JP2667740B2 - 偏平ｄｃブラシレスモータ - Google Patents
偏平ｄｃブラシレスモータInfo
- Publication number
- JP2667740B2 JP2667740B2 JP2405775A JP40577590A JP2667740B2 JP 2667740 B2 JP2667740 B2 JP 2667740B2 JP 2405775 A JP2405775 A JP 2405775A JP 40577590 A JP40577590 A JP 40577590A JP 2667740 B2 JP2667740 B2 JP 2667740B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- magnet
- flat
- motor
- brushless motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Brushless Motors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は偏平ＤＣブラシレスモー
タに関する。
タに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に、一般的な偏平ＤＣブラシレスモ
ータを示す。図において偏平ＤＣブラシレスモータは、
マグネット２１から構成されるロータと、６つのコア２
２と、各コア２２の周囲に位置するコイルボビン２３
と、これらを搭載するための基板２４とから構成され
る。
ータを示す。図において偏平ＤＣブラシレスモータは、
マグネット２１から構成されるロータと、６つのコア２
２と、各コア２２の周囲に位置するコイルボビン２３
と、これらを搭載するための基板２４とから構成され
る。
【０００３】マグネット２１は、図３に示すように円周
方向にＮ，Ｓ極交互に８極分割された永久磁石である。
方向にＮ，Ｓ極交互に８極分割された永久磁石である。
【０００４】コア２２は、円柱形の強磁性体から構成さ
れており、マグネット２１に対向して基板２４上に配置
される。コア２２は、基板２４の中心から６０°ごとに
６箇所円形状に配置される。
れており、マグネット２１に対向して基板２４上に配置
される。コア２２は、基板２４の中心から６０°ごとに
６箇所円形状に配置される。
【０００５】コイルボビン２３のコイルは、コア２２の
周囲に巻装され、マグネット２１との位置関係により選
択的に電流を流してコア２２を電磁石とし、その電磁作
用によりマグネット２１からなるロータを回転させる。
周囲に巻装され、マグネット２１との位置関係により選
択的に電流を流してコア２２を電磁石とし、その電磁作
用によりマグネット２１からなるロータを回転させる。
【０００６】このようなコア２２を有する偏平ＤＣブラ
シレスモータは、コア２２を持たない構造のものに比べ
て大きな出力トルクが得られるという特徴を持ってい
る。
シレスモータは、コア２２を持たない構造のものに比べ
て大きな出力トルクが得られるという特徴を持ってい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上のような偏平ＤＣ
ブラシレスモータは、その構造上コア２２を有するため
に、コギングトルクの発生を免れ得ない。そのため、出
力トルクの変動が大きい、モータ回転時の振動や騒音が
大きい、モータの制御性が悪い等の課題があった。
ブラシレスモータは、その構造上コア２２を有するため
に、コギングトルクの発生を免れ得ない。そのため、出
力トルクの変動が大きい、モータ回転時の振動や騒音が
大きい、モータの制御性が悪い等の課題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するための手段は、円周方向にＮ，Ｓ極交互に８極分割
された円環状マグネットと、該マグネットに面対向する
ように円形状に配置された６つの円柱形コアを有する偏
平ＤＣブラシレスモータにおいて、モータの回転中心か
ら各コアの側面へ引いた接線の成す角度θが２６°〜３
２°となるように前記コア径を設定したことを特徴とす
る。
するための手段は、円周方向にＮ，Ｓ極交互に８極分割
された円環状マグネットと、該マグネットに面対向する
ように円形状に配置された６つの円柱形コアを有する偏
平ＤＣブラシレスモータにおいて、モータの回転中心か
ら各コアの側面へ引いた接線の成す角度θが２６°〜３
２°となるように前記コア径を設定したことを特徴とす
る。
【０００９】
【作用】本発明は、モータの回転中心から各コアの側面
へ引いた接線の成す角度θが２６°〜３２°となるよう
に前記コア径を設定したので、各コアにかかるトルクの
合成トルクが最小とすることができるのである。
へ引いた接線の成す角度θが２６°〜３２°となるよう
に前記コア径を設定したので、各コアにかかるトルクの
合成トルクが最小とすることができるのである。
【００１０】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【００１１】発明者は、偏平ＤＣブラシレスモータのコ
ギングトルクの発生を最小にするために、図２に示す原
理の偏平ＤＣブラシレスモータを用い、円形コア２２の
大きさを変えることによって、図４に示す、モータの回
転中心Ｏから各コア２２の側面へ引いた接線の成す角度
θを変え、この角度θとコギングトルクの最大値の関係
を調べた。
ギングトルクの発生を最小にするために、図２に示す原
理の偏平ＤＣブラシレスモータを用い、円形コア２２の
大きさを変えることによって、図４に示す、モータの回
転中心Ｏから各コア２２の側面へ引いた接線の成す角度
θを変え、この角度θとコギングトルクの最大値の関係
を調べた。
【００１２】図１は上記角度θとコギングトルク最大値
の関係を示すグラフである。これによれば、コギングト
ルクはθ＝２８．５°近傍で最小となりそれより大きく
ても小さくても大きくなっている。特にθ＝２６°以下
と、θ＝３２°以上でコギングトルクは急激に大きくな
ってくる。
の関係を示すグラフである。これによれば、コギングト
ルクはθ＝２８．５°近傍で最小となりそれより大きく
ても小さくても大きくなっている。特にθ＝２６°以下
と、θ＝３２°以上でコギングトルクは急激に大きくな
ってくる。
【００１３】従って、偏平ＤＣブラシレスモータは、モ
ータの回転中心Ｏから各コア２２の側面へ引いた接線の
成す角度θを２６°〜３２°にするのが好ましい。
ータの回転中心Ｏから各コア２２の側面へ引いた接線の
成す角度θを２６°〜３２°にするのが好ましい。
【００１４】これは以下のような理由によると考えられ
る。
る。
【００１５】図５は円環状のマグネット２１を直線状に
展開した図で、マグネット２１近傍にコア２２が配置さ
れている図である。図６は図５の各位置関係でのマグネ
ット間に働く力を表すグラフである。ここで、図６の
Ａ，Ｂ，Ｃの各点はそれぞれ図５（ａ），（ｂ），
（ｃ）の位置に対応する。図６において、力の＋方向は
マグネット２１を左方向に動かそうとする向きの力であ
り、−方向はマグネット２１を右方向に動かそうとする
向きの力である。
展開した図で、マグネット２１近傍にコア２２が配置さ
れている図である。図６は図５の各位置関係でのマグネ
ット間に働く力を表すグラフである。ここで、図６の
Ａ，Ｂ，Ｃの各点はそれぞれ図５（ａ），（ｂ），
（ｃ）の位置に対応する。図６において、力の＋方向は
マグネット２１を左方向に動かそうとする向きの力であ
り、−方向はマグネット２１を右方向に動かそうとする
向きの力である。
【００１６】図６に示すように、Ａ点ではマグネット２
１に力は加わらない。Ａ点とＢ点の間ではマグネット２
１を左方向に動かそうという力が加わる。Ｂ点ではマグ
ネット２１に力は加わらない。Ｂ点とＣ点の間ではマグ
ネット２１を右方向に動かそうとする力が加わる。そし
てＣ点ではまたマグネット２１に力が加わらなくなる。
各マグネット２１には、このＡ〜Ｃに至る角度２２．５
°を１周期として正弦波に似たコギングトルクが加わ
る。
１に力は加わらない。Ａ点とＢ点の間ではマグネット２
１を左方向に動かそうという力が加わる。Ｂ点ではマグ
ネット２１に力は加わらない。Ｂ点とＣ点の間ではマグ
ネット２１を右方向に動かそうとする力が加わる。そし
てＣ点ではまたマグネット２１に力が加わらなくなる。
各マグネット２１には、このＡ〜Ｃに至る角度２２．５
°を１周期として正弦波に似たコギングトルクが加わ
る。
【００１７】ここで、図５のコア２２の右に隣り合った
コアに加わる力を計算すると、コア間の角度は前述した
ように６０°であるため、上記計算したコギングトルク
の周期２２．５°の２周期と２／３周期分ずれている。
もう一つ右のコアは５周期と１／３、更にもう一つ右の
コア（すなわち対向するコア）は８周期のずれとなり同
周期となる。これから分かるように、６個のコアは対向
するコア同士で同位相のコギングトルクを受ける。
コアに加わる力を計算すると、コア間の角度は前述した
ように６０°であるため、上記計算したコギングトルク
の周期２２．５°の２周期と２／３周期分ずれている。
もう一つ右のコアは５周期と１／３、更にもう一つ右の
コア（すなわち対向するコア）は８周期のずれとなり同
周期となる。これから分かるように、６個のコアは対向
するコア同士で同位相のコギングトルクを受ける。
【００１８】ところで、６個の１／３ずつ位相のずれた
コギングトルクを受ける偏平ＤＣブラシレスモータは各
コア２２に受けるコギングトルク波形が正弦波であるな
ら合成コギングトルクは打ち消し合って０になる。実際
は、各コア２２はそれぞれ有限の大きさを持つため、図
６に示す様に正弦波と異なる力を受けるのでコギングト
ルクが０になることはない。図１によれば、θが２６°
〜３２°の範囲からはみ出すと各コアにかかるトルクは
正弦波と異なっていき、コギングトルクはだんだん大き
くなっていく。尚、θが２１．５°以下でだんだんコギ
ングトルクが小さくなるのはコア径が小さくなってこの
コア内を通る磁束量が減少するためだと考えられる。従
って、これより小さい場合はモータのトルク自体が小さ
くなり、モータのコアとして不適当となる。
コギングトルクを受ける偏平ＤＣブラシレスモータは各
コア２２に受けるコギングトルク波形が正弦波であるな
ら合成コギングトルクは打ち消し合って０になる。実際
は、各コア２２はそれぞれ有限の大きさを持つため、図
６に示す様に正弦波と異なる力を受けるのでコギングト
ルクが０になることはない。図１によれば、θが２６°
〜３２°の範囲からはみ出すと各コアにかかるトルクは
正弦波と異なっていき、コギングトルクはだんだん大き
くなっていく。尚、θが２１．５°以下でだんだんコギ
ングトルクが小さくなるのはコア径が小さくなってこの
コア内を通る磁束量が減少するためだと考えられる。従
って、これより小さい場合はモータのトルク自体が小さ
くなり、モータのコアとして不適当となる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本件発明はモータ
の回転中心Ｏから各コア２２の側面へ引いた接線の成す
角度θを２６°〜３２°になるようコア径を最適化した
ので、コギングトルクが小さい偏平ＤＣブラシレスモー
タが得られる。
の回転中心Ｏから各コア２２の側面へ引いた接線の成す
角度θを２６°〜３２°になるようコア径を最適化した
ので、コギングトルクが小さい偏平ＤＣブラシレスモー
タが得られる。
【００２０】これにより、出力トルクの変動が小さくな
り、モータ回転時の振動や騒音がなくなり、モータの制
御性が良くなるなどの多くの効果が得られる。
り、モータ回転時の振動や騒音がなくなり、モータの制
御性が良くなるなどの多くの効果が得られる。
【図１】モータの回転中心Ｏから各コア２２の側面へ引
いた接線の成す角度θとコギングトルクの関係を示すグ
ラフ
いた接線の成す角度θとコギングトルクの関係を示すグ
ラフ
【図２】一般的な偏平ＤＣブラシレスモータの構成を表
す斜視図
す斜視図
【図３】マグネットとコアの位置関係を示す図
【図４】モータの回転中心Ｏから各コア２２の側面へ引
いた接線の成す角度θを示す図
いた接線の成す角度θを示す図
【図５】マグネットとコアの位置関係とそれに加わる力
の関係を説明するためのマグネットの展開図
の関係を説明するためのマグネットの展開図
【図６】図５における各位置における力の加わりを説明
するグラフ
するグラフ
２１ マグネット ２２ コア
Claims (1)
- 【請求項１】 円周方向にＮ，Ｓ極交互に８極分割され
た円環状マグネットと、該マグネットに面対向するよう
に円形状に配置された６つの円柱形コアを有する偏平Ｄ
Ｃブラシレスモータにおいて、モータの回転中心から各
コアの側面へ引いた接線の成す角度θが２６°〜３２°
となるように前記コア径を設定したことを特徴とする偏
平ＤＣブラシレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2405775A JP2667740B2 (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 偏平ｄｃブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2405775A JP2667740B2 (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 偏平ｄｃブラシレスモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04222448A JPH04222448A (ja) | 1992-08-12 |
| JP2667740B2 true JP2667740B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=18515384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2405775A Expired - Lifetime JP2667740B2 (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 偏平ｄｃブラシレスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2667740B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS545518A (en) * | 1977-06-15 | 1979-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor cut |
| JPS63167657A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-11 | Canon Inc | 直流ブラシレスモ−タ |
| JPS63146466U (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-27 | ||
| JP2783546B2 (ja) * | 1988-05-11 | 1998-08-06 | 株式会社東芝 | ブラシレスモーター |
-
1990
- 1990-12-25 JP JP2405775A patent/JP2667740B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04222448A (ja) | 1992-08-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970603 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627 Year of fee payment: 14 |