JP2601998Y2 - Three-phase brushless motor - Google Patents

Three-phase brushless motor

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JP2601998Y2
JP2601998Y2 JP1993050632U JP5063293U JP2601998Y2 JP 2601998 Y2 JP2601998 Y2 JP 2601998Y2 JP 1993050632 U JP1993050632 U JP 1993050632U JP 5063293 U JP5063293 U JP 5063293U JP 2601998 Y2 JP2601998 Y2 JP 2601998Y2
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この考案に係る3相ブラシレスモ
ータは、例えば電動式パワーステアリング装置の駆動源
として利用する。
The three-phase brushless motor according to the present invention is used, for example, as a drive source for an electric power steering device.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車の操舵力を軽減させる為にパワー
ステアリング装置が広く使用されているが、軽自動車等
の小型自動車用パワーステアリング装置の駆動源とし
て、3相ブラシレスモータを使用する事が研究されてい
る。図6は、一般的な3相ブラシレスモータを示してい
る。モータケース1は、円筒状の筒部2の前端(図6の
上端)開口を円輪状の前蓋3により、後端(図6の下
端)開口を円盤状の後蓋4により、それぞれ塞いでい
る。上記前蓋3と後蓋4との中央部には、それぞれ軸受
5、5を設け、これら両軸受5、5により回転軸6を、
回転自在に支持している。
2. Description of the Related Art Power steering devices are widely used to reduce the steering force of automobiles. However, research has been conducted on the use of a three-phase brushless motor as a drive source for power steering devices for small vehicles such as mini vehicles. Have been. FIG. 6 shows a general three-phase brushless motor. In the motor case 1, the front end (upper end in FIG. 6) of the cylindrical tube portion 2 is closed by an annular front cover 3, and the rear end (lower end in FIG. 6) is closed by a disk-shaped rear cover 4. I have. Bearings 5 and 5 are provided at the center portions of the front lid 3 and the rear lid 4, respectively.
It is rotatably supported.

【0003】上記モータケース1内で上記回転軸6の中
間部外周面には、ロータ7を支持固定している。このロ
ータ7は、永久磁石により構成されており、図8に示す
様に外周面の磁極(S極とN極)を、円周方向に亙って
交互に、且つ等間隔に異ならせている。この様なロータ
7は、それぞれが円弧状に形成された、同形、同大の永
久磁石を円筒状に組み合わせたり、或は円筒状に形成さ
れた1個の永久磁石の着磁方法を工夫する事で、外周面
の磁極を交互に変化させたりする。
A rotor 7 is fixedly supported on the outer peripheral surface of the rotation shaft 6 in the motor case 1. The rotor 7 is made up of permanent magnets, and the magnetic poles (S-pole and N-pole) on the outer peripheral surface are alternately and equally spaced along the circumferential direction as shown in FIG. . In such a rotor 7, a permanent magnet of the same shape and the same size, each formed in an arc shape, is combined in a cylindrical shape, or a method of magnetizing one permanent magnet formed in a cylindrical shape is devised. As a result, the magnetic poles on the outer peripheral surface are alternately changed.

【0004】一方、上記筒部2の内周面には、3相の駆
動コイル8を支持固定している。この駆動コイル8は、
磁性材製のコア9に、次述するコイル10a、10b、
10cを巻回する事により、円筒状に構成されており、
その内周面を上記ロータ7の外周面と対向させている。
この駆動コイル8は、図7に示す様に、a相、b相、c
相の3相のコイル10a、10b、10cを組み合わせ
て成る。そして、次述するホール素子12からの信号に
基づき、同図に示す様な制御回路により、これら各コイ
ル10a、10b、10cへの通電を制御される。
On the other hand, a three-phase drive coil 8 is supported and fixed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 2. This drive coil 8
A coil 9a, 10b,
By winding 10c, it is configured in a cylindrical shape,
The inner peripheral surface is opposed to the outer peripheral surface of the rotor 7.
As shown in FIG. 7, the driving coil 8 has an a phase, a b phase, and a c phase.
The three-phase coils 10a, 10b, and 10c are combined. Then, based on a signal from the Hall element 12 described below, the control circuit shown in FIG. 1 controls the energization of each of the coils 10a, 10b, and 10c.

【0005】上記回転軸6の後端部(図6の下端部)
で、前記後蓋4の内面4aと対向する部分には、位相検
出用永久磁石11を固定している。円輪状に形成され
た、この位相検出用永久磁石11は、上述したロータ7
と同様に、円周方向に亙る磁極を交互に且つ等間隔に変
化させている。そして、この位相検出用永久磁石11の
側面に対向させて、位相検出用のホール素子12を設け
ている。図示の例では、3個のホール素子12を、非磁
性材製で円輪状の支持板13に支持し、この支持板13
を前記後蓋4の内面4aに、ステー14、14を介して
支持している。
The rear end of the rotary shaft 6 (lower end in FIG. 6)
A phase detecting permanent magnet 11 is fixed to a portion of the rear cover 4 facing the inner surface 4a. The phase detecting permanent magnet 11 formed in a ring shape is the same as the rotor 7 described above.
Similarly, the magnetic poles in the circumferential direction are changed alternately and at equal intervals. Further, a Hall element 12 for phase detection is provided so as to face the side surface of the permanent magnet 11 for phase detection. In the illustrated example, three Hall elements 12 are supported by a ring-shaped support plate 13 made of a non-magnetic material.
Is supported on the inner surface 4 a of the rear lid 4 via stays 14, 14.

【0006】前記ホール素子12によるロータ7と駆動
コイル8との位相検出は、位相検出用永久磁石11によ
り形成される磁気回路の磁束の方向を、前記ホール素子
12により検出する事で行なう。位相検出用永久磁石1
1の磁極が変化するピッチと、上記ロータ7の外周面の
磁極が変化するピッチとは互いに等しい。従って、上記
ホール素子12によりロータ7と駆動コイル8との位相
を検出し、上記駆動コイル8を構成するa相、b相、c
相の3相のコイル10a、10b、10cの内の何れか
2相のコイルに適当なタイミングで適宜方向の直流電流
を送れば、前記ロータ7を所望方向に回転させる事がで
きる。
The detection of the phase between the rotor 7 and the drive coil 8 by the Hall element 12 is performed by detecting the direction of the magnetic flux of the magnetic circuit formed by the phase detecting permanent magnet 11 by the Hall element 12. Permanent magnet for phase detection 1
The pitch at which the one magnetic pole changes is equal to the pitch at which the magnetic poles on the outer peripheral surface of the rotor 7 change. Therefore, the phase between the rotor 7 and the drive coil 8 is detected by the Hall element 12, and the a-phase, b-phase and c-phase constituting the drive coil 8 are detected.
The rotor 7 can be rotated in a desired direction by sending a direct current in an appropriate direction to any two of the three-phase coils 10a, 10b, and 10c at an appropriate timing.

【0007】即ち、前記回転軸6を回転させる場合に
は、上記ホール素子12により検出される、前記ロータ
7と駆動コイル8との位相に基づき、図7に示す様な制
御回路を構成する、トランジスタ15、15やSCR
(シリコン制御整流器)の働きによって、上記駆動コイ
ル8を構成する各コイル10a、10b、10cに適宜
方向の直流電流を送り、前記駆動コイル8を着磁する。
即ち、前記a相、b相、c相の3相のコイル10a、1
0b、10cの内の何れか2相のコイルに、互いに逆方
向の電流を矩形波的に通電し、残りの1相のコイルに通
電しない状態を、電気角で60度ごとに通電しないコイ
ルを変え(スイッチングし)つつ、繰り返し実現させ
る。この結果、この駆動コイル8と上記ロータ7を構成
する永久磁石との間に吸引力並びに反発力が作用して、
このロータ7が回転する。
That is, when the rotating shaft 6 is rotated, a control circuit as shown in FIG. 7 is constructed based on the phase between the rotor 7 and the driving coil 8 detected by the Hall element 12. Transistors 15, 15 and SCR
By the action of the (silicon controlled rectifier), a DC current in an appropriate direction is sent to each of the coils 10a, 10b, and 10c constituting the drive coil 8, and the drive coil 8 is magnetized.
That is, the three-phase coils 10a, 10a, 1
0b and 10c, the currents in opposite directions are applied in a rectangular wave to any two-phase coils, and the remaining one-phase coils are not energized. It is realized repeatedly while changing (switching). As a result, an attractive force and a repulsive force act between the drive coil 8 and the permanent magnets constituting the rotor 7, and
This rotor 7 rotates.

【0008】上述の様に構成され作用する3相ブラシレ
スモータを、パワーステアリング装置の駆動源として利
用する場合には、前記回転軸6の前端部(図6の上端
部)から回転駆動力を取り出し、この回転駆動力によっ
て、ステアリングシャフトを回転させる。但し、上記回
転駆動力(トルク)の大きさTは、上記ステアリングシ
ャフトを回転させる為に要する力(トルク)Fよりも小
さく(T<F)して、この回転駆動力を、ステアリング
ホイールを操作する為に要する操舵力の軽減に利用す
る。又、操舵輪(一般的には自動車の前輪)に舵角を付
与したままとする場合には、上記回転軸6により上記ス
テアリングシャフトに、上記舵角を保持する方向の力を
加える。この結果、舵角保持の為にステアリングホイー
ルに加え続けなければならない操舵力が軽減される。
When the three-phase brushless motor constructed and operated as described above is used as a drive source for a power steering device, a rotational driving force is taken out from the front end (upper end in FIG. 6) of the rotary shaft 6. The steering shaft is rotated by the rotational driving force. However, the magnitude T of the rotational driving force (torque) is smaller than the force (torque) F required to rotate the steering shaft (T <F), and this rotational driving force is used to operate the steering wheel. It is used to reduce the steering force required to perform When the steering wheel (generally, the front wheel of an automobile) is to be given the steering angle, the rotating shaft 6 applies a force to the steering shaft in the direction for maintaining the steering angle. As a result, the steering force that must be continuously applied to the steering wheel to maintain the steering angle is reduced.

【0009】[0009]

【考案が解決しようとする課題】ところで、上述の様に
構成され作用する従来の3相ブラシレスモータの場合、
回転に伴うトルク変動が大きく、そのままでは自動車用
パワーステアリングの駆動源として好ましくない。
By the way, in the case of the conventional three-phase brushless motor constructed and operated as described above,
The torque fluctuation accompanying the rotation is large, and it is not preferable as it is as a drive source of a power steering for an automobile.

【0010】即ち、永久磁石により構成されるロータ7
の表面の磁束密度は、図9に示す様に、正弦波的に変化
する。そして、駆動コイル8への通電に基づき、前記各
コイル10a、10b、10cとロータ7との間に作用
する、このロータ7を回転させる方向のトルクは、この
磁束密度に比例して変化する。例えば、a相のコイル1
0aとロータ7との間に作用するトルクが図10に実線
aで示す様に変化する場合には、b相のコイル10bと
ロータ7との間に作用するトルクは同図に鎖線bで示す
様に、c相のコイル10cとロータ7との間に作用する
トルクは同図に破線cで示す様に、それぞれ変化する。
前記ロータ7を介して回転軸6に加えられる回転トルク
は、これら各相のコイル10a、10b、10cとロー
タ7との間に作用するトルクの合計値となる。従って、
この様な回転トルクTは、前記回転軸6の回転に伴っ
て、図10の実線Aに示す様に変化する。
That is, the rotor 7 composed of permanent magnets
The magnetic flux density on the surface changes sinusoidally as shown in FIG. Then, based on the energization of the drive coil 8, the torque acting between the coils 10a, 10b, and 10c and the rotor 7 in the direction of rotating the rotor 7 changes in proportion to the magnetic flux density. For example, a phase coil 1
When the torque acting between the rotor 0a and the rotor 7 changes as shown by a solid line a in FIG. 10, the torque acting between the b-phase coil 10b and the rotor 7 is shown by a chain line b in the same figure. Thus, the torque acting between the c-phase coil 10c and the rotor 7 changes as shown by the broken line c in FIG.
The rotational torque applied to the rotary shaft 6 via the rotor 7 is the sum of the torques acting between the coils 10a, 10b, 10c of each phase and the rotor 7. Therefore,
Such a rotation torque T changes as shown by a solid line A in FIG.

【0011】この実線Aから明らかな通り、前記回転軸
6の回転トルクTは、電気角で60度を1周期として
(図8に示す様に、S極とN極とを3組ずつ設けた場合
には回転軸6の1/3回転を1周期として)変動し、し
かも変動幅△T(トルクリップル)がかなり大きくな
る。本考案者の試算によると、回転トルクTの最大値T
MAX と最小値TMIN との差である変動幅△T(=TMAX
−TMIN )が回転トルクTの平均値TAVE (=(TMAX
+TMIN )/2)に対する割合は、14.2%にも達す
る。
As is clear from the solid line A, the rotation torque T of the rotating shaft 6 is defined as one cycle of 60 electrical degrees (three sets of S poles and N poles are provided as shown in FIG. 8). In this case, one cycle of the rotation of the rotating shaft 6 is used as one cycle), and the variation width ΔT (torque ripple) is considerably large. According to the estimation of the present inventors, the maximum value T of the rotational torque T
Fluctuation width ΔT (= T MAX) which is the difference between MAX and minimum value T MIN
−T MIN ) is the average value of the rotation torque T T AVE (= (T MAX
+ T MIN ) / 2) reaches 14.2%.

【0012】この様に前記回転軸6の回転トルクTが大
きく変動する3相ブラシレスモータを、パワーステアリ
ング装置の駆動源として使用すると、アシスト力(回転
トルク)の変動に伴って、運転者がステアリングホイー
ルを操作する為に要する力(操舵力)が大きく変動し、
運転者に奇異な感じを与える為、好ましくない。
When a three-phase brushless motor in which the rotation torque T of the rotating shaft 6 fluctuates greatly is used as a drive source of a power steering apparatus, the driver can change the steering force with the fluctuation of the assist force (rotation torque). The force (steering force) required to operate the wheel fluctuates greatly,
It is not preferable because it gives a strange feeling to the driver.

【0013】この様な不都合を生じる回転トルクTの変
動は、前述した様に、前記ロータ7の表面の磁束密度が
円周方向に亙って正弦波的に変化する事に伴って生じ
る。従って、このロータ7を構成する永久磁石の着磁方
法を工夫する事により、回転トルクTの変動を抑える事
も、一応可能である。即ち、ロータ7の表面の磁束密度
を、図11に示す様に台形波的に変化させれば、前記回
転トルクTの変動を少なくできる。ところが、変動を少
なくすべく、ロータ7の表面の磁束密度を図11に示す
様にする事は技術的に難しく、現在のところ、現実的な
解決方法とは言えない。
As described above, the fluctuation of the rotational torque T which causes such a problem is caused by the sinusoidal change of the magnetic flux density on the surface of the rotor 7 in the circumferential direction. Accordingly, by devising a method of magnetizing the permanent magnets constituting the rotor 7, it is possible to suppress fluctuations in the rotational torque T. That is, if the magnetic flux density on the surface of the rotor 7 is changed like a trapezoidal wave as shown in FIG. 11, the fluctuation of the rotation torque T can be reduced. However, it is technically difficult to make the magnetic flux density on the surface of the rotor 7 as shown in FIG. 11 in order to reduce the fluctuation, and it is not a practical solution at present.

【0014】本考案の3相ブラシレスモータは、上述の
様な事情に鑑みて考案されたものである。
The three-phase brushless motor of the present invention has been devised in view of the above-described circumstances.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本考案の3相ブラシレス
モータは、前述した従来の3相ブラシレスモータと同様
に、回転軸と、この回転軸の外周面に固定されたロータ
と、このロータを囲んで設けられた3相の駆動コイルと
を備えている。そして、前記ロータの外周面にはS極と
N極とが交互に、且つ等間隔に着磁されている。
The three-phase brushless motor according to the present invention comprises a rotating shaft, a rotor fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft, and a rotor, similarly to the above-described conventional three-phase brushless motor. And a three-phase drive coil provided in a surrounding manner. S poles and N poles are alternately magnetized at equal intervals on the outer peripheral surface of the rotor.

【0016】特に、本考案の3相ブラシレスモータに於
いては、前記ロータの外周面と駆動コイルの内周面との
間の隙間部分に複数の低磁束密度領域が設けられてい
る。そして、各低磁束密度領域の円周方向に亙る位置
は、前記ロータの外周面の隣り合うS極とN極との境界
からそれぞれ円周方向同方向に、電気角でほぼ60度ず
れた部分である。
In particular, in the three-phase brushless motor according to the present invention, a plurality of low magnetic flux density regions are provided in a gap between the outer peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface of the drive coil. The position of each low magnetic flux density region in the circumferential direction is a part shifted from the boundary between the adjacent S pole and N pole on the outer peripheral surface of the rotor by approximately 60 degrees in electrical angle in the same circumferential direction. It is.

【0017】[0017]

【作用】上述の様に構成される本考案の3相ブラシレス
モータの場合、ロータの外周面と駆動コイルの内周面と
の間の隙間部分の磁束密度が、低磁束密度領域部分で低
くなる。そして、磁束密度が低くなった分だけ、回転軸
の回転トルクも低くなる。この様に、磁束密度が低くな
って回転軸の回転トルクが小さくなる部分は、この回転
トルクが最大となる部分に対応する。従って、回転トル
クの最大値が低くなる分だけ、この最大値と最小値との
差、即ち回転トルクの変動幅が小さくなる。
In the three-phase brushless motor of the present invention configured as described above, the magnetic flux density in the gap between the outer peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface of the drive coil is reduced in the low magnetic flux density region. . Then, the rotational torque of the rotating shaft is also reduced by the lower magnetic flux density. As described above, the portion where the magnetic flux density decreases and the rotational torque of the rotating shaft decreases corresponds to the portion where the rotational torque becomes maximum. Accordingly, the difference between the maximum value and the minimum value, that is, the fluctuation range of the rotation torque is reduced by the amount corresponding to the decrease in the maximum value of the rotation torque.

【0018】[0018]

【実施例】図1〜4は本考案の第一実施例を示してい
る。尚、本考案の特徴は、回転トルクの変動を抑えるべ
く、ロータ7の外周面と駆動コイル8の内周面との間の
隙間部分の円周方向に亙る磁束密度を調節した点に特徴
があり、その他の部分の構成及び作用は、前述した従来
の3相ブラシレスモータと同様である。よって、同様部
分に就いては図示並びに説明を省略し、以下、本考案の
特徴部分を中心に説明する。
1 to 4 show a first embodiment of the present invention. The feature of the present invention is that the magnetic flux density in the circumferential direction of the gap between the outer peripheral surface of the rotor 7 and the inner peripheral surface of the drive coil 8 is adjusted in order to suppress the fluctuation of the rotational torque. The configuration and operation of the other parts are the same as those of the aforementioned conventional three-phase brushless motor. Therefore, illustration and description of the same parts are omitted, and the following description will focus on the characteristic parts of the present invention.

【0019】回転軸6(図6参照)の中間部外周面に固
定されて、この回転軸6と共に回転するロータ7の外周
面7aにはS極とN極とを、交互に、且つ等間隔に配置
している。更に、このロータ7の外周面7aで、各極の
円周方向中間位置には、前記ロータ7の軸方向に亙る凹
溝16、16を形成し、各凹溝16、16部分で、前記
外周面7aと駆動コイル8の内周面との間の隙間部分の
厚さ寸法を大きくし、当該部分を低磁束密度領域として
いる。
An S pole and an N pole are alternately and equally spaced on an outer peripheral surface 7a of a rotor 7 fixed to the outer peripheral surface of a rotating shaft 6 (see FIG. 6) and rotating with the rotating shaft 6. Has been placed. Furthermore, on the outer peripheral surface 7a of the rotor 7, concave grooves 16 are formed in the circumferential direction intermediate positions of the respective poles in the axial direction of the rotor 7. The thickness of the gap between the surface 7a and the inner peripheral surface of the drive coil 8 is increased to make the portion a low magnetic flux density region.

【0020】更に詳しく言えば、前記各凹溝16、16
を形成する位置は、前記外周面7aの一部で、円周方向
に亙る位置が、隣り合うS極とN極との境界から円周方
向同方向に、電気角でほぼ60度だけずれた部分として
いる。この様な各凹溝16、16は、図2(A)に示す
様に、前記ロータ7の一端面から他端面迄連続して設け
ても、或は同図(B)に示す様に、前記ロータ7の両端
部を除いて形成しても、更には同図(C)に示す様に、
軸方向に亙って間欠的に設けても良い。
More specifically, each of the grooves 16, 16
Is formed in a part of the outer peripheral surface 7a, and the circumferential position is shifted from the boundary between the adjacent S pole and N pole in the same circumferential direction by approximately 60 degrees in electrical angle. And part. Each of the grooves 16 may be provided continuously from one end surface to the other end surface of the rotor 7 as shown in FIG. 2A, or as shown in FIG. Even if the rotor 7 is formed except for both ends, as shown in FIG.
It may be provided intermittently in the axial direction.

【0021】上述の様に構成される本考案の3相ブラシ
レスモータの場合、前記ロータ7の外周面7aと駆動コ
イル8の内周面との間の隙間部分の磁束密度が、図3に
示す様に、前記各凹溝16、16による低磁束密度領域
を設けた、前記境界から電気角でほぼ60度ずれた位置
部分で低くなる。前記ロータ7の外周面7aと対向する
駆動コイル8には、前述した従来構造の場合と同様に、
3相のコイル10a、10b、10c(図7参照)が設
けられており、これら各コイル10a、10b、10c
には、図4に示す様に互いに位相をずらせた電流が、矩
形波状に通電される。
In the case of the three-phase brushless motor of the present invention configured as described above, the magnetic flux density in the gap between the outer peripheral surface 7a of the rotor 7 and the inner peripheral surface of the drive coil 8 is shown in FIG. As described above, the magnetic flux becomes lower at a position where the low magnetic flux density region formed by the concave grooves 16 and 16 is displaced by about 60 degrees in electrical angle from the boundary. The drive coil 8 facing the outer peripheral surface 7a of the rotor 7 has the same structure as that of the conventional structure described above.
Three-phase coils 10a, 10b, and 10c (see FIG. 7) are provided, and these coils 10a, 10b, and 10c are provided.
, Currents having phases shifted from each other as shown in FIG.

【0022】この様に各コイル10a、10b、10c
に通電した場合、前記ロータ7を回転させる方向の回転
トルクTは、前述した従来構造の場合と同様に、このロ
ータ7の外周面7aの磁束密度に比例して変化する。そ
して、a相のコイル10aとロータ7との間に作用する
トルクが図5に実線a´で示す様に変化する場合には、
b相のコイル10bとロータ7との間に作用するトルク
は同図に鎖線b´で示す様に、c相のコイル10cとロ
ータ7との間に作用するトルクは同図に破線c´で示す
様に、それぞれ変化する。前記ロータ7を介して回転軸
6に加えられる回転トルクは、これら各相のコイル10
a、10b、10cとロータ7との間に作用するトルク
の合計値となる。従って、この様な回転トルクは、前記
回転軸6の回転に伴って、図5の実線A´に示す様に変
化する。
As described above, each of the coils 10a, 10b, 10c
, The rotational torque T in the direction in which the rotor 7 is rotated changes in proportion to the magnetic flux density on the outer peripheral surface 7a of the rotor 7, as in the case of the conventional structure described above. When the torque acting between the a-phase coil 10a and the rotor 7 changes as shown by a solid line a 'in FIG.
The torque acting between the b-phase coil 10b and the rotor 7 is indicated by a dashed line b 'in the figure, and the torque acting between the c-phase coil 10c and the rotor 7 is indicated by a broken line c' in the figure. As shown, each changes. The rotating torque applied to the rotating shaft 6 via the rotor 7 is controlled by the coils 10 of these phases.
a, 10b, and 10c and the total torque acting on the rotor 7. Accordingly, such a rotational torque changes as shown by a solid line A 'in FIG.

【0023】この実線A´で表される、回転軸6の回転
トルクTは、前記ロータ7の外周面7aの磁束密度が低
くなった分だけ低くなるが、この様に磁束密度が低くな
って回転軸6の回転トルクTが小さくなる部分は、この
回転トルクTが最大となる部分に対応する。従って、回
転トルクTの最大値TMAX ´が低くなる分だけ、この最
大値TMAX ´と最小値TMIN ´との差、即ち回転トルク
Tの変動幅△T´が小さくなる。
The rotation torque T of the rotating shaft 6 represented by the solid line A 'is reduced by the lower magnetic flux density of the outer peripheral surface 7a of the rotor 7, but as described above, the magnetic flux density becomes lower. The portion where the rotation torque T of the rotating shaft 6 becomes small corresponds to the portion where this rotation torque T becomes maximum. Therefore, 'by the amount of drops, the maximum value T MAX' the maximum value T MAX of the rotational torque T difference between the minimum value T MIN 'and, that is, the variation width △ T'rotation torque T decreases.

【0024】本考案者の試算によると、前記凹溝16、
16を形成する事により、前記境界から60度ずれた位
置部分の磁束密度を、凹溝16、16を形成しない場合
に得られる磁束密度の70%にまで減少させた場合に
は、回転トルクTの最大値TMAX ´と最小値TMIN ´と
の差である変動幅△T´(=TMAX ´−TMIN ´)が回
転トルクTの平均値TAVE ´(=(TMAX ´+TMIN
´)/2)に対する割合を1%にまで低減できる事が分
った。
According to trial calculations by the inventor, the grooves 16,
In the case where the magnetic flux density at a position shifted by 60 degrees from the boundary is reduced to 70% of the magnetic flux density obtained when the concave grooves 16 and 16 are not formed, the rotation torque T Is the difference between the maximum value T MAX ′ and the minimum value T MIN ′, the variation width ΔT ′ (= T MAX ′ −T MIN ′) is the average value T AVE ′ (= (T MAX ′ + T MIN ) of the rotational torque T.
It was found that the ratio to ()) / 2) could be reduced to 1%.

【0025】尚、ロータ7の表面には凹溝16、16を
形成せず、その代わりに前記境界から電気角でほぼ60
度ずれた位置部分に、低磁束密度の着磁領域、或は無着
磁領域を設ける事でも、同様の効果を得られる。
The grooves 7 are not formed on the surface of the rotor 7.
The same effect can be obtained by providing a magnetized area with a low magnetic flux density or a non-magnetized area at a position shifted by a degree.

【0026】[0026]

【考案の効果】本考案の3相ブラシレスモータは、以上
に述べた通り構成され作用する為、回転軸に加わるトル
クむらを小さくして、例えばパワーステアリング装置の
駆動源として使用した場合に、運転者に違和感を与える
事を防止できる。
The three-phase brushless motor of the present invention is constructed and operates as described above, so that the torque unevenness applied to the rotating shaft is reduced, and the three-phase brushless motor operates when used as a drive source of a power steering device, for example. Can be prevented from giving a strange feeling to the person.

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

【図1】本考案の実施例を示す、ロータの端面図。FIG. 1 is an end view of a rotor showing an embodiment of the present invention.

【図2】凹溝の形状の3例を示す、ロータの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a rotor showing three examples of a shape of a concave groove.

【図3】図1に示したロータの外周面の円周方向に亙る
磁束密度の変化を示す線図。
FIG. 3 is a diagram showing a change in magnetic flux density in a circumferential direction of an outer peripheral surface of the rotor shown in FIG. 1;

【図4】駆動コイルへの通電状況を示す線図。FIG. 4 is a diagram showing a state of energization of a drive coil.

【図5】本考案の実施例の3相ブラシレスモータのトル
ク変動を示す線図。
FIG. 5 is a diagram showing torque fluctuations of the three-phase brushless motor according to the embodiment of the present invention.

【図6】本考案の対象となる3相ブラシレスモータの構
造の1例を示す断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing an example of the structure of a three-phase brushless motor according to the present invention;

【図7】駆動コイルの駆動回路を示す回路図。FIG. 7 is a circuit diagram showing a drive circuit of a drive coil.

【図8】従来の3相ブラシレスモータに組み込まれてい
たロータの端面図。
FIG. 8 is an end view of a rotor incorporated in a conventional three-phase brushless motor.

【図9】図8に示したロータの外周面の円周方向に亙る
磁束密度の変化を示す線図。
FIG. 9 is a diagram showing a change in magnetic flux density in a circumferential direction of an outer peripheral surface of the rotor shown in FIG. 8;

【図10】従来の3相ブラシレスモータのトルク変動を
示す線図。
FIG. 10 is a diagram showing torque fluctuation of a conventional three-phase brushless motor.

【図11】回転トルク変動を抑える事が可能なロータ外
周面の磁束密度の変化を示す線図。
FIG. 11 is a diagram showing a change in magnetic flux density on the outer peripheral surface of the rotor that can suppress fluctuations in rotational torque.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 モータケース 2 筒部 3 前蓋 4 後蓋 4a 内面 5 軸受 6 回転軸 7 ロータ 7a 外周面 8 駆動コイル 9 コア 10a、10b、10c コイル 11 位相検出用永久磁石 12 ホール素子 13 支持板 14 ステー 15 トランジスタ 16 凹溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor case 2 Cylindrical part 3 Front lid 4 Rear lid 4a Inner surface 5 Bearing 6 Rotating shaft 7 Rotor 7a Outer peripheral surface 8 Drive coil 9 Core 10a, 10b, 10c Coil 11 Permanent magnet for phase detection 12 Hall element 13 Support plate 14 Stay 15 Transistor 16 Groove

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 回転軸と、この回転軸の外周面に固定さ
れたロータと、このロータを囲んで設けられた3相の駆
動コイルとを備え、前記ロータの外周面にはS極とN極
とが交互に、且つ等間隔に着磁されている3相ブラシレ
スモータに於いて、前記ロータの外周面と駆動コイルの
内周面との間の隙間部分には、複数の低磁束密度領域が
設けられており、各低磁束密度領域の円周方向に亙る位
置は、上記ロータの外周面の隣り合うS極とN極との境
界からそれぞれ円周方向同方向に、電気角でほぼ60度
ずれた部分である事を特徴とする3相ブラシレスモー
タ。
A rotating shaft, a rotor fixed to an outer peripheral surface of the rotating shaft, and a three-phase drive coil provided to surround the rotor; In a three-phase brushless motor in which the poles are alternately and equally magnetized, a plurality of low magnetic flux density regions are provided in a gap between the outer peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface of the drive coil. The circumferential position of each low magnetic flux density region is approximately 60 electrical degrees in the same direction in the circumferential direction from the boundary between adjacent S and N poles on the outer peripheral surface of the rotor. A three-phase brushless motor characterized in that the parts are staggered.
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