JP2016220430A - Brushless motor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a thickness of a brushless motor thin.SOLUTION: Since, by forming a stator core 8 around which a coil 9 is wound to face only a part of a side face 7 of a rotor magnet 4, the stator core 8 including the coil 9 is not formed at a remaining part of the side face 7 of the rotor magnet 4, it becomes possible to make a thickness of a brushless motor 1 thin in a state of lying.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ロータとステータとを備えるブラシレスモータに関する。   The present invention relates to a brushless motor including a rotor and a stator.

自動車等の機器や装置には、様々なモータが用いられる。これらのモータは、ギアを組み合わせて各種装置を駆動する。また、省スペースが求められる場合は、ブラシ付モータが用いられる。   Various motors are used in equipment and devices such as automobiles. These motors drive various devices by combining gears. When space saving is required, a brush motor is used.

以下、図８〜図１０を用いて、従来のモータとギアの関係について説明する。
図８は従来のブラシ付モータとギアとの構成を説明する図、図９は従来のブラシレスモータの構造を説明する図、図１０は従来のブラシレスモータとギアとの構成を説明する図である。 Hereinafter, the relationship between the conventional motor and gear will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is a diagram for explaining the configuration of a conventional brushed motor and gear, FIG. 9 is a diagram for explaining the structure of the conventional brushless motor, and FIG. 10 is a diagram for explaining the configuration of the conventional brushless motor and gear. .

図８に示すように、ブラシ付モータ２７は出力軸２８の延長方向と直行する方向の厚みｈ１が薄い形状であるので、出力軸２８にギア２９を組み合わせてもブラシ付モータ２７の厚みｈ１からギア２９が大きくはみ出すことがなく、全体を薄型とすることができる。   As shown in FIG. 8, the brushed motor 27 has a thin thickness h1 in a direction perpendicular to the extending direction of the output shaft 28. Therefore, even if the gear 29 is combined with the output shaft 28, the brushed motor 27 has a thickness h1. The gear 29 does not protrude greatly, and the whole can be made thin.

ここで、例えば車載用のモータでは、耐久性，静音声，制御性が求められており、ブラシレスモータを用いることが求められている。
図９に示すように、従来のブラシレスモータ３０は、ロータ３１とロータ３１を囲んで形成されるステータ３２とから構成される。周囲にステータ３２が配置される構成であるため、従来のブラシレスモータ３０は、ロータの出力軸２８の延長方向と直行する方向の厚みｈ２が厚くなる。 Here, for example, in-vehicle motors are required to have durability, silent sound, and controllability, and use of a brushless motor is required.
As shown in FIG. 9, the conventional brushless motor 30 includes a rotor 31 and a stator 32 formed so as to surround the rotor 31. Since the stator 32 is arranged around, the conventional brushless motor 30 has a thickness h2 in a direction perpendicular to the extending direction of the output shaft 28 of the rotor.

厚みｈ２が厚くなるため、図１０に示すように、従来のブラシレスモータ３０は、出力軸２８方向が垂直方向になるように立てて配置し、ブラシレスモータ３０の上方に水平にギア２９を配置していた。   Since the thickness h2 is increased, as shown in FIG. 10, the conventional brushless motor 30 is arranged upright so that the output shaft 28 is in the vertical direction, and the gear 29 is arranged horizontally above the brushless motor 30. It was.

特開２０１３−３１３１６号公報JP 2013-31316 A 特開２０１２−１２２５４８号公報JP 2012-122548 A

しかしながら、従来のブラシレスモータ３０とギア２９との構成では、厚みがｈ３となり、およそギア２９の厚みの分だけ厚みｈ３が大きくなり、薄型化を阻害するという問題点があった。   However, in the configuration of the conventional brushless motor 30 and the gear 29, the thickness is h3, and the thickness h3 is increased by an amount corresponding to the thickness of the gear 29, which hinders the reduction in thickness.

本発明は、ブラシレスモータの厚みを薄くすることを目的とする。   An object of the present invention is to reduce the thickness of a brushless motor.

上記目的を達成するために、本発明のブラシレスモータは、側面に異なる極性の磁極が交互に配列される円筒形のロータ磁石と、前記ロータ磁石の中心軸と軸心が一致するように設けられる出力軸と、前記ロータ磁石の前記側面を囲う位置に形成されるステータと、前記ステータ内に形成されて前記ロータ磁石を挟んで向かい合って形成される１対のステータコアと、それぞれの前記ステータコアに巻きつけて形成されるコイルとを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a brushless motor of the present invention is provided such that a cylindrical rotor magnet in which magnetic poles of different polarities are alternately arranged on the side surface, and a center axis of the rotor magnet coincide with an axis. An output shaft, a stator formed at a position surrounding the side surface of the rotor magnet, a pair of stator cores formed in the stator and facing each other with the rotor magnet interposed therebetween, and wound around each stator core And a coil formed by attaching.

以上のように、コイルが巻かれるステータコアをロータ磁石の側面の一部にのみ向かい合って形成することにより、ロータ磁石の側面の残りの部分にコイルを有するステータコアが形成されないため、ブラシレスモータを寝かした状態での厚みを薄くすることが可能となる。   As described above, the stator core around which the coil is wound is formed so as to face only a part of the side surface of the rotor magnet, so that the stator core having the coil is not formed on the remaining portion of the side surface of the rotor magnet. It is possible to reduce the thickness in the state.

実施の形態１におけるブラシレスモータの構成を説明する概略図Schematic explaining the configuration of the brushless motor in the first embodiment 実施の形態１におけるブリッジを備えるブラシレスモータの構成例を説明する概略図Schematic explaining a configuration example of a brushless motor having a bridge in the first embodiment 実施の形態１における４極構造のブラシレスモータの構成例を説明する概略図Schematic illustrating a configuration example of a brushless motor having a four-pole structure in the first embodiment 実施の形態１におけるコイルをバイファイラ巻きしたブラシレスモータの構成例を説明する概略図Schematic explaining the structural example of the brushless motor which wound the coil in Embodiment 1 by bifilar 実施の形態２におけるブラシレスモータの構成を説明する概略図Schematic explaining the configuration of the brushless motor in the second embodiment 実施の形態２におけるブラシレスモータのロータ磁石の位相のずれを説明する図The figure explaining the phase shift | offset | difference of the rotor magnet of the brushless motor in Embodiment 2. 本発明のブラシレスモータとギアとの構成を説明する図The figure explaining the structure of the brushless motor and gear of this invention 従来のブラシ付モータとギアとの構成を説明する図The figure explaining the structure of the conventional motor with a brush and a gear 従来のブラシレスモータの構造を説明する図The figure explaining the structure of the conventional brushless motor 従来のブラシレスモータとギアとの構成を説明する図The figure explaining the structure of the conventional brushless motor and gear

自動車は、パワースライドドアやドアクローザ，サンルーフ等に電動モータが用いられる。自動車をはじめとする様々な機器や装置に使用されるモータは薄型化が要求され、同時に耐久性，静音声，制御性が求められている。そのため、耐久性，静音声，制御性を備えるブラシレスモータの薄型化が求められている。   In motor vehicles, electric motors are used for power slide doors, door closers, sunroofs, and the like. Motors used in various devices and devices including automobiles are required to be thin, and at the same time, durability, silent sound, and controllability are required. For this reason, there is a demand for a thin brushless motor having durability, silent sound, and controllability.

本発明のブラシレスモータは、コイルが巻かれるステータコアをロータ磁石の側面の一部にのみ向かい合って形成することにより、ロータ磁石の側面の残りの部分にコイルを有するステータコアが形成されないことを特徴とする。   The brushless motor of the present invention is characterized in that a stator core having a coil is not formed on the remaining part of the side surface of the rotor magnet by forming the stator core around which the coil is wound facing only a part of the side surface of the rotor magnet. .

以下、図面を用いて本発明のブラシレスモータの実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
まず、図１〜図４を用いて実施の形態１におけるブラシレスモータについて説明する。 Embodiments of the brushless motor of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
First, the brushless motor according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図１は実施の形態１におけるブラシレスモータの構成を説明する概略図であり、互いにＡ−Ａ’またはＢ−Ｂ’での断面図である。図２は実施の形態１におけるブリッジを備えるブラシレスモータの構成例を説明する概略図、図３は実施の形態１における４極構造のブラシレスモータの構成例を説明する概略図、図４は実施の形態１におけるコイルをバイファイラ巻きしたブラシレスモータの構成例を説明する概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of the brushless motor according to the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along A-A ′ or B-B ′. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a brushless motor including a bridge according to the first embodiment, FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a brushless motor having a four-pole structure according to the first embodiment, and FIG. It is the schematic explaining the structural example of the brushless motor which wound the coil in form 1 by bifilar.

図１に示すように、実施の形態１におけるブラシレスモータ１は、ステータ２とロータ３から構成される。ロータ３は、円柱形状のロータ磁石４と、ロータ磁石４の底面円６の中心を通ってロータ磁石４に組み込まれる出力軸５とから構成される。ロータ磁石４は側面７に異なる極性の磁極が等間隔に交互に形成される。図ではＳ極とＮ極を交互に合計６極の磁極を形成した場合を示しているが４極あるいはそれ以外でも良い。ステータ２は、ロータ磁石４の側面７の周囲に形成され、対になったステータコア８とそれぞれのステータコア８に巻きつけられるコイル９とから構成され、互いに磁極における極性が逆になるようにコイル９に流れる電流が調整される。ステータコア８は、ロータ磁石４の側面７の一部の周囲にロータ磁石４と一定の間隔を隔てて形成され、側面７の他の領域の周囲には形成されない。ステータコア８は、ロータ磁石４を挟んで向かい合って配置される。つまり、ステータコア８はロータ磁石４の底面円６を中心に点対称となるように配置される。   As shown in FIG. 1, the brushless motor 1 in the first embodiment includes a stator 2 and a rotor 3. The rotor 3 includes a cylindrical rotor magnet 4 and an output shaft 5 that is incorporated into the rotor magnet 4 through the center of the bottom surface circle 6 of the rotor magnet 4. In the rotor magnet 4, magnetic poles having different polarities are alternately formed on the side surface 7 at equal intervals. Although the figure shows a case where a total of six magnetic poles are alternately formed with S and N poles, four or other poles may be used. The stator 2 is formed around the side surface 7 of the rotor magnet 4 and includes a pair of stator cores 8 and coils 9 wound around the stator cores 8. The coils 9 are arranged so that the polarities of the magnetic poles are opposite to each other. The current flowing through is adjusted. The stator core 8 is formed around a part of the side surface 7 of the rotor magnet 4 at a certain distance from the rotor magnet 4, and is not formed around other regions of the side surface 7. The stator core 8 is disposed to face the rotor magnet 4. That is, the stator core 8 is arranged so as to be point-symmetric about the bottom circle 6 of the rotor magnet 4.

以上から、ステータコア８はロータ磁石４を挟んで向かい合う位置にのみ形成され、ロータ磁石４からステータコア８の形成方向に対して約９０°ずれた位置にはステータコア８は形成されない。そのため、ステータコア８はロータ磁石４を中心に全方向に形成されず、ロータ磁石４を中心に２方向のみに形成されるため、出力軸５の軸心方向に直行するステータ２の断面形状は円形でなく長方形になる。この長方形の短辺方向にはステータコア８が形成されないため、従来のロータ磁石４を中心に全方向にステータコア８が形成されるブラシレスモータに比べ、長方形の短辺方向の長さＬはステータコア８が２つ分短くすることができる。つまり、従来のブラシレスモータでは出力軸の軸心と直交する断面は円形になるのに対し、本発明のブラシレスモータ１では出力軸５の軸心と直交する断面は長方形となる。そのため、ブラシレスモータを配置した状態での高さを低くしたい場合、従来のブラシレスモータでは出力軸の軸心が垂直になるように配置する必要があるのに対し、本発明のブラシレスモータ１は断面の長方形の短辺が垂直となるように出力軸５の軸心が水平となるように配置することができる。そのため、本発明のブラシレスモータ１にギアを組み合わせてもブラシレスモータ１の厚みＬからギアが大きくはみ出すことがなく、全体を薄型とすることができる。   From the above, the stator core 8 is formed only at a position facing the rotor magnet 4 and the stator core 8 is not formed at a position shifted from the rotor magnet 4 by about 90 ° with respect to the direction in which the stator core 8 is formed. Therefore, the stator core 8 is not formed in all directions around the rotor magnet 4, but is formed only in two directions around the rotor magnet 4. Therefore, the cross-sectional shape of the stator 2 perpendicular to the axial direction of the output shaft 5 is circular. It becomes a rectangle instead. Since the stator core 8 is not formed in the short side direction of the rectangle, the length L in the short side direction of the rectangle is smaller than that of the conventional brushless motor in which the stator core 8 is formed in all directions around the rotor magnet 4. It can be shortened by two. That is, in the conventional brushless motor, the cross section orthogonal to the axis of the output shaft is circular, whereas in the brushless motor 1 of the present invention, the cross section orthogonal to the axis of the output shaft 5 is rectangular. Therefore, when it is desired to reduce the height in the state where the brushless motor is arranged, the conventional brushless motor needs to be arranged so that the axis of the output shaft is vertical, whereas the brushless motor 1 of the present invention has a cross section. The output shaft 5 can be arranged so that the axis of the output shaft 5 is horizontal so that the short side of the rectangle is vertical. Therefore, even if a gear is combined with the brushless motor 1 of the present invention, the gear does not protrude greatly from the thickness L of the brushless motor 1, and the whole can be made thin.

また、ブラシレスモータ１は制御装置が搭載される制御基板１０と制御基板１０と各コイル９とを電気的に接続する配線基板１１を備える。制御装置は各コイル９に電流を導通させるタイミング，電流の方向および電流量等を制御して、ステータコア８に生じる磁極の変化を制御してロータ３を回転させる。制御基板１０は出力軸５の突出方向と逆向きのステータ２の端部に設けられ、ブラシレスモータ１では出力軸５の軸心と直交する断面における長方形の少なくとも短辺方向からはみ出ない形状である。配線基板１１は例えば樹脂基板の内部に配線層を形成し、この配線層を介して制御基板１０と各コイル９とを電気的に接続する。あるいは配線基板１１として、ステータ２の周囲を保持するスペーサを流用し、スペーサに出力軸５と平行な方向の溝を形成し、溝内にコイル９と制御基板１０とを電気的に接続する導電線を配置しても良い。これにより、配線基板１１を省略でき、ブラシレスモータ１の幅を狭くしてさらに小型化することができる。   In addition, the brushless motor 1 includes a control board 10 on which a control device is mounted, and a wiring board 11 that electrically connects the control board 10 and each coil 9. The control device controls the change of the magnetic poles generated in the stator core 8 by rotating the rotor 3 by controlling the timing at which the current is conducted to each coil 9, the direction of the current, the amount of current, and the like. The control board 10 is provided at the end of the stator 2 opposite to the projecting direction of the output shaft 5. In the brushless motor 1, the control board 10 has a shape that does not protrude from at least the short side direction of the rectangle in the cross section orthogonal to the axis of the output shaft 5. . For example, the wiring board 11 forms a wiring layer inside a resin substrate, and the control board 10 and each coil 9 are electrically connected via the wiring layer. Alternatively, a spacer that holds the periphery of the stator 2 is used as the wiring board 11, a groove in a direction parallel to the output shaft 5 is formed in the spacer, and the coil 9 and the control board 10 are electrically connected in the groove. Lines may be placed. Thereby, the wiring board 11 can be omitted, and the width of the brushless motor 1 can be reduced to further reduce the size.

なお、ステータコア８は、十分に固定することができる場合は、磁極が発生してロータ磁石４と向かい合う部分とコイル９が巻きつけられる部分とを少なくとも備えれば良い。図１では、強度を確保するために、一対のステータコア８が互いに接続されている。ステータコア８が、磁極が発生してロータ磁石４と向かい合う部分とコイル９が巻きつけられる部分のみで構成される場合、ブラシレスモータ１の厚みＬはロータ磁石４の径に依存されるのみであり、薄型には有利である。   When the stator core 8 can be sufficiently fixed, the stator core 8 may include at least a portion where the magnetic pole is generated and facing the rotor magnet 4 and a portion around which the coil 9 is wound. In FIG. 1, a pair of stator cores 8 are connected to each other to ensure strength. When the stator core 8 is composed only of a portion where the magnetic pole is generated and facing the rotor magnet 4 and a portion around which the coil 9 is wound, the thickness L of the brushless motor 1 is only dependent on the diameter of the rotor magnet 4. It is advantageous for thinness.

また、上記ステータ２において、ステータコア８を延長してステータコア８に生じる磁極の極性と逆極性の磁極を、ロータ磁石４の側面７のステータコア８と向かい合う位置と異なる側面７の部分に向かい合う位置に形成しても良い。   Further, in the stator 2, the stator core 8 is extended to form a magnetic pole having a polarity opposite to that of the magnetic pole generated in the stator core 8 at a position facing the portion of the side surface 7 different from the position facing the stator core 8 of the side surface 7 of the rotor magnet 4. You may do it.

図２に例示するステータ１２は、ロータ磁石４を挟む位置に１対のステータコア１３が設けられる。図１のステータ２と同様に、磁極が発生する磁極１６において、一対のステータコア１３はロータ磁石４を挟んで向かい合う。それぞれのステータコア１３はブリッジ１４を備え、ブリッジ１４の端部に凸部が形成されて２箇所の逆磁極１５が形成される。逆磁極１５は磁極１６と極性が逆となる。逆磁極１５は磁極１６に対して、ロータ磁石４の底面円６の中心からそれぞれ６０°，−６０°ずれた位置で、ロータ磁石４の側面７と向かい合う位置に形成される。   The stator 12 illustrated in FIG. 2 is provided with a pair of stator cores 13 at positions where the rotor magnet 4 is sandwiched. As in the stator 2 of FIG. 1, in the magnetic pole 16 where the magnetic pole is generated, the pair of stator cores 13 face each other with the rotor magnet 4 interposed therebetween. Each stator core 13 includes a bridge 14, and a convex portion is formed at an end of the bridge 14 to form two opposite magnetic poles 15. The polarity of the reverse magnetic pole 15 is opposite to that of the magnetic pole 16. The reverse magnetic pole 15 is formed at a position facing the side surface 7 of the rotor magnet 4 at positions shifted by 60 ° and −60 ° from the center of the bottom surface circle 6 of the rotor magnet 4 with respect to the magnetic pole 16.

このように、ステータ１２ではそれぞれのステータコア１３に対して２つの逆磁極１５と磁極１６とを形成することができ、１対のステータコア１３で６極の磁極を形成することができる。また、１対のステータコア１３は、ロータ磁石４の底面円６の中心に対して互いに１８０°ずれた位置に形成されるため、６極の磁極はそれぞれ隣り合う磁極と等間隔に６０°ずれて形成される。そのため、図１の２つの磁極からなるステータ２よりも、より効率良くロータ磁石４を回転させることができる。そして、逆磁極１５はブリッジ１４を介して形成され、ステータコアとコイルとを形成しないので、図１に示すブラシレスモータ１と同様に、図２に示すブラシレスモータも断面が長方形の薄型化することができる。   As described above, in the stator 12, two reverse magnetic poles 15 and magnetic poles 16 can be formed for each stator core 13, and a pair of stator cores 13 can form six magnetic poles. Further, since the pair of stator cores 13 are formed at positions shifted from each other by 180 ° with respect to the center of the bottom circle 6 of the rotor magnet 4, the six poles are offset by 60 ° at equal intervals from the adjacent magnetic poles. It is formed. Therefore, the rotor magnet 4 can be rotated more efficiently than the stator 2 composed of the two magnetic poles shown in FIG. Since the reverse magnetic pole 15 is formed via the bridge 14 and does not form a stator core and a coil, the brushless motor shown in FIG. 2 can be thinned with a rectangular cross section as in the brushless motor 1 shown in FIG. it can.

また、図１，図２に示すブラシレスモータ１は、６極のロータ磁石４を用いた例を示した。ロータ磁石４の極性は６極に限らず４極であっても良い。
図３に例示するように、ロータ磁石４は側面７にＳ極とＮ極が交互に等間隔に合計４極形成されている。ステータ１７は、図２と同様に、ロータ磁石４挟んで向かい合う位置に一対のステータコア１３が形成される。一対のステータコア１３の磁極１６の極性は同極性となるようにコイル９の電流を制御する。さらに、図２と同様にブリッジ１４を設けてブリッジ１４の先端に磁極１６と逆極性の逆磁極１８を設けても良い。逆磁極１８は磁極１６に対して、ロータ磁石４の底面円６の中心からそれぞれ９０°，−９０°ずれた位置に形成される。 Moreover, the brushless motor 1 shown in FIGS. 1 and 2 shows an example in which a 6-pole rotor magnet 4 is used. The polarity of the rotor magnet 4 is not limited to six but may be four.
As illustrated in FIG. 3, the rotor magnet 4 has S poles and N poles formed alternately on the side surface 7 at equal intervals. As in FIG. 2, the stator 17 is formed with a pair of stator cores 13 at positions facing each other across the rotor magnet 4. The current of the coil 9 is controlled so that the magnetic poles 16 of the pair of stator cores 13 have the same polarity. Further, as in FIG. 2, a bridge 14 may be provided, and a reverse magnetic pole 18 having a reverse polarity to the magnetic pole 16 may be provided at the tip of the bridge 14. The reverse magnetic pole 18 is formed at positions shifted from the center of the bottom circle 6 of the rotor magnet 4 by 90 ° and −90 °, respectively, with respect to the magnetic pole 16.

また、図１〜図３を用いて説明したブラシレスモータにおいて、コイルは様々な構成とすることができる。
まず、図２，図３に示すように、コイル９をモノファイラ巻にすることができる。モノファイラ巻はステータコア１３それぞれに対して１本の導線を巻きつけてコイル９が形成される。各導線の両端にはそれぞれ端子１９が形成され、制御基板１０（図１参照）と電気的に接続されて、コイル９に流れる電流量および電流の向きが制御され、コイル９は二相全波駆動される。 Moreover, in the brushless motor demonstrated using FIGS. 1-3, a coil can be made into various structures.
First, as shown in FIGS. 2 and 3, the coil 9 can be monofilar wound. In the monofilar winding, one coil is wound around each stator core 13 to form a coil 9. Terminals 19 are formed at both ends of each conductive wire, and are electrically connected to the control board 10 (see FIG. 1) to control the amount of current flowing in the coil 9 and the direction of the current. Driven.

また、図４に示すように、コイル９をバイファイラ巻にすることができる。バイファイラ巻はステータコア１３それぞれに対して２本の導線を巻きつけてコイル９が形成される。各導線の一端にはそれぞれ端子２０が形成され、他端は共通の端子２１に接続される。つまり、１つのコイル９に３つの端子が設けられる。一端に接続される端子２０は同じ信号が入力し、多端に接続される端子２１はその信号と逆位相の信号が入力される。そのため、コイル９を構成する導線は逆向きの電流が導通される。３つの端子は、制御基板１０（図１参照）と電気的に接続されて、コイル９に流れる電流量および電流の向きが制御される。コイル９は四相半波駆動される。２つのコイル９が形成される場合、二相全波駆動を制御するために８つのスイッチング素子を必要とするのに対し、四相半波駆動の場合、４つのスイッチング素子で２つのコイル９を制御することができる。なお、図４では逆磁極１５が形成される場合を例示しているが、図１のように逆磁極が形成されない場合にもバイファイラ巻を適応することができる。また、ロータ磁石４は６極に限らず４極とすることもできる。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２におけるブラシレスモータの構成について図５，図６を用いて説明する。 Moreover, as shown in FIG. 4, the coil 9 can be made into a bifilar winding. In the bifilar winding, two coils are wound around each stator core 13 to form a coil 9. A terminal 20 is formed at one end of each conducting wire, and the other end is connected to a common terminal 21. That is, three terminals are provided in one coil 9. A terminal 20 connected to one end receives the same signal, and a terminal 21 connected to multiple ends receives a signal having a phase opposite to that signal. For this reason, a reverse current is conducted to the conducting wire constituting the coil 9. The three terminals are electrically connected to the control board 10 (see FIG. 1), and the amount of current flowing through the coil 9 and the direction of the current are controlled. The coil 9 is driven by a four-phase half wave. When two coils 9 are formed, eight switching elements are required to control the two-phase full-wave drive, whereas in the case of four-phase half-wave drive, two coils 9 are formed with four switching elements. Can be controlled. Although FIG. 4 illustrates the case where the reverse magnetic pole 15 is formed, bifilar winding can be applied even when the reverse magnetic pole is not formed as shown in FIG. Further, the rotor magnet 4 is not limited to six poles, but may be four poles.
(Embodiment 2)
Next, the configuration of the brushless motor according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.

図５は実施の形態２におけるブラシレスモータの構成を説明する概略図、図６は実施の形態２におけるブラシレスモータのロータ磁石の位相のずれを説明する図である。なお、図５においてブラシレスモータは内部構造が見えるように透視的に示している。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the configuration of the brushless motor according to the second embodiment, and FIG. 6 is a diagram illustrating the phase shift of the rotor magnet of the brushless motor according to the second embodiment. In FIG. 5, the brushless motor is shown in perspective so that the internal structure can be seen.

図５に示すように、実施の形態２におけるブラシレスモータ２２は、ロータ２３として実施の形態１のロータのロータ磁石４にさらにロータ磁石２４が積層され、実施の形態１におけるステータ２にさらにステータ２５が積層される構成である。ロータ２３は、底面円６が平行になるようにロータ磁石４およびロータ磁石２４が積層され、出力軸５の中心軸がロータ磁石４およびロータ磁石２４の４つの底面円６の中心を通るように出力軸５が設けられる。ステータ２５はステータ２と同じ構成であり、ステータ２と同様にロータ磁石２４の周囲に設けられる。そして、図６に示すように、ロータ２３のロータ磁石４とロータ磁石２４とが、互いに位相が９０°ずれるように配置される。   As shown in FIG. 5, in the brushless motor 22 in the second embodiment, a rotor magnet 24 is further laminated on the rotor magnet 4 of the rotor in the first embodiment as the rotor 23, and the stator 25 in the first embodiment is further provided with a stator 25. Are stacked. In the rotor 23, the rotor magnet 4 and the rotor magnet 24 are laminated so that the bottom surface circle 6 is parallel, and the center axis of the output shaft 5 passes through the centers of the four bottom surface circles 6 of the rotor magnet 4 and the rotor magnet 24. An output shaft 5 is provided. The stator 25 has the same configuration as that of the stator 2 and is provided around the rotor magnet 24 in the same manner as the stator 2. And as shown in FIG. 6, the rotor magnet 4 and the rotor magnet 24 of the rotor 23 are arrange | positioned so that a phase may mutually shift | deviate 90 degrees.

このように、実施の形態１と同様にブラシレスモータ２２の断面を長方形にして薄型にすることができると共に、ロータ磁石４，２４とステータ２，２５が積層され、ロータ磁石４とロータ磁石２４の位相とが互いに９０°ずらされることにより、ロータ２３の回転を効率良く制御することが可能になり、コギングが抑制される。   As described above, the cross section of the brushless motor 22 can be made rectangular and thin as in the first embodiment, and the rotor magnets 4 and 24 and the stators 2 and 25 are laminated, and the rotor magnet 4 and the rotor magnet 24 are laminated. By shifting the phase from each other by 90 °, the rotation of the rotor 23 can be efficiently controlled, and cogging is suppressed.

なお、実施の形態１と同様に、ステータ２，２５は逆磁極を設ける構成としても良い。また、ロータ磁石４，２４は６極としても４極としても良い。また、コイルは、モノファイラ巻きにしてもバイファイラ巻にしても良い。さらに、ロータ磁石およびステータを２層に積層することに限らず、３層以上積層しても良い。
（実施の形態３）
次に、実施の形態３として本発明のブラシレスモータにギアを組み込んだ構成について図７を用いて説明する。 Note that, similarly to the first embodiment, the stators 2 and 25 may be configured to have reverse magnetic poles. The rotor magnets 4 and 24 may be 6 poles or 4 poles. The coil may be monofilar wound or bifilar wound. Furthermore, the rotor magnet and the stator are not limited to being laminated in two layers, and three or more layers may be laminated.
(Embodiment 3)
Next, a configuration in which a gear is incorporated in the brushless motor of the present invention will be described as Embodiment 3 with reference to FIG.

図７は本発明のブラシレスモータとギアとの構成を説明する図である。なお、図７においてブラシレスモータは内部構造が見えるように透視的に示している。
図７に示すように、ブラシレスモータ２２は、ロータ磁石４，２４の全周にわたってコイル９が形成されないので、出力軸５に直行する方向の断面が長方形になる。そのため、長方形の短辺が垂直方向を向くようにブラシレスモータ２２を配置することにより、ブラシレスモータ２２の厚みＬは短辺の長さとなり、ブラシレスモータ２２は薄い状態で配置される。このように配置されたブラシレスモータ２２の出力軸５は水平方向に延びる。ギア２６は、このように水平方向に延びる出力軸５に水平に配置されて組み合わされる。そのため、ギア２６はほぼブラシレスモータ２２の厚みＬの範囲内に配置されるため、全体の厚みはＬ程度となり、薄型化される。 FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the brushless motor and the gear according to the present invention. In FIG. 7, the brushless motor is shown in a transparent manner so that the internal structure can be seen.
As shown in FIG. 7, the brushless motor 22 is not formed with the coil 9 over the entire circumference of the rotor magnets 4, 24, so the cross section in the direction perpendicular to the output shaft 5 is rectangular. Therefore, by arranging the brushless motor 22 so that the short side of the rectangle faces the vertical direction, the thickness L of the brushless motor 22 becomes the length of the short side, and the brushless motor 22 is arranged in a thin state. The output shaft 5 of the brushless motor 22 arranged in this way extends in the horizontal direction. Thus, the gear 26 is horizontally arranged and combined with the output shaft 5 extending in the horizontal direction. For this reason, since the gear 26 is disposed substantially within the range of the thickness L of the brushless motor 22, the overall thickness is about L and the thickness is reduced.

なお、図７ではブラシレスモータ２２を例に示したが、実施の形態１におけるブラシレスモータ１（図１参照）でも同様である。   Although FIG. 7 shows the brushless motor 22 as an example, the same applies to the brushless motor 1 according to the first embodiment (see FIG. 1).

１ ブラシレスモータ
２ ステータ
３ ロータ
４ ロータ磁石
５ 出力軸
６ 底面円
７ 側面
８ ステータコア
９ コイル
１０ 制御基板
１１ 配線基板
１２ ステータ
１３ ステータコア
１４ ブリッジ
１５ 逆磁極
１６ 磁極
１７ ステータ
１８ 逆磁極
１９ 端子
２０ 端子
２１ 端子
２２ ブラシレスモータ
２３ ロータ
２４ ロータ磁石
２５ ステータ
２６ ギア
２７ ブラシ付モータ
２８ 出力軸
２９ ギア
３０ ブラシレスモータ
３１ ロータ
３２ ステータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brushless motor 2 Stator 3 Rotor 4 Rotor magnet 5 Output shaft 6 Bottom circle 7 Side 8 Stator core 9 Coil 10 Control board 11 Wiring board 12 Stator 13 Stator core 14 Bridge 15 Reverse magnetic pole 16 Magnetic pole 17 Stator 18 Reverse magnetic pole 19 Terminal 20 Terminal 21 Terminal DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 Brushless motor 23 Rotor 24 Rotor magnet 25 Stator 26 Gear 27 Brushed motor 28 Output shaft 29 Gear 30 Brushless motor 31 Rotor 32 Stator

Claims (6)

側面に異なる極性の磁極が交互に配列される円筒形のロータ磁石と、
前記ロータ磁石の中心軸と軸心が一致するように設けられる出力軸と、
前記ロータ磁石の前記側面を囲う位置に形成されるステータと、
前記ステータ内に形成されて前記ロータ磁石を挟んで向かい合って形成される１対のステータコアと、
それぞれの前記ステータコアに巻きつけて形成されるコイルと
を有することを特徴とするブラシレスモータ。 A cylindrical rotor magnet in which magnetic poles of different polarities are alternately arranged on the side surface;
An output shaft provided such that the center axis of the rotor magnet and the axis coincide with each other;
A stator formed at a position surrounding the side surface of the rotor magnet;
A pair of stator cores formed in the stator and facing each other across the rotor magnet;
A brushless motor comprising a coil formed by being wound around each of the stator cores. 前記ステータコアと電気的に接続されて磁極となる凸部が形成されるブリッジをさらに有し、前記ブリッジの端部の磁極と前記ステータコアの磁極が逆極性であることを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ。   2. The bridge according to claim 1, further comprising a bridge that is electrically connected to the stator core to form a convex portion serving as a magnetic pole, and the magnetic pole at the end of the bridge and the magnetic pole of the stator core have opposite polarities. Brushless motor. 前記ステータコアと前記コイルとを備える前記ステータが前記ステータコアの配置位置が重なるように２層積層され、互い重なる位置に配置される前記ステータコアで発生する磁極の磁界の位相が９０°ずれることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブラシレスモータ。   The stator including the stator core and the coil is laminated in two layers so that the arrangement positions of the stator cores overlap, and the phase of the magnetic field of the magnetic poles generated in the stator cores arranged at the overlapping positions is shifted by 90 °. The brushless motor according to claim 1 or 2. 前記コイルがバイファイラ巻またはモノファイラ巻で前記ステータコアに巻きつけられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のブラシレスモータ。   The brushless motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the coil is wound around the stator core by bifilar winding or monofilar winding. 前記軸心方向の一方で前記ロータ磁石と隣り合って配置される制御基板と、
前記ステータコアを挟んで前記ロータ磁石と向き合う位置に配置されて前記ステータコアと前記制御基板とを電気的に接続する配線基板と
をさらに有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のブラシレスモータ。 A control board disposed adjacent to the rotor magnet in one of the axial directions;
5. The wiring board according to claim 1, further comprising a wiring board that is disposed at a position facing the rotor magnet with the stator core interposed therebetween and electrically connects the stator core and the control board. The brushless motor according to the item. 前記配線基板は、
前記軸心方向と平行な溝と、
前記溝内に配設される前記コイルの先端と
から構成されることを特徴とする請求項５記載のブラシレスモータ。 The wiring board is
A groove parallel to the axial direction,
The brushless motor according to claim 5, comprising a tip of the coil disposed in the groove.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50114521A (en) * 1974-02-26 1975-09-08
JPH0164964U (en) * 1987-10-19 1989-04-26
JPH09154269A (en) * 1995-11-28 1997-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Brushless motor
US5973426A (en) * 1995-11-16 1999-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motor
JP2002186212A (en) * 2000-12-11 2002-06-28 Tamagawa Seiki Co Ltd Stator structure with printed circuit board
JP2008271630A (en) * 2007-04-16 2008-11-06 Yamada Seisakusho Co Ltd Two-phase simultaneous excitation brushless dc motor
JP2010154743A (en) * 2008-12-24 2010-07-08 Johnson Electric Sa Universal motor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50114521A (en) * 1974-02-26 1975-09-08
JPH0164964U (en) * 1987-10-19 1989-04-26
US5973426A (en) * 1995-11-16 1999-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motor
JPH09154269A (en) * 1995-11-28 1997-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Brushless motor
JP2002186212A (en) * 2000-12-11 2002-06-28 Tamagawa Seiki Co Ltd Stator structure with printed circuit board
US20030218393A1 (en) * 2000-12-11 2003-11-27 Tamagawa Seiki Kabushiki Kaisha Stator structure having a printed board
JP2008271630A (en) * 2007-04-16 2008-11-06 Yamada Seisakusho Co Ltd Two-phase simultaneous excitation brushless dc motor
JP2010154743A (en) * 2008-12-24 2010-07-08 Johnson Electric Sa Universal motor

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