久磁石32が対向して設けられている。図33(B)に示すように、移動部2200には駆動制御部2250が設けられている。駆動制御部2250は、燃料電池などの自立的な電源装置(図示省略)を有している。固定ガイド部2100には、移動部2200を導くためのレール2120が設けられている。移動部2200は、ベアリング部2140によってレール2120に摺動可能に保持されている。このリニアモータは、永久磁石を固定ガイド部に使用し、電磁コイルを移動部に使用している点で、図31に示した第10実施例と逆の関係にある。以上の各種実施例から理解できるように、本発明の第2実施形態によるブラシレスモータは、図16〜図19に示したコイル部の構成及びこれと類似の構成を採用しつつ、様々な機械構造で実現することが可能である。   FIG. 33 shows the configuration of a linear motor as a twelfth example of the second embodiment. The linear motor 2000a includes a fixed guide portion 2100 and a moving portion 2200. As shown in FIG. 33A, a coil portion 10e extending in the moving direction is provided at the center of the moving portion 2200. The coil portion 10e is the same as that shown in FIG. The fixed guide portion 2100 is configured to sandwich the moving portion 2200 in the vertical direction, and two permanent magnets 32 are provided to face each other. As shown in FIG. 33B, the moving unit 2200 is provided with a drive control unit 2250. The drive control unit 2250 has a self-supporting power supply device (not shown) such as a fuel cell. The fixed guide portion 2100 is provided with a rail 2120 for guiding the moving portion 2200. The moving part 2200 is slidably held on the rail 2120 by a bearing part 2140. This linear motor is in a reverse relationship to the tenth embodiment shown in FIG. 31 in that a permanent magnet is used for the fixed guide portion and an electromagnetic coil is used for the moving portion. As can be understood from the various examples described above, the brushless motor according to the second embodiment of the present invention adopts various mechanical structures while adopting the configuration of the coil portion shown in FIGS. Can be realized.

以上の各種の実施例から理解できるように、本発明の第2実施形態の各種実施例によるブラシレスモータは、第1の永久磁石が設けられている第1の部材(「第1の駆動部材」とも呼ぶ)と、電磁コイルが設けられている第2の部材(「第2の駆動部材」とも呼ぶ)と、を備え、第1と第2の駆動部材とが相対的に移動できるように構成された種々のブラシレスモータとして実現可能である。なお、回転式モータの場合には、例えば第1の駆動部材がロータとなり、第2の駆動部材がステータとなる。   As can be understood from the various examples described above, the brushless motor according to the various examples of the second embodiment of the present invention is the first member provided with the first permanent magnet ("first driving member"). And a second member provided with an electromagnetic coil (also referred to as a “second driving member”), and the first and second driving members can be moved relative to each other. It can be realized as various brushless motors. In the case of a rotary motor, for example, the first drive member is a rotor and the second drive member is a stator.

C.変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
C. Variation:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

C1.変形例1:
図34(A),(B)は、図1(B)に示した構成の変形例を示す説明図である。図34(A)の例では、磁石32の上面と下面の対向する位置にスリット36がそれぞれ設けられている。図34(B)の例では、磁石32の上面のスリット36と下面のスリット36が、隣接するスリット同士のピッチの1/2だけずれた位置に設けられている。
C1. Modification 1:
FIGS. 34A and 34B are explanatory views showing a modification of the configuration shown in FIG. In the example of FIG. 34A, slits 36 are provided at positions where the upper surface and the lower surface of the magnet 32 face each other. In the example of FIG. 34 (B), the slit 36 on the upper surface and the slit 36 on the lower surface of the magnet 32 are provided at positions shifted by ½ of the pitch between adjacent slits.

図35(A)〜(C)は、磁石32のスリット36の配置例を示す説明図である。図35(A)の例では、スリット36が駆動方向DDに直交する方向に沿って設けられている。図35(B),(C)の例では、スリット36が、駆動方向DDと駆動方向DDに直交する方向との両方から傾いた方向に沿って設けられている。これらの例から理解できるように、スリット36は、モータの駆動方向DDに交わる方向に沿って設けられていることが好ましい。この理由は以下の通りである。一般に、厚み方向に磁化された無限大の板状磁石では、磁束密度が0になることが知られている。十分に大きな板状磁石でも同様の現象が生じうる。そこで、板状磁石の表面にスリット36を永久磁石32に設けるようにすれば磁束密度を増加させることができ、この結果、駆動力を増大させることが可能である。   FIGS. 35A to 35C are explanatory diagrams illustrating an arrangement example of the slits 36 of the magnet 32. In the example of FIG. 35A, the slit 36 is provided along a direction orthogonal to the drive direction DD. In the example of FIGS. 35B and 35C, the slit 36 is provided along a direction inclined from both the drive direction DD and the direction orthogonal to the drive direction DD. As can be understood from these examples, the slit 36 is preferably provided along a direction intersecting the motor driving direction DD. The reason is as follows. In general, it is known that an infinite plate magnet magnetized in the thickness direction has a magnetic flux density of zero. A similar phenomenon can occur even with a sufficiently large plate magnet. Therefore, if the slits 36 are provided in the surface of the plate magnet in the permanent magnet 32, the magnetic flux density can be increased, and as a result, the driving force can be increased.

図36(A)〜(C)は、リング状磁石のスリットの配置例を示す説明図である。これらのリング状磁石は、例えば図3に示したような円盤状の回転式モータに適用される。図36(A)では、スリット36が駆動方向DDに直交する方向に沿って設けられている。図36(B)、(C)の例では、スリット36が、駆動方向DDと駆動方向DDに直交する方向との両方から傾いた方向に沿って設けられている。   36 (A) to 36 (C) are explanatory diagrams showing examples of arrangement of slits in the ring-shaped magnet. These ring magnets are applied to a disk-shaped rotary motor as shown in FIG. 3, for example. In FIG. 36A, the slit 36 is provided along a direction orthogonal to the driving direction DD. In the example of FIGS. 36B and 36C, the slit 36 is provided along a direction inclined from both the drive direction DD and the direction orthogonal to the drive direction DD.

図37(A),(B)は、図16(B)に示した構成の変形例を示す説明図である。これらの例では、永久磁石32の表面にスリット36が設けられている。これらの例では、更に、コア部材20を構成する永久磁石32の表面にもスリット18が設けられている。2種類のスリット36,18は、図37(A)のように対向する位置に設けられていてもよく、あるいは、図37(B)のようにスリットピッチの1/2だけ互いにずれていても良い。   FIGS. 37A and 37B are explanatory views showing a modification of the configuration shown in FIG. In these examples, a slit 36 is provided on the surface of the permanent magnet 32. In these examples, the slit 18 is also provided on the surface of the permanent magnet 32 constituting the core member 20. The two types of slits 36 and 18 may be provided at positions facing each other as shown in FIG. 37 (A), or may be shifted from each other by ½ of the slit pitch as shown in FIG. 37 (B). good.

図38は、図18(B)に示した構成の変形例を示す説明図である。これらの例においても、永久磁石32の表面にスリット36が設けられている。また、第1の永久磁石32uのスリット36と第2の永久磁石32dのスリット36は、対向する位置に設けられ居てもよく、互いにずれた位置に設けられていても良い。   FIG. 38 is an explanatory diagram showing a modified example of the configuration shown in FIG. Also in these examples, the slit 36 is provided on the surface of the permanent magnet 32. Further, the slit 36 of the first permanent magnet 32u and the slit 36 of the second permanent magnet 32d may be provided at positions facing each other or may be provided at positions shifted from each other.

なお、図34〜図38に示した変形例では、永久磁石にスリットを設けていたが、スリットの位置で永久磁石が分離されていてもよい。この場合には、小さな複数の永久磁石が隙間を空けて配列される状態となることが理解できる。この場合の隙間と、図34〜図38におけるスリットは、いずれも永久磁石に設けられた「凹部」に該当するものと理解することができる。なお、凹部の代わりに凸部を永久磁石に設けるようにしても、ほぼ同様な効果を達成することができる。駆動方向と交わる方向に沿って設けられた凹部又は凸部を有する永久磁石は、様々な方法で作成することが可能である。例えば、最終的な磁石形状と同じ形状を有する未着磁の強磁性体部材を準備し、この強磁性体部材を着磁装置で着磁することによって、上記のような永久磁石を作成することができる。   34 to 38, the permanent magnet is provided with the slit, but the permanent magnet may be separated at the position of the slit. In this case, it can be understood that a plurality of small permanent magnets are arranged with a gap. It can be understood that the gap in this case and the slits in FIGS. 34 to 38 correspond to “concave portions” provided in the permanent magnet. It should be noted that substantially the same effect can be achieved even if a convex portion is provided on the permanent magnet instead of the concave portion. A permanent magnet having a concave portion or a convex portion provided along a direction intersecting the driving direction can be produced by various methods. For example, preparing a permanent magnet as described above by preparing an unmagnetized ferromagnetic member having the same shape as the final magnet shape and magnetizing the ferromagnetic member with a magnetizing device. Can do.

C2.変形例2:
上記実施例では、電磁コイルに直流の駆動電圧を印加するものとしていたが、駆動電圧としてパルス状の電圧を電磁コイルに印加しても良い。すなわち、駆動電圧の極性を変更することなく所定の極性の電圧を電磁コイルに与えることによって、所定の駆動方向にモータを動作させることができる。また、駆動電流の観点からは、駆動電流の方向を変更することなく所定の方向の駆動電流を電磁コイルに与えることによって、所定の駆動方向にモータを動作させることができることが理解できる。但し、パルス状の電圧や電流で無く、継続的に一定の直流電圧や直流電流をコイルに与えるようにすれば、駆動制御回路の構成がより容易になるという利点がある。
C2. Modification 2:
In the above embodiment, a DC drive voltage is applied to the electromagnetic coil, but a pulsed voltage may be applied to the electromagnetic coil as the drive voltage. That is, the motor can be operated in a predetermined driving direction by applying a voltage having a predetermined polarity to the electromagnetic coil without changing the polarity of the driving voltage. From the viewpoint of the drive current, it can be understood that the motor can be operated in a predetermined drive direction by applying a drive current in a predetermined direction to the electromagnetic coil without changing the direction of the drive current. However, if a constant DC voltage or DC current is continuously applied to the coil instead of the pulsed voltage or current, there is an advantage that the configuration of the drive control circuit becomes easier.

C3.変形例3:
上記実施例では、ブラシレスモータの機械的構成や回路構成の具体例を説明したが、本発明のブラシレスモータの機械的構成や回路構成としては、これら以外の任意の構成を採用することが可能である。
C3. Modification 3:
In the above-described embodiments, specific examples of the mechanical configuration and circuit configuration of the brushless motor have been described. However, any other configuration can be adopted as the mechanical configuration and circuit configuration of the brushless motor of the present invention. is there.

C4.変形例4:
本発明は、ファンモータ、時計(針駆動)、ドラム式洗濯機(単一回転)、ジェットコースタ、振動モータなどの種々の装置のモータに適用可能である。本発明をファンモータに適用した場合には、上述した種々の効果(低消費電力、低振動、低騒音、低回転ムラ、低発熱、高寿命)が特に顕著である。このようなファンモータは、例えば、デジタル表示装置や、車載機器、燃料電池式パソコン、燃料電池式デジタルカメラ、燃料電池式ビデオカメラ、燃料電池式携帯電話などの燃料電池使用機器、プロジェクタ等の各種装置のファンモータとして使用することができる。本発明のモータは、さらに、各種の家電機器や電子機器のモータとしても利用可能である。例えば、光記憶装置や、磁気記憶装置、ポリゴンミラー駆動装置等において、本発明によるモータをスピンドルモータとして使用することが可能である。
C4. Modification 4:
The present invention can be applied to motors of various devices such as a fan motor, a timepiece (hand drive), a drum-type washing machine (single rotation), a roller coaster, and a vibration motor. When the present invention is applied to a fan motor, the various effects described above (low power consumption, low vibration, low noise, low rotation unevenness, low heat generation, long life) are particularly remarkable. Such fan motors are, for example, various devices such as digital display devices, in-vehicle devices, fuel cell computers, fuel cell digital cameras, fuel cell video cameras, fuel cell mobile phones, and other fuel cell equipment. It can be used as a fan motor for the device. The motor of the present invention can also be used as a motor for various home appliances and electronic devices. For example, the motor according to the present invention can be used as a spindle motor in an optical storage device, a magnetic storage device, a polygon mirror driving device, or the like.

図39は、本発明の実施例によるモータを利用したプロジェクタを示す説明図である。このプロジェクタ600は、赤、緑、青の3色の色光を発光する3つの光源610R、610G、610Bと、これらの3色の色光をそれぞれ変調する3つの液晶ライトバルブ640R、640G、640Bと、変調された3色の色光を合成するクロスダイクロイックプリズム650と、合成された3色の色光をスクリーンSCに投写する投写レンズ系660と、プロジェクタ内部を冷却するための冷却ファン670と、プロジェクタ600の全体を制御する制御部680と、を備えている。冷却ファン670を駆動するモータとしては、上述した各種のブラシレスモータを利用することができる。   FIG. 39 is an explanatory diagram showing a projector using a motor according to an embodiment of the present invention. The projector 600 includes three light sources 610R, 610G, and 610B that emit light of three colors, red, green, and blue, and three liquid crystal light valves 640R, 640G, and 640B that modulate these three colors of light, respectively. A cross dichroic prism 650 that synthesizes the modulated three-color light, a projection lens system 660 that projects the combined three-color light onto the screen SC, a cooling fan 670 that cools the inside of the projector, and a projector 600 And a control unit 680 for controlling the whole. As the motor for driving the cooling fan 670, the various brushless motors described above can be used.

図40(A)〜(C)は、本発明の実施例によるモータを利用した燃料電池式携帯電話を示す説明図である。図40(A)は携帯電話700の外観を示しており、図40(B)は、内部構成の例を示している。携帯電話700は、携帯電話700の動作を制御するMPU710と、ファン720と、燃料電池730とを備えている。燃料電池730は、MPU710やファン720に電源を供給する。ファン720は、燃料電池730への空気供給のために携帯電話700の外から内部へ送風するため、或いは、燃料電池730で生成される水分を携帯電話700の内部から外に排出するためのものである。なお、ファン720を図40(C)のようにMPU710の上に配置して、MPU710を冷却するようにしてもよい。ファン720を駆動するモータとしては、上述した各種のブラシレスモータを利用することができる。   40A to 40C are explanatory views showing a fuel cell type mobile phone using a motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 40A shows the appearance of the mobile phone 700, and FIG. 40B shows an example of the internal configuration. The mobile phone 700 includes an MPU 710 that controls the operation of the mobile phone 700, a fan 720, and a fuel cell 730. The fuel cell 730 supplies power to the MPU 710 and the fan 720. The fan 720 is used to supply air to the fuel cell 730 from the outside to the inside of the mobile phone 700 or to discharge moisture generated by the fuel cell 730 from the inside of the mobile phone 700 to the outside. It is. Note that the fan 720 may be disposed on the MPU 710 as shown in FIG. 40C to cool the MPU 710. As the motor for driving the fan 720, the various brushless motors described above can be used.

実施例におけるモータの永久磁石とコイル部の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the permanent magnet and coil part of the motor in an Example. 永久磁石の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a permanent magnet. 第1実施形態の第1実施例としての回転式モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary motor as 1st Example of 1st Embodiment. 磁束遮蔽部材と電磁コイルの具体的な形状の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the specific shape of a magnetic flux shielding member and an electromagnetic coil. 磁束遮蔽部材と電磁コイルの他の形状の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the other shape of a magnetic flux shielding member and an electromagnetic coil. ブラシレスモータの駆動制御回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drive control circuit of a brushless motor. 駆動ドライバ部の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of a drive driver part. 回生制御部220の内部構成を示す回路図である。3 is a circuit diagram showing an internal configuration of a regeneration control unit 220. FIG. 第1実施形態の第2実施例における回転式モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary motor in 2nd Example of 1st Embodiment. 第1実施形態の第3実施例における回転式モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary motor in 3rd Example of 1st Embodiment. 第1実施形態の第4実施例における回転式モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary motor in 4th Example of 1st Embodiment. 第1実施形態の第5実施例における回転式モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary motor in 5th Example of 1st Embodiment. 第1実施形態の第6実施例におけるリニアモータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the linear motor in 6th Example of 1st Embodiment. 第1実施形態の第7実施例におけるリニアモータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the linear motor in 7th Example of 1st Embodiment. 第1実施形態の第8実施例におけるリニアモータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the linear motor in 8th Example of 1st Embodiment. 第2実施形態におけるモータの永久磁石とコイル部の第1の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 1st structural example of the permanent magnet and coil part of the motor in 2nd Embodiment. 図16に示す第2実施形態の第1の構成例におけるコア部材の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of the core member in the 1st structural example of 2nd Embodiment shown in FIG. 第2実施形態におけるモータの永久磁石とコイル部の第2の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd structural example of the permanent magnet and coil part of the motor in 2nd Embodiment. 図18に示す第2の構成例におけるコア部材の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of the core member in the 2nd structural example shown in FIG. 第2実施形態の第1実施例としての回転式モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary motor as 1st Example of 2nd Embodiment. コイル部の具体的な形状の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the specific shape of a coil part. コイル部の他の形状の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the other shape of a coil part. 第2実施形態の第2実施例における回転式モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary motor in 2nd Example of 2nd Embodiment. 第2実施形態の第3実施例における回転式モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary motor in 3rd Example of 2nd Embodiment. 第2実施形態の第4実施例における回転式モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary motor in 4th Example of 2nd Embodiment. 第2実施形態の第5実施例における回転式モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary motor in 5th Example of 2nd Embodiment. 第2実施形態の第6実施例における回転式モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary motor in 6th Example of 2nd Embodiment. 第2実施形態の第7実施例における回転式モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary motor in 7th Example of 2nd Embodiment. 第2実施形態の第8実施例における回転式モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary motor in 8th Example of 2nd Embodiment. 第2実施形態の第9実施例における回転式モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary motor in 9th Example of 2nd Embodiment. 第2実施形態の第10実施例におけるリニアモータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the linear motor in 10th Example of 2nd Embodiment. 第2実施形態の第11実施例におけるリニアモータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the linear motor in 11th Example of 2nd Embodiment. 第2実施形態の第12実施例におけるリニアモータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the linear motor in 12th Example of 2nd Embodiment. 図1(B)に示した構成の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of the structure shown to FIG. 1 (B). 磁石のスリットの配置例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of arrangement | positioning of the slit of a magnet. リング状磁石のスリットの配置例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of arrangement | positioning of the slit of a ring-shaped magnet. 図16(B)に示した構成の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of the structure shown to FIG. 16 (B). 図18(B)に示した構成の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of the structure shown in FIG.18 (B). 本発明の実施例によるモータを利用したプロジェクタを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the projector using the motor by the Example of this invention. 本発明の実施例によるモータを利用した燃料電池式携帯電話を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the fuel cell type mobile telephone using the motor by the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…コイル部
12…電磁コイル
12i…内側コイル部
12o…外側コイル部
14…磁束遮蔽部材(磁性体部材)
14c…連結部材
14s…割り部
15…永久磁石
16…回路基板
18…スリット
20…コア部材
30…ロータ部
32…永久磁石
32d…台形部分
34…磁気ヨーク部材
36…スリット
100,110…ブラシレスモータ
102…ケーシング
112…回転軸
114…軸受部
200…駆動信号生成部
210…駆動ドライバ部
220…回生制御部
222…整流回路
224…スイッチングトランジスタ
230…蓄電器
240…蓄電制御部
300…CPUシステム
600…プロジェクタ
610R,610G,610B…光源
640R,640G,640B…液晶ライトバルブ
650…クロスダイクロイックプリズム
660…投写レンズ系
670…冷却ファン
680…制御部
700…携帯電話
710…MPU
720…ファン
730…燃料電池
1000…リニアモータ
1010…リニアモータ
1100…固定ガイド部
1120…レール
1140…ベアリング部
1200…移動部
1250…駆動制御部
2000…リニアモータ
2100…固定ガイド部
2120…レール
2140…ベアリング部
2200…移動部
2250…駆動制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Coil part 12 ... Electromagnetic coil 12i ... Inner coil part 12o ... Outer coil part 14 ... Magnetic flux shielding member (magnetic body member)
14c ... Connecting member 14s ... Split part 15 ... Permanent magnet 16 ... Circuit board 18 ... Slit 20 ... Core member 30 ... Rotor part 32 ... Permanent magnet 32d ... Trapezoid part 34 ... Magnetic yoke member 36 ... Slit 100, 110 ... Brushless motor 102 ... Case 112 ... Rotating shaft 114 ... Bearing part 200 ... Drive signal generation part 210 ... Drive driver part 220 ... Regeneration control part 222 ... Rectification circuit 224 ... Switching transistor 230 ... Capacitor 240 ... Power storage control part 300 ... CPU system 600 ... Projector 610R , 610G, 610B ... Light source 640R, 640G, 640B ... Liquid crystal light valve 650 ... Cross dichroic prism 660 ... Projection lens system 670 ... Cooling fan 680 ... Control unit 700 ... Mobile phone 710 ... MPU
720 ... Fan 730 ... Fuel cell 1000 ... Linear motor 1010 ... Linear motor 1100 ... Fixed guide part 1120 ... Rail 1140 ... Bearing part 1200 ... Moving part 1250 ... Drive control part 2000 ... Linear motor 2100 ... Fixed guide part 2120 ... Rail 2140 ... Bearing unit 2200 ... Moving unit 2250 ... Drive control unit

Claims (16)

所定の駆動方向に動作可能なブラシレスモータであって、
前記駆動方向に垂直な方向に磁化された第1の永久磁石を含む第1の駆動部材と、
前記第1の駆動部材に対向して設けられ、前記駆動方向と平行な方向を軸に巻き回された電磁コイルを含む第2の駆動部材と、
前記電磁コイルに電力を供給する駆動制御回路と、
を備え、
前記駆動制御回路は、前記電磁コイルに供給する電流の方向を変更せずに前記電磁コイルに所定の第1の電流方向の駆動電流を供給することによって、前記ブラシレスモータを前記駆動方向に動作させる、ブラシレスモータ。
A brushless motor operable in a predetermined driving direction,
A first driving member including a first permanent magnet magnetized in a direction perpendicular to the driving direction;
A second drive member including an electromagnetic coil provided opposite to the first drive member and wound around a direction parallel to the drive direction;
A drive control circuit for supplying power to the electromagnetic coil;
With
The drive control circuit operates the brushless motor in the drive direction by supplying a drive current in a predetermined first current direction to the electromagnetic coil without changing the direction of the current supplied to the electromagnetic coil. Brushless motor.
請求項1記載のブラシレスモータであって、
前記電磁コイルは、前記駆動方向と平行な方向を軸として磁束遮蔽部材の周囲に巻き回されている、ブラシレスモータ。
The brushless motor according to claim 1,
The electromagnetic coil is a brushless motor wound around a magnetic flux shielding member with a direction parallel to the driving direction as an axis.
請求項2記載のブラシレスモータであって、
前記コイル部として、前記第1の永久磁石を挟んだ両側に第1と第2のコイル部がそれぞれ設けられており、
前記第1のコイル部の前記電磁コイルのうちで前記磁束遮蔽部材よりも前記第1の永久磁石に近い側にある内側コイル部分を流れる電流と、前記第2のコイル部の前記電磁コイルのうちで前記磁束遮蔽部材よりも前記第1の永久磁石に近い側にある内側コイル部分を流れる電流とが、互いに平行な方向に流れるように前記電磁コイルが結線されている、ブラシレスモータ。
The brushless motor according to claim 2,
As the coil part, first and second coil parts are respectively provided on both sides of the first permanent magnet,
Among the electromagnetic coils of the first coil portion, among the electromagnetic coils of the second coil portion, the current flowing through the inner coil portion closer to the first permanent magnet than the magnetic flux shielding member In the brushless motor, the electromagnetic coils are connected so that the current flowing through the inner coil portion closer to the first permanent magnet than the magnetic flux shielding member flows in directions parallel to each other.
請求項1記載のブラシレスモータであって、さらに、
前記電磁コイルの一部分と前記第1の永久磁石との間の電磁相互作用による駆動力の発生を防止する駆動力発生防止部材を備え、
前記電磁コイルは、前記第1の永久磁石に面した側にある第1のコイル部分と、第1のコイル部分とは反対側にある第2のコイル部分と、を有し、
前記駆動力発生防止部材は、前記第1のコイル部分と前記第1の永久磁石との間における電磁相互作用の発生を許容するとともに、前記第2のコイル部分と前記第1の永久磁石との間における電磁相互作用の発生を防止する、ブラシレスモータ。
The brushless motor according to claim 1, further comprising:
A driving force generation preventing member for preventing generation of driving force due to electromagnetic interaction between a part of the electromagnetic coil and the first permanent magnet;
The electromagnetic coil has a first coil portion on the side facing the first permanent magnet, and a second coil portion on the side opposite to the first coil portion,
The drive force generation preventing member allows generation of electromagnetic interaction between the first coil portion and the first permanent magnet, and between the second coil portion and the first permanent magnet. Brushless motor that prevents electromagnetic interaction between the two.
請求項4記載のブラシレスモータであって、
前記駆動力発生防止部材は、前記第2の駆動部材を挟んで前記第1の永久磁石と反対側に設けられた第2の永久磁石であり、
前記第2の永久磁石は、前記第1の永久磁石と互いに同じ極が対向するように設置されている、ブラシレスモータ。
The brushless motor according to claim 4,
The driving force generation preventing member is a second permanent magnet provided on the opposite side of the first permanent magnet across the second driving member,
The brushless motor, wherein the second permanent magnet is installed such that the same pole as the first permanent magnet faces each other.
請求項5記載のブラシレスモータであって、
前記電磁コイルは、空芯コイルか、又は、非磁性体材料で形成されたコア材を有するコイルである、ブラシレスモータ。
The brushless motor according to claim 5,
The brushless motor, wherein the electromagnetic coil is an air-core coil or a coil having a core material made of a non-magnetic material.
請求項5記載のブラシレスモータであって、
前記電磁コイルは、磁性体部材を挟んで同極同士が対面した状態で前記磁性体部材にそれぞれ吸引されている2枚の永久磁石で構成される磁石集合体をコア材として備え、
前記磁石集合体の前記2枚の永久磁石は、前記第1及び第2の永久磁石のそれぞれと、互いに異なる極が対向するように配置されている、ブラシレスモータ。
The brushless motor according to claim 5,
The electromagnetic coil includes, as a core material, a magnet assembly composed of two permanent magnets that are attracted to the magnetic body member with the same poles facing each other across the magnetic body member,
The brushless motor, wherein the two permanent magnets of the magnet assembly are arranged such that different poles face each other of the first and second permanent magnets.
請求項4記載のブラシレスモータであって、
前記駆動力発生防止部材は、前記電磁コイルのコア材として設けられた第2の永久磁石を含み、
前記第2の永久磁石は、前記第1の永久磁石と互いに異なる極が対向するように設置されている、ブラシレスモータ。
The brushless motor according to claim 4,
The driving force generation preventing member includes a second permanent magnet provided as a core material of the electromagnetic coil,
The brushless motor, wherein the second permanent magnet is installed such that poles different from the first permanent magnet face each other.
請求項1ないし8のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記第1の永久磁石は、前記第1の永久磁石の磁化方向に沿った寸法を厚みとする板状磁石である、ブラシレスモータ。
The brushless motor according to any one of claims 1 to 8,
The first permanent magnet is a brushless motor that is a plate-like magnet having a thickness along a magnetization direction of the first permanent magnet.
請求項1ないし9のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記駆動制御回路は、前記電磁コイルに前記第1の電流方向とは逆の方向に駆動電流を供給することによって、前記ブラシレスモータを前記駆動方向とは逆の方向に動作させる、ブラシレスモータ。
The brushless motor according to any one of claims 1 to 9,
The drive control circuit supplies the drive current to the electromagnetic coil in a direction opposite to the first current direction, thereby operating the brushless motor in a direction opposite to the drive direction.
請求項1ないし10のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記第1の永久磁石は、前記駆動方向と交わる方向に沿って設けられた凹部又は凸部を有する、ブラシレスモータ。
The brushless motor according to any one of claims 1 to 10,
The first permanent magnet is a brushless motor having a concave portion or a convex portion provided along a direction intersecting with the driving direction.
請求項1ないし11のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記ブラシレスモータは回転式モータであり、前記駆動方向は回転方向である、ブラシレスモータ。
The brushless motor according to any one of claims 1 to 11,
The brushless motor is a rotary motor, and the driving direction is a rotation direction.
請求項1ないし11のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記ブラシレスモータは直進式モータであり、前記駆動方向は直進方向である、ブラシレスモータ。
The brushless motor according to any one of claims 1 to 11,
The brushless motor is a rectilinear motor, and the driving direction is a rectilinear direction.
電子機器であって、
所定の駆動方向に動作可能なブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータによって駆動される被駆動部材と、
を備え、
前記ブラシレスモータは、
前記駆動方向に垂直な方向に磁化された第1の永久磁石を含む第1の駆動部材と、
前記第1の駆動部材に対向して設けられ、前記駆動方向と平行な方向を軸に巻き回された電磁コイルを含む第2の駆動部材と、
前記電磁コイルに電力を供給する駆動制御回路と、
を備え、
前記駆動制御回路は、前記電磁コイルに供給する電流の方向を変更せずに前記電磁コイルに所定の第1の電流方向の駆動電流を供給することによって、前記ブラシレスモータを前記駆動方向に動作させる、電子機器。
Electronic equipment,
A brushless motor operable in a predetermined driving direction;
A driven member driven by the brushless motor;
With
The brushless motor is
A first drive member including a first permanent magnet magnetized in a direction perpendicular to the drive direction;
A second drive member including an electromagnetic coil provided opposite to the first drive member and wound around a direction parallel to the drive direction;
A drive control circuit for supplying power to the electromagnetic coil;
With
The drive control circuit operates the brushless motor in the drive direction by supplying a drive current in a predetermined first current direction to the electromagnetic coil without changing the direction of the current supplied to the electromagnetic coil. ,Electronics.
請求項14記載の電子機器であって、
前記電子機器はプロジェクタである、電子機器。
The electronic device according to claim 14,
The electronic device is an electronic device, which is a projector.
燃料電池使用機器であって、
所定の駆動方向に動作可能なブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータによって駆動される被駆動部材と、
前記ブラシレスモータに電源を供給する燃料電池と、
を備え、
前記ブラシレスモータは、
前記駆動方向に垂直な方向に磁化された第1の永久磁石を含む第1の駆動部材と、
前記第1の駆動部材に対向して設けられ、前記駆動方向と平行な方向を軸に巻き回された電磁コイルを含む第2の駆動部材と、
前記電磁コイルに電力を供給する駆動制御回路と、
を備え、
前記駆動制御回路は、前記電磁コイルに供給する電流の方向を変更せずに前記電磁コイルに所定の第1の電流方向の駆動電流を供給することによって、前記ブラシレスモータを前記駆動方向に動作させる、燃料電池使用機器。
Fuel cell equipment,
A brushless motor operable in a predetermined driving direction;
A driven member driven by the brushless motor;
A fuel cell for supplying power to the brushless motor;
With
The brushless motor is
A first drive member including a first permanent magnet magnetized in a direction perpendicular to the drive direction;
A second drive member including an electromagnetic coil provided opposite to the first drive member and wound around a direction parallel to the drive direction;
A drive control circuit for supplying power to the electromagnetic coil;
With
The drive control circuit operates the brushless motor in the drive direction by supplying a drive current in a predetermined first current direction to the electromagnetic coil without changing the direction of the current supplied to the electromagnetic coil. , Fuel cell equipment.
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