JP2012147615A - Motor and low-speed rotation structure of blower fan - Google Patents

Motor and low-speed rotation structure of blower fan Download PDF

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Kokichi Morioka
弘吉 森岡
Shigeru Yoshida
茂 吉田
Akimoto Yamazaki
章基 山崎
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Nippon Densan Corp
日本電産株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor capable of reducing electronic component cost and production cost of electronic component mounting.SOLUTION: A motor 12 and a low-speed rotation structure of a blower fan 1 comprise: an armature 1222 formed of magnetic material; a stator core 41 having a plurality of teeth which protrudes outward in a radial direction from an annular core back; and a coil 44 formed by winding a conductive wire around the stator core 41. The coil 44 is composed of a normal wound coil, in which a conductive wire is wound in a predetermined direction, and a reverse wound coil, in which a conductive wire is wound in a reverse direction of the predetermined direction.

Description

本発明は、電動式のモータおよびそれを用いた送風ファンに関する。   The present invention relates to an electric motor and a blower fan using the same.
従来より、送風ファンが設置される環境を考慮し、高速回転もしくは低速回転のそれぞれの仕様が使い分けされている。高熱を発する電子部品を冷却する場合には、高速回転によって、送風ファンの風量を増加させ、冷却効率を向上させる。送風ファンに、最低限の冷却特性と低騒音性が要求される場合には、送風ファンを低速回転させる。   Conventionally, each specification of high speed rotation or low speed rotation is properly used in consideration of the environment where the blower fan is installed. When cooling an electronic component that generates high heat, the air volume of the blower fan is increased by high-speed rotation to improve cooling efficiency. When the cooling fan is required to have minimum cooling characteristics and low noise, the fan is rotated at a low speed.
送風ファンの高速化のためには、巻き線の線径を太くする方法や、巻き線の巻回数を少なくする方法が挙げられる。これらの方法は、巻き線を変更するのみで対応可能であるため、生産コストの増加には影響ない。一方、送風ファンの低速化のためには、巻き線の線径を細くする方法や、巻き線の巻回数を多くする方法が挙げられる。しかしながら、モータの仕様によっては、上記の方法を用いたとしても低速化が実現できないことがある。この場合、巻き線を構成する導線に直列に抵抗器を繋ぐことで巻き線に流れる電流を低減させ低速回転を実現することができる。また、特許文献1に開示されるスイッチング素子のオン,オフを調整するPWM(パルス幅変調)制御によって低速回転化を実現することができる。
特開2001−177984号公報
In order to increase the speed of the blower fan, there are a method of increasing the diameter of the winding and a method of reducing the number of windings. Since these methods can be handled only by changing the winding, they do not affect the increase in production cost. On the other hand, in order to reduce the speed of the blower fan, there are a method of reducing the winding diameter and a method of increasing the number of windings. However, depending on the motor specifications, even if the above method is used, the speed reduction may not be realized. In this case, by connecting a resistor in series with the conducting wire constituting the winding, the current flowing in the winding can be reduced and low-speed rotation can be realized. Further, low-speed rotation can be realized by PWM (pulse width modulation) control for adjusting on / off of the switching element disclosed in Patent Document 1.
JP 2001-177984 A
上述の方法を採用した場合、電子部品の実装点数が増加することで、部品コストおよび生産コストの増加してしまう。   When the above-described method is employed, the number of electronic component mounting points increases, resulting in an increase in component cost and production cost.
本発明は、電子部品コスト低減および電子部品を実装する生産コストの低減を目的とする。   An object of the present invention is to reduce electronic component costs and production costs for mounting electronic components.
本発明の例示的なモータは、ステータ部と、中心軸を中心として回転するロータ部と、前記ロータ部を前記ステータ部に対して回転可能に支持する軸受機構と、を備え、前記ロータ部が、有蓋略円筒状のヨークと、前記ヨークの内側に取り付けられた界磁用磁石と、を備え、前記ステータ部が、前記ヨークの内側に配置され、前記界磁用磁石との間でトルクを発生する電機子と、前記電機子と電気的に接続される回路基板と、を備え、前記電機子が、磁性体で形成され、円環状のコアバックから径方向外方に向けて突出した複数のティースを有するステータコアと、前記ステータコアに導電線が巻回されて形成されるコイルと、を備え、前記コイルは、前記導電線が所定の方向に巻回される正巻きコイルと、前記所定の方向とは逆方向に巻回される逆巻きコイルと、で構成される。   An exemplary motor of the present invention includes a stator portion, a rotor portion that rotates about a central axis, and a bearing mechanism that rotatably supports the rotor portion with respect to the stator portion, the rotor portion being A substantially cylindrical yoke with a lid, and a field magnet attached to the inside of the yoke, and the stator portion is disposed inside the yoke, and generates torque with the field magnet. A plurality of armatures that are generated, and a circuit board that is electrically connected to the armatures, wherein the armatures are made of a magnetic material and project radially outward from an annular core back. And a coil formed by winding a conductive wire around the stator core, and the coil includes a positive winding coil in which the conductive wire is wound in a predetermined direction, and the predetermined coil. Winding in the opposite direction Reverse wound coil, in constructed.
本発明によれば、電子部品の実装点数を削減することができる。   According to the present invention, the number of electronic component mounting points can be reduced.
図1は、実施の形態に係る軸流ファンの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an axial fan according to an embodiment. 図2は、実施の形態に係る電機子の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the armature according to the embodiment. 図3は、導電線の巻回を示した模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the winding of the conductive wire. 図4は、導電線の巻回を示した模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the winding of the conductive wire.
本明細書では、中心軸J1方向において、図中の上側を単に「上側」と呼び、図中の下側を単に「下側」と呼ぶ。「上側」および「下側」という表現は、必ずしも重力方向に対する上側および下側と一致する必要はない。   In the present specification, in the direction of the central axis J1, the upper side in the figure is simply called “upper side”, and the lower side in the figure is simply called “lower side”. The expressions “upper” and “lower” do not necessarily coincide with the upper and lower sides with respect to the direction of gravity.
(実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係り、送風ファンである軸流ファン1の断面図である。軸流ファン1は、電動式の単相モータ12(以下、「モータ12」という)、複数の翼11、モータ12の外周を囲むハウジング13、および、複数の支持リブ14を備える。ハウジング13は、支持リブ14によりモータ12に接続される。複数の翼11は、モータ12のロータ部121に固定されており、複数の支持リブ14は、モータ12を支持する。
(Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an axial fan 1 which is a blower fan according to the first embodiment of the present invention. The axial fan 1 includes an electric single-phase motor 12 (hereinafter referred to as “motor 12”), a plurality of blades 11, a housing 13 that surrounds the outer periphery of the motor 12, and a plurality of support ribs 14. The housing 13 is connected to the motor 12 by a support rib 14. The plurality of blades 11 are fixed to the rotor portion 121 of the motor 12, and the plurality of support ribs 14 support the motor 12.
ハウジング13および支持リブ14は、樹脂の射出成形により1つの部材として形成される。ハウジング13と支持リブ14は、アルミダイカストにて1つの部材として形成されてもよい。図1では、図示の都合上、翼11および支持リブ14の概略形状を中心軸J1の左右に示す。   The housing 13 and the support rib 14 are formed as one member by resin injection molding. The housing 13 and the support rib 14 may be formed as one member by aluminum die casting. In FIG. 1, for convenience of illustration, the schematic shapes of the blade 11 and the support rib 14 are shown on the left and right of the central axis J1.
モータ12は、回転体であるロータ部121、固定体であるステータ部122、および、ステータ部122に固定される有底略円筒状の軸受部123を備える。モータ12では、中心軸J1に沿ってロータ部121が、ステータ部122に対して上側に位置する。   The motor 12 includes a rotor portion 121 that is a rotating body, a stator portion 122 that is a fixed body, and a substantially cylindrical bottomed bearing portion 123 that is fixed to the stator portion 122. In the motor 12, the rotor portion 121 is located above the stator portion 122 along the central axis J1.
ロータ部121は、有蓋略円筒状のロータカップ1211、金属製のヨーク1212、略円筒状の界磁用磁石1213、および、シャフト1214を備える。   The rotor unit 121 includes a substantially cylindrical covered rotor cup 1211, a metal yoke 1212, a substantially cylindrical field magnet 1213, and a shaft 1214.
金属製のヨーク1212は、中心軸J1を中心とする有概略円筒状である。略円筒状の界磁用磁石1213は、ヨーク1212を介してロータカップ1211の内側に取り付けられる。シャフト1214は、ヨーク1212の蓋部1212aの中央から下方に突出する。ロータカップ1211の外周からは、複数の翼11が径方向外方へと突出する。   The metal yoke 1212 has a substantially cylindrical shape centered on the central axis J1. A substantially cylindrical field magnet 1213 is attached to the inside of the rotor cup 1211 via a yoke 1212. The shaft 1214 protrudes downward from the center of the lid 1212a of the yoke 1212. A plurality of blades 11 protrude radially outward from the outer periphery of the rotor cup 1211.
ステータ部122は、略円盤状のベース部1221、電機子1222、略環状の回路基板1223を備える。略円盤状のベース部1221は、中央の開口に軸受部123を有する。電機子1222は、軸受部123の外側面に取り付けられる。略環状の回路基板1223は、電機子1222の下側に配置される。ベース部1221は、電機子1222のロータカップ1211の蓋部1211aとは、中心軸J1方向において反対側に位置する。軸受部123を介して電機子1222が、ベース部1221に間接的に固定される。   The stator portion 122 includes a substantially disc-shaped base portion 1221, an armature 1222, and a substantially annular circuit board 1223. The substantially disk-shaped base portion 1221 has a bearing portion 123 at the center opening. The armature 1222 is attached to the outer surface of the bearing portion 123. The substantially annular circuit board 1223 is disposed below the armature 1222. The base portion 1221 is located on the side opposite to the lid portion 1211a of the rotor cup 1211 of the armature 1222 in the direction of the central axis J1. The armature 1222 is indirectly fixed to the base portion 1221 through the bearing portion 123.
電機子1222は、ステータコア41、上部インシュレータ42および下部インシュレータ43、並びに、コイル44を備える。ステータコア41は、薄板状の珪素鋼板が積層されて形成される。上部インシュレータ42および下部インシュレータ43は、ステータコア41の上部および下部を被覆する。コイル44は、上部インシュレータ42および下部インシュレータ43の上から、導電線441が巻回されて形成される。電機子1222は、ロータカップ1211の内側に配置されて、界磁用磁石1213と径方向において対向する。電機子1222は、回路基板1223を介して外部電源(不図示)から電流が供給されて磁界を発生し、界磁用磁石1213との間で、中心軸J1を中心とするトルクを発生する。尚、導電線441の巻回方法の詳細については後述する。   The armature 1222 includes a stator core 41, an upper insulator 42 and a lower insulator 43, and a coil 44. Stator core 41 is formed by laminating thin silicon steel plates. The upper insulator 42 and the lower insulator 43 cover the upper and lower portions of the stator core 41. The coil 44 is formed by winding a conductive wire 441 from above the upper insulator 42 and the lower insulator 43. The armature 1222 is disposed inside the rotor cup 1211 and faces the field magnet 1213 in the radial direction. The armature 1222 is supplied with an electric current from an external power source (not shown) via the circuit board 1223 to generate a magnetic field, and generates a torque around the central axis J1 with the field magnet 1213. Details of the method for winding the conductive wire 441 will be described later.
軸受部123は、スリーブ1231、スリーブハウジング1232、および、スラスト軸受部材1233を備える。スリーブ1231は、中心軸J1を中心とする略円筒状をしている。スリーブハウジング1232は、スリーブ1231の外側面および下部を覆い、有底略円筒状をしている。スラスト軸受部材1233は、スリーブハウジング1232の内底面上に配置される。   The bearing portion 123 includes a sleeve 1231, a sleeve housing 1232, and a thrust bearing member 1233. The sleeve 1231 has a substantially cylindrical shape centered on the central axis J1. The sleeve housing 1232 covers the outer surface and the lower part of the sleeve 1231 and has a substantially cylindrical shape with a bottom. The thrust bearing member 1233 is disposed on the inner bottom surface of the sleeve housing 1232.
スリーブ1231には、ロータ部121のシャフト1214が挿入されて、シャフト1214の下端が、スラスト軸受部材1233に当接する。スリーブ1231には潤滑油が含浸されており、スリーブハウジング1232により、軸受部123内に潤滑油が保持される。なお、本発明の軸受部123は、スリーブを用いたが、これに限定されることはなく、例えばボールベアリングを用いても良い。   The shaft 1214 of the rotor portion 121 is inserted into the sleeve 1231, and the lower end of the shaft 1214 comes into contact with the thrust bearing member 1233. The sleeve 1231 is impregnated with lubricating oil, and the lubricating oil is held in the bearing portion 123 by the sleeve housing 1232. The bearing portion 123 of the present invention uses a sleeve, but the present invention is not limited to this. For example, a ball bearing may be used.
モータ12では、スリーブ1231、スリーブハウジング1232、スラスト軸受部材1233、シャフト1214および潤滑油により、軸受機構120が構成される。モータ12では、ステータ部122に対して、ロータ部121が回転可能に支持される。アウタロータ型であるモータ12では、電機子1222の周囲にて中心軸J1を中心として、ロータ部121が回転する。それにより、ロータ部121から径方向外方に突出する翼11が回転し、図1中の上側から下側に向かって、中心軸J1方向のエアの流れが発生する。   In the motor 12, the bearing mechanism 120 is configured by the sleeve 1231, the sleeve housing 1232, the thrust bearing member 1233, the shaft 1214, and the lubricating oil. In the motor 12, the rotor portion 121 is rotatably supported with respect to the stator portion 122. In the outer rotor type motor 12, the rotor portion 121 rotates around the central axis J <b> 1 around the armature 1222. As a result, the blade 11 protruding radially outward from the rotor portion 121 rotates, and an air flow in the direction of the central axis J1 is generated from the upper side to the lower side in FIG.
図2は、電機子を中心軸J1上方から見た平面図である。尚、図2は、説明の便宜上、コイル44の図示を省略する。電機子1222は、中心軸J1を中心とした環状のコアバック部411、コアバック部411から径方向外方に向けて突出した複数のティース412a、412b、412c、412d、隣り合うティース412a、412b、412c、412d間に配置される導通ピン保持部431、導通ピン保持部431に保持される導通ピン45A、45B、45Cを有する。導電線441は、導通ピン45A、45B、45Cと導通が図られており、導通ピン45を介して回路基板1223に対して半田付けを行うことで電気的に接続される。   FIG. 2 is a plan view of the armature viewed from above the central axis J1. In FIG. 2, the coil 44 is not shown for convenience of explanation. The armature 1222 includes an annular core back part 411 centering on the central axis J1, a plurality of teeth 412a, 412b, 412c, 412d protruding from the core back part 411 radially outward, and adjacent teeth 412a, 412b. 412c and 412d, and conductive pins 45A, 45B and 45C held by the conductive pin holding portion 431. The conductive wire 441 is electrically connected to the conductive pins 45A, 45B, and 45C, and is electrically connected by soldering to the circuit board 1223 via the conductive pins 45.
ティース412a、412b、412c、412dは、径方向に延伸するティース本体部4121と、ティース本体部4121の径方向外端において周方向両側に延伸したアンブレラ部4122と、を有している。上部インシュレータ42、下部インシュレータ43は、コアバック部411の上下面および外側面、ティース本体部4121の上下面および周方向側面、アンブレラ部4122の上下面および径方向内方に向いた面を被覆している。   The teeth 412 a, 412 b, 412 c, and 412 d have a teeth body portion 4121 that extends in the radial direction and an umbrella portion 4122 that extends to both sides in the circumferential direction at the radially outer end of the teeth body portion 4121. The upper insulator 42 and the lower insulator 43 cover the upper and lower surfaces and the outer surfaces of the core back portion 411, the upper and lower surfaces and the circumferential side surfaces of the teeth body portion 4121, the upper and lower surfaces of the umbrella portion 4122, and the radially inward surfaces. ing.
下部インシュレータ43には、コアバック部411の外側面を被覆する部位に径方向外方に突出した導通ピン保持部431が配置431されている。導通ピン保持部431は中心軸J1と略平行な方向に貫通する貫通孔を有する。導通ピン45は、貫通孔を貫通した状態で導通ピン保持部431に保持される。   The lower insulator 43 is provided with a conductive pin holding portion 431 that protrudes radially outward at a portion covering the outer surface of the core back portion 411. The conductive pin holding portion 431 has a through hole that penetrates in a direction substantially parallel to the central axis J1. The conductive pin 45 is held by the conductive pin holding portion 431 in a state of passing through the through hole.
次に、導電線441の巻回方法について詳述する。図3、図4は、導電線の巻回を示した模式図である。図3、図4は、電機子1222を径方向外方から見た展開図であり、図の導電線441上に示された矢印は、導電線441がティース412a、412b、412c、412dに巻回される方向を示している。まず、図3を用いて正巻きについて説明する。導電線の端部441aは、導通ピン45Aに絡げられる。そして、第1のティース412aに対して、反時計回りに巻回される。導電線441が巻回される箇所は、正確にはティース本体部4121であるが、以降の説明では、この説明を省略する。   Next, a method for winding the conductive wire 441 will be described in detail. 3 and 4 are schematic views showing the winding of the conductive wire. 3 and 4 are development views of the armature 1222 as viewed from the outside in the radial direction. The arrow shown on the conductive wire 441 in the figure indicates that the conductive wire 441 is wound around the teeth 412a, 412b, 412c, and 412d. Indicates the direction of rotation. First, the normal winding will be described with reference to FIG. The end portion 441a of the conductive wire is entangled with the conduction pin 45A. And it is wound counterclockwise around the first tooth 412a. The portion where the conductive wire 441 is wound is precisely the tooth main body 4121, but this description is omitted in the following description.
その後、導電線441は、第4のティース412dに対して時計回りに巻回される。次に、導電線441は、第3のティース412cに対して反時計回りに巻回される。最後に、導電線441は、第2のティース412bに対して時計回りに巻回される。   Thereafter, the conductive wire 441 is wound clockwise around the fourth tooth 412d. Next, the conductive wire 441 is wound counterclockwise around the third tooth 412c. Finally, the conductive wire 441 is wound clockwise around the second tooth 412b.
次に、図4を用いて逆巻きについて説明する。上述の工程によって正巻きされた導電線の端部441bは、導通ピン45Cに絡げられる。ここで、導通ピン45Cは、コイル44と回路基板1221と導通を図る必要はない。あくまでも、本実施の形態において、製造上の部品共通化を図るために導通ピン45Cは、導通を目的とした導通ピン45A、45Bと共通の部品を採用しているが、導電性部材を採用する必要はない。つまり、導通ピン45Cは、導電線の端部441bを仮固定することを目的としたものである。よって、導通ピン45Cに関しては、導電線の端部441bを仮固定することができれば、上部インシュレータ42もしくは、下部インシュレータ43のいずれかに掛止部を設けるなどの形状変更も可能である。掛止部の形成位置については限定されない。   Next, reverse winding will be described with reference to FIG. The end portion 441b of the conductive wire that is normally wound by the above-described process is entangled with the conduction pin 45C. Here, the conduction pin 45 </ b> C does not need to be electrically connected to the coil 44 and the circuit board 1221. In the present embodiment, the conductive pin 45C uses the same component as the conductive pins 45A and 45B for the purpose of conduction in order to make the components common in manufacturing, but a conductive member is used. There is no need. That is, the conductive pin 45C is intended to temporarily fix the end 441b of the conductive wire. Therefore, regarding the conductive pin 45C, if the end portion 441b of the conductive wire can be temporarily fixed, it is possible to change the shape such as providing a hooking portion on either the upper insulator 42 or the lower insulator 43. The formation position of the latching portion is not limited.
上述した工程後に、導電線441は、第3のティース412cに対して時計回りに巻回される。次に、導電線441は、第4のティース412dに対して反時計回りに巻回される。次に、導電線441は、第1のティース412aに対して時計回りに巻回される。その後、第2のティース412bに対して反時計回りに巻回される。最後に、導電線の端部441cは、導通ピン45Bに絡げられる。   After the process described above, the conductive wire 441 is wound clockwise around the third tooth 412c. Next, the conductive wire 441 is wound counterclockwise around the fourth tooth 412d. Next, the conductive wire 441 is wound clockwise around the first tooth 412a. Thereafter, the second teeth 412b are wound counterclockwise. Finally, the end portion 441c of the conductive wire is entangled with the conduction pin 45B.
それぞれの導通ピン45A、45B、45Cに絡げられた導電線441は、絡げられた部位を半田付けにて導通ピン45A、45B、45Cと導電線441との導通を図る。図1に示されるように、導電線441は、それぞれの導通ピン45A、45B、45Cに対して電機子1222の軸方向上側で半田付けされる。ただし、導電線441は、導通ピン45Cと導通しなくても良い。これにより、正巻きコイルを構成する導電線441と逆巻きコイルを構成する導電線451とが回路基板に接続される導電線の巻き始めの端部441aから導電線の巻き終わりの端部441cまで直列に繋がる。また、導電線の巻き始めの端部441aと導電線の巻き終わりの端部441cとの間に同一方向の電流が流れる。同一方向とは、制御回路によって、導電線441の電流の方向をスイッチングすることで、導電線の巻き始めの端部441aから導電線の巻き終わりの端部441cに流れる電流と、導電線の巻き終わりの端部441cから導電線の巻き始めの端部441aに流れる電流の両方を含む。   The conductive wires 441 entangled with the respective conductive pins 45A, 45B, 45C attempt to conduct the conductive pins 45A, 45B, 45C and the conductive wires 441 by soldering the entangled portions. As shown in FIG. 1, the conductive wire 441 is soldered to the respective conduction pins 45A, 45B, 45C on the upper side in the axial direction of the armature 1222. However, the conductive wire 441 may not be electrically connected to the conductive pin 45C. As a result, the conductive wire 441 constituting the forward winding coil and the conductive wire 451 constituting the reverse winding coil are connected in series from the winding start end 441a of the conductive wire connected to the circuit board to the winding end end 441c of the conductive wire. It leads to. Further, current in the same direction flows between the end portion 441a of the conductive wire and the end portion 441c of the conductive wire. The same direction means that the current flowing in the conductive wire 441 is switched by the control circuit, so that the current flowing from the conductive wire winding start end 441a to the conductive wire winding end 441c and the conductive wire winding It includes both of the current flowing from the end 441c to the winding start end 441a of the conductive wire.
正巻きの巻回数は、逆巻きの巻回数よりも多くなる。正巻きによって、モータ12を回転させたい方向にトルクを与えるためのコイルが形成される。一方、逆巻きを行うことにより、正巻きによって発生する電機子1222の外周に発生する磁束とは逆の磁束を発生するコイルが形成される。つまり、逆巻きコイルによって発生する磁束は、正巻きコイルによって発生する磁束の一部を相殺する。よって、この巻回数の差が大きくなれば、モータ12の回転速度は高くなり、巻回数の差が小さくなれば、モータ12の回転速度は低くなる。導電線441の線径を可能な限り細くして占積率を高めるのが好ましい。占積率を高くすることで、逆巻きコイルと正巻きコイルの合計巻回数を多くすることができる。これにより、逆巻きコイルと正巻きコイルの巻回数の差を微調整することができるため、回転速度の調整を行いやすい。ここで、占積率とは、巻き線が巻くことが可能な領域内において巻き線の断面が占める面積の比率のことである。   The number of forward windings is greater than the number of reverse windings. By the normal winding, a coil for applying torque in a direction in which the motor 12 is desired to rotate is formed. On the other hand, by performing reverse winding, a coil that generates a magnetic flux opposite to the magnetic flux generated on the outer periphery of the armature 1222 generated by forward winding is formed. That is, the magnetic flux generated by the reverse winding coil cancels a part of the magnetic flux generated by the forward winding coil. Therefore, if the difference in the number of turns increases, the rotation speed of the motor 12 increases. If the difference in the number of turns decreases, the rotation speed of the motor 12 decreases. It is preferable to increase the space factor by reducing the wire diameter of the conductive wire 441 as much as possible. By increasing the space factor, the total number of turns of the reverse winding coil and the normal winding coil can be increased. Thereby, the difference in the number of turns between the reverse winding coil and the normal winding coil can be finely adjusted, so that the rotation speed can be easily adjusted. Here, the space factor is the ratio of the area occupied by the cross section of the winding in the region where the winding can be wound.
本実施の形態の電機子1222のコイル形成工程は、正巻きのみのコイル形成工程と比較して、生産工数の差は同等である。つまり、従来の低速回転化の方法と比較して、生産工数の増加および部品の増加はない。これにより、低価格の低速モータを提供することが可能になる。また、電子部品の増加を抑えることは、回路基板1223の小型化が可能になる。一般的に、回路基板1223は、母材であるシート基板から、複数の回路基板1223が切り抜かれることで形成される。つまり、回路基板1223を小型化することができれば、1枚のシート基板からの得られる回路基板1223の数量を増加させることができる。回路基板1223が切り抜かれた後のシート基板の面積は、回路基板1223を小型化する前の回路基板と比較して小さくなるため、基板取り数の効率が良い。これによって、更なる低コスト化が可能である。   The coil forming process of the armature 1222 according to the present embodiment has the same production man-hour difference as compared with the coil forming process of only the normal winding. That is, there is no increase in production man-hours and parts as compared with the conventional low-speed rotation method. This makes it possible to provide a low-cost low-speed motor. Further, suppressing the increase in electronic components enables the circuit board 1223 to be miniaturized. In general, the circuit board 1223 is formed by cutting out a plurality of circuit boards 1223 from a sheet substrate as a base material. That is, if the circuit board 1223 can be downsized, the number of circuit boards 1223 obtained from one sheet substrate can be increased. Since the area of the sheet substrate after the circuit board 1223 is cut out is smaller than that of the circuit board before the circuit board 1223 is downsized, the number of substrates obtained is high. Thereby, further cost reduction is possible.
また、回路基板1223には、モータ12の回転制御を行う制御回路が構成されている。近年のモータは高機能化が求められており、回路基板1223上に、複雑な回転制御やモータ外部の制御機構を取り込むことがある。この場合、回路基板1223上に電子部品が多く実装されることになる。従来の方法で低回転化を実現しようとした場合、回路基板上に低速化のための電子部品を実装する部位を確保できない虞がある。しかしながら、本実施の形態を採用することで、電子部品を実装することなく、低回転化を実現することができる。尚、本実施の形態に電子部品を追加することも合わせて更なる低速回転化も可能である。   The circuit board 1223 is configured with a control circuit that controls the rotation of the motor 12. In recent years, motors are required to have higher functions, and complicated rotation control and control mechanisms outside the motor may be incorporated on the circuit board 1223. In this case, many electronic components are mounted on the circuit board 1223. When it is attempted to reduce the rotation speed by the conventional method, there is a possibility that a part for mounting the electronic component for reducing the speed cannot be secured on the circuit board. However, by adopting this embodiment, it is possible to realize a low rotation without mounting electronic components. In addition, it is possible to further reduce the rotation speed by adding electronic components to this embodiment.
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々に変更されてよい。例えば、上記実施の形態では、単相バイポーラ駆動用の電機子1222について説明したが、2相や3相の駆動方式において、正巻きと逆巻きで構成されたコイル44を有していれば、駆動方式は限定されない。   The present invention is not limited to the above embodiment, and may be variously modified. For example, in the above-described embodiment, the armature 1222 for single-phase bipolar driving has been described. However, in the two-phase or three-phase driving system, if the coil 44 is configured by forward winding and reverse winding, driving is possible. The method is not limited.
上記実施の形態では、軸流ファンに限定したが、遠心ファンや、ファン以外のモータに適用しても良い。   In the above embodiment, the present invention is limited to the axial fan, but may be applied to a centrifugal fan or a motor other than the fan.
導通ピン45は、隣り合うティース412a、412b、412c、412dの間に限らず、下部インシュレータ43のティース412a、412b、412c、412dの下面を被覆する部位に設けられても良い。また、この場合、導電線441は、電機子1222の軸方向下側で導通ピン45に絡げられることになる。上記実施の形態では、回路基板1223と導電線441との接続に導通ピン45を用いたが、導電線441を直接回路基板1223に接続しても良い。   The conductive pin 45 is not limited to be provided between the adjacent teeth 412a, 412b, 412c, and 412d, and may be provided at a portion that covers the lower surface of the teeth 412a, 412b, 412c, and 412d of the lower insulator 43. In this case, the conductive wire 441 is entangled with the conductive pin 45 on the lower side in the axial direction of the armature 1222. In the above embodiment, the conductive pin 45 is used to connect the circuit board 1223 and the conductive wire 441. However, the conductive wire 441 may be directly connected to the circuit board 1223.
本発明は、様々な用途のモータに利用することができる。   The present invention can be used for motors for various purposes.
1 軸流ファン
11 翼
12 モータ
41 ステータコア
42 上部インシュレータ
43 下部インシュレータ
44 コイル
45,45A,45B,45C 導通ピン
120 軸受機構
121 ロータ部
122 ステータ部
412a、412b、412c、412d ティース
441,441a,441b,441c 導電線
451 導電線
1211 ロータカップ
1213 界磁用磁石
1221 ベース部
1222 電機子
1223 回路基板
J1 中心軸
1 axial fan 11 blade 12 motor 41 stator core 42 upper insulator 43 lower insulator 44 coil 45, 45A, 45B, 45C conducting pin 120 bearing mechanism 121 rotor portion 122 stator portion 412a, 412b, 412c, 412d teeth 441, 441a, 441b, 441c Conductive wire 451 Conductive wire 1211 Rotor cup 1213 Field magnet 1221 Base portion 1222 Armature 1223 Circuit board J1 Central axis

Claims (11)

  1. ステータ部と、
    中心軸を中心として回転するロータ部と、
    前記ロータ部を前記ステータ部に対して回転可能に支持する軸受機構と、
    を備え、
    前記ロータ部が、
    有蓋略円筒状のヨークと、
    前記ヨークの内側に取り付けられた界磁用磁石と、
    を備え、
    前記ステータ部が、
    前記ヨークの内側に配置され、前記界磁用磁石との間でトルクを発生する電機子と、
    前記電機子と電気的に接続される回路基板と、
    を備え、
    前記電機子が、
    磁性体で形成され、円環状のコアバックから径方向外方に向けて突出した複数のティースを有するステータコアと、
    前記ステータコアに導電線が巻回されて形成されるコイルと、
    を備え、
    前記コイルは、前記導電線が所定の方向に巻回される正巻きコイルと、前記所定の方向とは逆方向に巻回される逆巻きコイルと、で構成されるモータ。
    A stator portion;
    A rotor that rotates about a central axis;
    A bearing mechanism for rotatably supporting the rotor portion with respect to the stator portion;
    With
    The rotor part is
    A substantially cylindrical yoke with a lid;
    A field magnet attached to the inside of the yoke;
    With
    The stator portion is
    An armature disposed inside the yoke and generating torque with the field magnet;
    A circuit board electrically connected to the armature;
    With
    The armature is
    A stator core made of a magnetic material and having a plurality of teeth protruding radially outward from an annular core back;
    A coil formed by winding a conductive wire around the stator core;
    With
    The coil is a motor constituted by a forward winding coil in which the conductive wire is wound in a predetermined direction and a reverse winding coil wound in a direction opposite to the predetermined direction.
  2. 請求項1に記載のモータにおいて、
    前記ステータコアの上部および下部を被覆するインシュレータをさらに備え、
    前記インシュレータの上から導電線が巻回されて形成される。
    The motor according to claim 1,
    An insulator covering the upper and lower portions of the stator core;
    A conductive wire is wound from above the insulator.
  3. 請求項1または2に記載のモータにおいて、
    前記電機子が、掛止部を有しており、
    前記正巻きコイルから引出された前記導電線が、前記掛止部に掛止され、前記逆巻きコイルが巻回されている。
    The motor according to claim 1 or 2,
    The armature has a latching portion;
    The conductive wire drawn out from the forward winding coil is hooked on the hooking portion, and the reverse winding coil is wound.
  4. 請求項3に記載のモータにおいて、
    前記掛止部が、前記インシュレータに保持された導電性のピンである。
    The motor according to claim 3, wherein
    The hook portion is a conductive pin held by the insulator.
  5. 請求項3に記載のモータにおいて
    前記掛止部が、前記インシュレータと一体に形成された樹脂部である。
    The motor according to claim 3, wherein the latching portion is a resin portion formed integrally with the insulator.
  6. 請求項2から5のいずれかに記載のモータにおいて、
    前記インシュレータが、上部インシュレータと下部インシュレータとで構成される。
    The motor according to any one of claims 2 to 5,
    The insulator includes an upper insulator and a lower insulator.
  7. 請求項1から6のいずれかに記載のモータにおいて、
    前記正巻きコイルによって発生する磁束と、前記逆巻きコイルによって発生する磁束とが逆方向である。
    The motor according to any one of claims 1 to 6,
    The magnetic flux generated by the forward winding coil and the magnetic flux generated by the reverse winding coil are in opposite directions.
  8. 請求項1から7のいずれかに記載のモータにおいて、
    前記正巻きコイルを構成する導電線と前記逆巻きコイルを構成する導電線とが前記回路基板に接続される前記導電線の巻き始めの端部から前記導電線の巻き終わりの端部まで直列に繋がっている。
    The motor according to any one of claims 1 to 7,
    The conductive wire constituting the forward winding coil and the conductive wire constituting the reverse winding coil are connected in series from the winding start end of the conductive wire connected to the circuit board to the winding end end of the conductive wire. ing.
  9. 請求項8に記載のモータにおいて、
    前記導電線の巻き始めの端部から前記導電線の巻き終わりの端部に同一方向の電流が流れる。
    The motor according to claim 8, wherein
    A current in the same direction flows from the winding end of the conductive wire to the winding end of the conductive wire.
  10. 請求項1から9のいずれかに記載のモータにおいて、
    前記正巻きコイルの巻回数が、前記逆巻きコイルの巻回数よりも多い。
    The motor according to any one of claims 1 to 9,
    The number of turns of the normal winding coil is larger than the number of turns of the reverse winding coil.
  11. 請求項1から10のいずれかに記載のモータと、
    前記モータの前記ロータカップから前記径方向外方へと突出し、前記中心軸を中心とし
    て回転することによりエアの流れを発生する複数の翼と、
    を備える送風ファン。
    A motor according to any one of claims 1 to 10,
    A plurality of blades that project radially outward from the rotor cup of the motor and generate air flow by rotating about the central axis;
    A blower fan comprising:
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