JP2657796B2 - ブラシレスモータ - Google Patents
ブラシレスモータInfo
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- JP2657796B2 JP2657796B2 JP62331576A JP33157687A JP2657796B2 JP 2657796 B2 JP2657796 B2 JP 2657796B2 JP 62331576 A JP62331576 A JP 62331576A JP 33157687 A JP33157687 A JP 33157687A JP 2657796 B2 JP2657796 B2 JP 2657796B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ブラシレスモータに関する。
従来、ステータの外周側に円筒型ロータマグネットを
配置したいわゆるラジアルギャップ型のブラシレスモー
タが広く用いられている。
配置したいわゆるラジアルギャップ型のブラシレスモー
タが広く用いられている。
しかし、このような従来の形状及び構造のものでは、
所定の出力を得るためにステータとロータマグネットと
の対向面積を大きくしようとすると、ステータ及びロー
タマグネットの軸方向長さが大きくなり、モータが搭載
される装置の薄型化，小型化に伴うモータの偏平化の要
望に応じる上で限界がある。
所定の出力を得るためにステータとロータマグネットと
の対向面積を大きくしようとすると、ステータ及びロー
タマグネットの軸方向長さが大きくなり、モータが搭載
される装置の薄型化，小型化に伴うモータの偏平化の要
望に応じる上で限界がある。
一方、従来では、偏平化を実現するモータとして、ス
テータとロータマグネットとを軸方向に対向させたいわ
ゆるアキシャルギャップ型のブラシレスモータがある。
テータとロータマグネットとを軸方向に対向させたいわ
ゆるアキシャルギャップ型のブラシレスモータがある。
しかし、従来のこの種ブラシレスモータにあっては、
モータ外径の制約などからステータとロータマグネット
との対向面積に限界があり、結果として大きな出力を得
ることができないといった問題を有している。
モータ外径の制約などからステータとロータマグネット
との対向面積に限界があり、結果として大きな出力を得
ることができないといった問題を有している。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に留
意してなされたものであり、その目的とするところは、
全体容積に対して大きな出力を得ることができる偏平型
のブラシレスモータを提供することにある。
意してなされたものであり、その目的とするところは、
全体容積に対して大きな出力を得ることができる偏平型
のブラシレスモータを提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明のブラシレスモー
タにあっては、固定の円筒部材と、この円筒部材の内側
にベアリングを介して回転自在に支持された回転軸と、
前記円筒部材の外側に固定された軸方向平面が円環状の
磁性材基板と、この磁性材基板の軸方向両面に取付けら
れた偏平型ステータコイルと、前記回転軸に一体的に取
付けられ前記磁性材基板に平行な円環状平板壁部とこの
平板壁部の外周縁から軸方向一方に延びた円筒壁部とか
らなるほぼカップ状のロータ本体と、前記平板壁部の前
記一方の面に取付けられ前記磁性材基板の一面の前記ス
テータコイルに対向した偏平型円環状のロータマグネッ
トと、前記円筒壁部の端縁に直接嵌合固定され前記磁性
材基板に平行に配置されると共に前記磁性材基板の他面
の前記ステータコイルに対向した偏平型円環状の他のロ
ータマグネットと、を備えたことを特徴とするものであ
る。
タにあっては、固定の円筒部材と、この円筒部材の内側
にベアリングを介して回転自在に支持された回転軸と、
前記円筒部材の外側に固定された軸方向平面が円環状の
磁性材基板と、この磁性材基板の軸方向両面に取付けら
れた偏平型ステータコイルと、前記回転軸に一体的に取
付けられ前記磁性材基板に平行な円環状平板壁部とこの
平板壁部の外周縁から軸方向一方に延びた円筒壁部とか
らなるほぼカップ状のロータ本体と、前記平板壁部の前
記一方の面に取付けられ前記磁性材基板の一面の前記ス
テータコイルに対向した偏平型円環状のロータマグネッ
トと、前記円筒壁部の端縁に直接嵌合固定され前記磁性
材基板に平行に配置されると共に前記磁性材基板の他面
の前記ステータコイルに対向した偏平型円環状の他のロ
ータマグネットと、を備えたことを特徴とするものであ
る。
上述した本発明のブラシレスモータにおいては、磁性
材基板と両面側にステータコイル及びロータマグネット
を配設し、２組のモータ磁気回路でロータを回転駆動す
るため、従来の１組の磁気回路しか持たない偏平型ブラ
シレスモータに比較し、モータの単位容積当たりの出力
が大幅に増大する。
材基板と両面側にステータコイル及びロータマグネット
を配設し、２組のモータ磁気回路でロータを回転駆動す
るため、従来の１組の磁気回路しか持たない偏平型ブラ
シレスモータに比較し、モータの単位容積当たりの出力
が大幅に増大する。
特に、本発明では、回転軸に一体的に取付けたロータ
本体に２つのロータマグネットを直接取付け、両ロータ
マグネットがロータ本体を共用する構造であるため、部
品点数の増加を抑えると共に、構造が簡単になる。
本体に２つのロータマグネットを直接取付け、両ロータ
マグネットがロータ本体を共用する構造であるため、部
品点数の増加を抑えると共に、構造が簡単になる。
本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第１図は、本発明のブラシレスモータの実施例を示す
一部断面図である。装置部材９にねじ等の連結具18を用
いて固定された円筒部材７には、その内側に一対のベア
リング6,6を介して上下方向の回転軸３が回転自在に支
持され、円筒部材７の外側にステータコイル組付体８が
固定されている。
一部断面図である。装置部材９にねじ等の連結具18を用
いて固定された円筒部材７には、その内側に一対のベア
リング6,6を介して上下方向の回転軸３が回転自在に支
持され、円筒部材７の外側にステータコイル組付体８が
固定されている。
ステータコイル組付体８は、円筒部材７の外周面に固
定された軸方向平面が円環状の磁性材基板11と、この磁
性材基板11の軸方向両面12,14における外周部にそれぞ
れ取付けられた偏平型ステータコイル13…,13′…とを
備えている。このステータコイル13…,13′…は、コイ
ル素線を巻いて偏平な巻設体として形成したものであ
り、両面12,14における複数個のステータコイル13…,1
3′…は接着剤等により固着されている。偏平型ステー
タコイル13…,13′…は、これを平面的に見た場合、磁
性材基板11の両面12,14に同一位置となるようにそれぞ
れ配置されている。
定された軸方向平面が円環状の磁性材基板11と、この磁
性材基板11の軸方向両面12,14における外周部にそれぞ
れ取付けられた偏平型ステータコイル13…,13′…とを
備えている。このステータコイル13…,13′…は、コイ
ル素線を巻いて偏平な巻設体として形成したものであ
り、両面12,14における複数個のステータコイル13…,1
3′…は接着剤等により固着されている。偏平型ステー
タコイル13…,13′…は、これを平面的に見た場合、磁
性材基板11の両面12,14に同一位置となるようにそれぞ
れ配置されている。
回転軸３に一体的に設けられたロータ1,2は、回転軸
４に取付部材５を用いて取付られたほぼカップ状のロー
タ本体17と、このロータ本体17に共通に取付られた２個
の偏平型円環状のロータマグネット15,15′とからな
る。ロータ本体17は、磁性材基板11に平行な円環状平板
壁部17aと、この平板壁部17aの外周縁から軸方向一方つ
まり下方へ延びた円筒壁部17bとからなり、平板壁部17a
の内周部が取付部材５に固着され支持されている。一方
のロータマグネット15は、平板壁部17aの下面外周部に
磁性材基板11の上面14のステータコイル13…に軸方向微
小間隙を介して対向するように配置されている。他方の
ロータマグネット15′の内径は一方のロータマグネット
15の内径とほぼ等しいが、他方のロータマグネット15′
の外径は一方のロータマグネット15の外径より大きく円
筒壁部17bの外径とほぼ等しく形成されており、この他
方のロータマグネット15′は円筒壁部17bの端縁に直接
嵌合固定され、磁性材基板11に平行で磁性材基板11の下
面のステータコイル13′に軸方向微小間隙を介して対向
するように配置されている。そして、ロータ本体17と一
方のロータマグネット15とによりロータ２が構成され、
ロータ本体17と他方のロータマグネット15′とによりロ
ータ１が構成されている。
４に取付部材５を用いて取付られたほぼカップ状のロー
タ本体17と、このロータ本体17に共通に取付られた２個
の偏平型円環状のロータマグネット15,15′とからな
る。ロータ本体17は、磁性材基板11に平行な円環状平板
壁部17aと、この平板壁部17aの外周縁から軸方向一方つ
まり下方へ延びた円筒壁部17bとからなり、平板壁部17a
の内周部が取付部材５に固着され支持されている。一方
のロータマグネット15は、平板壁部17aの下面外周部に
磁性材基板11の上面14のステータコイル13…に軸方向微
小間隙を介して対向するように配置されている。他方の
ロータマグネット15′の内径は一方のロータマグネット
15の内径とほぼ等しいが、他方のロータマグネット15′
の外径は一方のロータマグネット15の外径より大きく円
筒壁部17bの外径とほぼ等しく形成されており、この他
方のロータマグネット15′は円筒壁部17bの端縁に直接
嵌合固定され、磁性材基板11に平行で磁性材基板11の下
面のステータコイル13′に軸方向微小間隙を介して対向
するように配置されている。そして、ロータ本体17と一
方のロータマグネット15とによりロータ２が構成され、
ロータ本体17と他方のロータマグネット15′とによりロ
ータ１が構成されている。
なお、ロータマグネット15,15′は、そのステータコ
イル13…,13′…との対向面積を所定中心角毎にＮ極,S
極,N極,S極と順次着磁されている。
イル13…,13′…との対向面積を所定中心角毎にＮ極,S
極,N極,S極と順次着磁されている。
ステータコイル13…,13′…は、図例では、第２図及
び第３図に示すように、磁性材基板11を平面的に見て、
円周方向における同一位置に配設されたステータコイル
13…,13′…の両端を該両ステータコイル13…,13′…が
直列接続されるように結線されている。
び第３図に示すように、磁性材基板11を平面的に見て、
円周方向における同一位置に配設されたステータコイル
13…,13′…の両端を該両ステータコイル13…,13′…が
直列接続されるように結線されている。
磁性材基板11には、各種電子部品が実装されると共に
図示省略の回路基板が積層されている。磁性材基板11の
上面14には磁気センサ16が取付けられており、このセン
サ16によりロータマグネット15の回転位置が検知され、
該回転位置に対応した制御電流が各ステータコイル13
…,13′…に供給される。
図示省略の回路基板が積層されている。磁性材基板11の
上面14には磁気センサ16が取付けられており、このセン
サ16によりロータマグネット15の回転位置が検知され、
該回転位置に対応した制御電流が各ステータコイル13
…,13′…に供給される。
ここで、磁性材基板11の両面とステータコイル13…,1
3′…において、円周方向における同一位置に配置した
対応するステータコイル13…,13′…を、第４図に示す
ように並列に接続することにより、ステータコイル13
…,13′…の一端A,C間の電圧VEは、第３図の場合の1/2
とすることができる。このように結線の変更により定格
電圧を２種類とすることができる。
3′…において、円周方向における同一位置に配置した
対応するステータコイル13…,13′…を、第４図に示す
ように並列に接続することにより、ステータコイル13
…,13′…の一端A,C間の電圧VEは、第３図の場合の1/2
とすることができる。このように結線の変更により定格
電圧を２種類とすることができる。
上記実施例の場合と異なり、第５図及び第６図に示す
ように、磁性材基板11を隔てて対応する偏平型ステータ
コイル13…,13′…を相互に平面的に見て他方より所定
角度θだけ円周方向にずれた位置に配設すれば、対応す
るステータコイル13…,13′…によるトルクの波形C,C′
は、上記角度θつまりシフト角θだけ一方を他方に平行
移動した同一形状となる。両ステータコイル13…,13′
…による合成トルクの波形Ｌは、第６図に示すように個
々のコイル13…,13′…によるトルク波形に生じていた
トルク変動が緩和され、合成トルクのトルクリップルが
小さくなり、コッキングが改善される。これと同一効果
を得るためには、第７図に示すように、一対のロータマ
グネット15,15′を相互にシフト角θだけずらせて配置
してもよい。
ように、磁性材基板11を隔てて対応する偏平型ステータ
コイル13…,13′…を相互に平面的に見て他方より所定
角度θだけ円周方向にずれた位置に配設すれば、対応す
るステータコイル13…,13′…によるトルクの波形C,C′
は、上記角度θつまりシフト角θだけ一方を他方に平行
移動した同一形状となる。両ステータコイル13…,13′
…による合成トルクの波形Ｌは、第６図に示すように個
々のコイル13…,13′…によるトルク波形に生じていた
トルク変動が緩和され、合成トルクのトルクリップルが
小さくなり、コッキングが改善される。これと同一効果
を得るためには、第７図に示すように、一対のロータマ
グネット15,15′を相互にシフト角θだけずらせて配置
してもよい。
上述した実施例においては、磁性材基板11の一面だけ
でなく、両面にこの磁性材基板11を共通としてステータ
コイル13…,13′…を配設し、これにそれぞれ対向する
ようにロータマグネット15,15′を共通の回転軸３に一
体的に設けたので、一面のみにステータコイル等を設け
た場合と比較すると、出力をほぼ倍増させることがで
き、しかもこれに伴うモータの全体容積の増加は僅かで
ある。その上、両ロータマグネット15,15′は共通のロ
ータ本体17に直接取付けられ、ベアリング6,6や円筒部
材７、磁気センサ16等の部品も共通としているので、部
品点数が大幅に増加することはなく、組立も容易にな
る。
でなく、両面にこの磁性材基板11を共通としてステータ
コイル13…,13′…を配設し、これにそれぞれ対向する
ようにロータマグネット15,15′を共通の回転軸３に一
体的に設けたので、一面のみにステータコイル等を設け
た場合と比較すると、出力をほぼ倍増させることがで
き、しかもこれに伴うモータの全体容積の増加は僅かで
ある。その上、両ロータマグネット15,15′は共通のロ
ータ本体17に直接取付けられ、ベアリング6,6や円筒部
材７、磁気センサ16等の部品も共通としているので、部
品点数が大幅に増加することはなく、組立も容易にな
る。
特に、小出力のモータに適用すれば、磁性材基板11,
ステータコイル13…,13′…，ロータマグネット15,15′
等の軸方向寸法を一層小さくすることが可能となり、よ
り薄型化が可能となる。
ステータコイル13…,13′…，ロータマグネット15,15′
等の軸方向寸法を一層小さくすることが可能となり、よ
り薄型化が可能となる。
〔発明の効果〕 本発明は、以上のように構成されているので、次に記
載の効果を奏する。
載の効果を奏する。
ステータコイルとロータマグネットとを軸方向に対
向させて偏平化が可能なアキシャルギャップ型モータを
提供でき、その上、共通の磁性材基板の両面に一対のス
テータコイルを配設すると共に、これに軸方向に対向す
る一対のロータマグネットをロータ本体を介して回転軸
に一体的に結合するので、ステータコイルとロータマグ
ネットとを２組組み合わせることができ、単位容積当た
りの出力を大きくすることができ、、偏平小形で高出力
のブラシレスモータを提供することが可能になる。
向させて偏平化が可能なアキシャルギャップ型モータを
提供でき、その上、共通の磁性材基板の両面に一対のス
テータコイルを配設すると共に、これに軸方向に対向す
る一対のロータマグネットをロータ本体を介して回転軸
に一体的に結合するので、ステータコイルとロータマグ
ネットとを２組組み合わせることができ、単位容積当た
りの出力を大きくすることができ、、偏平小形で高出力
のブラシレスモータを提供することが可能になる。
ステータコイルを支持する磁性材基板を両ステータ
コイルに共通に使用できるだけでなく、回転軸に一体的
に連結されたロータ本体に両ロータマグネットを直接取
付けてロータ本体を両ロータマグネットに共通に使用で
き、２組のモータ磁気回路を具備するにも拘らず、部品
点数を少なくでき、構造が簡単になる上、組立も容易に
なる効果がある。
コイルに共通に使用できるだけでなく、回転軸に一体的
に連結されたロータ本体に両ロータマグネットを直接取
付けてロータ本体を両ロータマグネットに共通に使用で
き、２組のモータ磁気回路を具備するにも拘らず、部品
点数を少なくでき、構造が簡単になる上、組立も容易に
なる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の要部を示す切断正面図、第
２図はステータコイルの配置説明図、第３図と第４図は
ステータコイルの夫々結線方法の説明図、第５図は対応
するステータコイルを相互に偏位させた場合の配置を示
す一部省略平面図、第６図は発生トルクの波形図、第７
図は対応するロータマグネットを相互に偏位させた場合
の配置を示す一部省略平面図である。 1,2……ロータ、３……回転軸、6,6……ベアリング、７
……円筒部材、11……磁性材基板、13,13′……ステー
タコイル、15,15′……ロータマグネット、17……ロー
タ本体、17a……平板壁部、17b……円筒壁部。
２図はステータコイルの配置説明図、第３図と第４図は
ステータコイルの夫々結線方法の説明図、第５図は対応
するステータコイルを相互に偏位させた場合の配置を示
す一部省略平面図、第６図は発生トルクの波形図、第７
図は対応するロータマグネットを相互に偏位させた場合
の配置を示す一部省略平面図である。 1,2……ロータ、３……回転軸、6,6……ベアリング、７
……円筒部材、11……磁性材基板、13,13′……ステー
タコイル、15,15′……ロータマグネット、17……ロー
タ本体、17a……平板壁部、17b……円筒壁部。
Claims (1)
- 【請求項１】固定の円筒部材と、該円筒部材の内側にベ
アリングを介して回転自在に支持された回転軸と、前記
円筒部材の外側に固定された軸方向平面が円環状の磁性
材基板と、該磁性材基板の軸方向両面に取付けられた偏
平型ステータコイルと、前記回転軸に一体的に取付けら
れ前記磁性材基板を平行な円環状平板壁部と該平板壁部
の外周縁から軸方向一方に延びた円筒壁部とからなるほ
ぼカップ状のロータ本体と、前記平板壁部の前記一方の
面に取付けられ前記磁性材基板の一面の前記ステータコ
イルに対向した偏平型円環状のロータマグネットと、前
記円筒壁部の端縁に直接嵌合固定され前記磁性材基板に
平行に配置されると共に前記磁性材基板の他面の前記ス
テータコイルに対向した偏平型円環状の他のロータマグ
ネットと、を備えたことを特徴とするブラシレスモー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331576A JP2657796B2 (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | ブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331576A JP2657796B2 (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | ブラシレスモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01174253A JPH01174253A (ja) | 1989-07-10 |
| JP2657796B2 true JP2657796B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=18245198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62331576A Expired - Fee Related JP2657796B2 (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | ブラシレスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657796B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8338999B2 (en) | 2007-07-31 | 2012-12-25 | Seiko Epson Corporation | Brushless motor |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1986311A2 (en) | 2007-04-26 | 2008-10-29 | Seiko Epson Corporation | Brushless electric machine |
| JP5151486B2 (ja) * | 2007-04-26 | 2013-02-27 | セイコーエプソン株式会社 | ブラシレス電気機械、装置、移動体、及び、ロボット |
| JP5266746B2 (ja) * | 2007-07-31 | 2013-08-21 | セイコーエプソン株式会社 | ブラシレスモータ、装置、及び、ロボット |
| JP2009100543A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Seiko Epson Corp | 電動装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60177673U (ja) * | 1984-05-02 | 1985-11-26 | 日本ビクター株式会社 | 電動機 |
-
1987
- 1987-12-26 JP JP62331576A patent/JP2657796B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8338999B2 (en) | 2007-07-31 | 2012-12-25 | Seiko Epson Corporation | Brushless motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01174253A (ja) | 1989-07-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |