JP2783546B2 - Brushless motor - Google Patents

Brushless motor

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JP2783546B2
JP2783546B2 JP63114382A JP11438288A JP2783546B2 JP 2783546 B2 JP2783546 B2 JP 2783546B2 JP 63114382 A JP63114382 A JP 63114382A JP 11438288 A JP11438288 A JP 11438288A JP 2783546 B2 JP2783546 B2 JP 2783546B2
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center
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茂也 谷本
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明はVTR用キャプスタンモーター等に使用される
ブラシレスモーターに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a brushless motor used for a capstan motor for a VTR or the like.

(従来の技術) 最近、ビデオテープレコーダ(VTR)とかデジタルオ
ーディオテープレコーダー(DAT)等の映像機器や音響
機器といった精密機器において、テーブルの駆動源たる
モーターには、ブラシレスモーターが使用されている。
このような機器におけるモーターには高回転精度が要求
され、そのためにトルクリップルの少ないモーターが要
望されている。
(Prior Art) Recently, brushless motors have been used as motors as drive sources of tables in precision equipment such as video equipment and audio equipment such as video tape recorders (VTRs) and digital audio tape recorders (DATs).
The motor in such equipment is required to have high rotational accuracy, and therefore a motor with little torque ripple is demanded.

この種モーターの一例を第20図ないし第22図に示して
いる。このモーターは3相全波駆動方式とされている。
同図において、1a1,1a2,1b1,1b2,1c1,1c2はステー
ター基板2に取着された固定子コイル、3は回転子4の
ローターヨーク5に取着されたリング状のローターマグ
ネットであり、これらは空隙を介して対向しており、こ
の場合アキシャルギャップ形をなしている。上記ロータ
ーマグネット3は第22図からわかるように8極に着磁さ
れている。
An example of this type of motor is shown in FIGS. 20 to 22. This motor is of a three-phase full-wave drive system.
In the same figure, 1 a1 , 1 a2 , 1 b1 , 1 b2 , 1 c1 , 1 c2 are stator coils attached to the stator substrate 2, and 3 is a ring-shaped attached to the rotor yoke 5 of the rotor 4. These rotor magnets face each other through a gap, and in this case, form an axial gap shape. The rotor magnet 3 is magnetized to eight poles as can be seen from FIG.

しかして、固定子1a1,1a2,1b1,1b2,1c1,1c2に所
定の順序で電気角120度通電することにより、前記ロー
ターマグネット3との間に磁気的な吸引力もしくは反発
力を生じさせてこの回転子4を回転させる。この場合、
ローターマグネット3の一般的な空隙磁束分布を第23図
に示しており、この時、3相全波駆動方式であるので、
電気角で120度ずつ位相がずれた波形A,B,Cとそれらを反
転させた波形A′,B′,C′とが合成される。このような
磁界と固定子コイル1a1,1a2,1b1,1b2,1c1,1c2に流
れる電流によってモータートルクが発生する。
The stators 1 a1 , 1 a2 , 1 b1 , 1 b2 , 1 c1 , 1 c2 are energized in a predetermined order at an electrical angle of 120 degrees, so that a magnetic attraction force between the stator and the rotor magnets 3 is obtained. A repulsive force is generated to rotate the rotor 4. in this case,
The general air gap magnetic flux distribution of the rotor magnet 3 is shown in FIG. 23. At this time, since the three-phase full-wave drive system is used,
Waveforms A, B, and C whose phases are shifted by 120 degrees in electrical angle are combined with waveforms A ', B', and C 'that are inverted from each other. A motor torque is generated by such a magnetic field and a current flowing through the stator coils 1a1 , 1a2 , 1b1 , 1b2 , 1c1 , and 1c2 .

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、固定子コイル1a1,1a2,1b1,1b2,1
c1,1c2にほぼ一定の電流が通電されるこの種モーター
において、第23図のような正弦波形合成の空隙磁束分布
では、第24図のようなトルクリップルが発生する。この
結果、回転子の回転速度が変動するところの回転むらが
起こり、このモーターを使用する機器においてワウ・フ
ラッタやジッタが発生するという欠点があった。本発明
は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、
トルクリップルを低減できるブラシレスモーターを提供
するにある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the stator coils 1 a1 , 1 a2 , 1 b1 , 1 b2 , 1
In this type of motor in which a substantially constant current flows through c1 and 1c2 , a torque ripple as shown in FIG. 24 occurs in the air-gap magnetic flux distribution of sine waveform synthesis as shown in FIG. As a result, there is a problem that uneven rotation occurs where the rotation speed of the rotor fluctuates, and wow and flutter and jitter occur in equipment using this motor. The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to
An object of the present invention is to provide a brushless motor that can reduce torque ripple.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 請求項1の発明は、固定子コイルと、これと空隙を介
して対向するリング状のローターマグネットとを具備
し、三相全波駆動方式にて駆動されるものにおいて、前
記ローターマグネットの各磁極にあって前記空隙側の面
の略中央部に、夫々、個別に、磁束密度の中央付近を平
坦化する均一肉厚状の磁性板を取付けたところに特徴を
有する。
[Constitution of the Invention] (Means for Solving the Problems) The invention according to claim 1 includes a stator coil, and a ring-shaped rotor magnet opposed to the stator coil via an air gap, and is a three-phase full-wave drive system. In each of the magnetic poles of the rotor magnet, a substantially thick magnetic plate for flattening the vicinity of the center of the magnetic flux density is provided individually at substantially the center of the surface on the air gap side. It has features when it is attached.

請求項2の発明は、固定子コイルと、これと空隙を介
して対向するリング状のローターマグネットとを具備
し、三相全波駆動方式にて駆動されるものにおいて、前
記ローターマグネットを、磁気の強さが異なる複数のリ
ング状単位マグネットから構成し、且つ、各磁極におい
て、その極中心で磁気強さ大のリング状単位マグネット
の占める割合を極境界付近で占める割合より小さくして
磁束密度の中央付近を平坦化するように構成したところ
に特徴を有する。
The invention according to claim 2 includes a stator coil and a ring-shaped rotor magnet opposed to the stator coil via an air gap, and is driven by a three-phase full-wave drive system. In each magnetic pole, the ratio occupied by the ring-shaped unit magnet having a large magnetic strength at the center of the pole is made smaller than the ratio occupied near the pole boundary, and the magnetic flux density is reduced. Is characterized in that it is configured to flatten the vicinity of the center of the.

請求項3の発明は、固定子コイルと、これと空隙を介
して対向するリング状のローターマグネットとを具備
し、三相全波駆動方式にて駆動されるものにおいて、前
記ローターマグネットの各磁極の中心部の前記空隙側の
面を、磁束密度の中央付近を平坦化するように、中央部
が深いほぼV字形凹状に形成し且つその凹状部の深さを
H[mm]とし幅をW[mm]としたときH/Wが0.125以上と
なるように設定したところに特徴を有する。
The invention according to claim 3 includes a stator coil, and a ring-shaped rotor magnet opposed to the stator coil via an air gap, and is driven by a three-phase full-wave drive system. The surface of the air gap side at the center of is formed in a substantially V-shaped concave shape having a deep central portion so as to flatten the vicinity of the center of the magnetic flux density, the depth of the concave portion is set to H [mm], and the width is set to W. The feature is that H / W is set to be 0.125 or more when [mm] is set.

請求項4の発明は、請求項1の発明において、各磁極
の空隙側の面に対する前記磁性板の占める割合が、1極
分の電気角180度中の略中央部における通電角に相当す
る電気角以上であるところに特徴を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the ratio of the magnetic plate to the surface of the gap side of each magnetic pole is equivalent to a conduction angle at a substantially central portion in an electrical angle of 180 degrees for one pole. The feature is that it is more than a corner.

(作用) 上記請求項1の発明によれば、ローターマグネットの
各磁極にあって空隙側の面の略中央部に、夫々、個別
に、磁束密度の中央付近を平坦化する均一肉厚状の磁性
板を取付けたので、この磁性板が面する部分の空隙にお
ける磁束密度がほぼ一定となるように分布する。このと
き、固定子コイルの各相の電流が一定でしかも磁束密度
が一定となる割合が大きいほどトルクリップルは減少す
る。
According to the first aspect of the present invention, each of the magnetic poles of the rotor magnet has a uniform thickness that flattens the vicinity of the center of the magnetic flux density individually at substantially the center of the surface on the gap side. Since the magnetic plate is attached, the magnetic flux density is distributed so that the magnetic flux density in the air gap at the portion facing the magnetic plate is substantially constant. At this time, the torque ripple decreases as the current of each phase of the stator coil becomes constant and the ratio of the constant magnetic flux density increases.

上記請求項2の発明によれば、ローターマグネット
を、磁気の強さが異なる複数のリング状単位マグネット
から構成し、且つ、各磁極において、その極中心で磁気
強さ大のリング状単位マグネットの占める割合を極境界
付近で占める割合より小さくして磁束密度の中央付近を
平坦化するように構成したので、各磁極での磁束密度分
布がほぼ一様となる。従って、上述同様にトルクリップ
ルの減少化が図れる。
According to the second aspect of the present invention, the rotor magnet is composed of a plurality of ring-shaped unit magnets having different magnetic intensities, and at each magnetic pole, a ring-shaped unit magnet having a large magnetic intensity at its pole center. Since the occupation ratio is made smaller than the occupation ratio in the vicinity of the pole boundary and the vicinity of the center of the magnetic flux density is flattened, the magnetic flux density distribution in each magnetic pole becomes substantially uniform. Therefore, the torque ripple can be reduced as described above.

また、上記請求項3の発明によれば、ローターマグネ
ットの各磁極の中心部の前記空隙側の面を、磁束密度の
中央付近を平坦化するように、中央部が深いほぼV字形
凹状に形成し且つその凹状部の深さをH[mm]とし幅を
W[mm]としたときH/Wが0.125以上となるように設定し
たので、各磁極での磁束密度分布がほぼ一様となる。従
って、上述同様にトルクリップルの減少化が図れる。
According to the third aspect of the present invention, the surface of the center of each magnetic pole of the rotor magnet on the gap side is formed in a substantially V-shaped concave shape with a deep central portion so as to flatten the vicinity of the center of the magnetic flux density. When the depth of the concave portion is H [mm] and the width is W [mm], the H / W is set to be 0.125 or more, so that the magnetic flux density distribution at each magnetic pole becomes substantially uniform. . Therefore, the torque ripple can be reduced as described above.

請求項4の発明によれば、各相のトルクを合成したと
きのトルクの平坦化に大いに寄与できて、トルクリップ
ルはさらに低減される。
According to the invention of claim 4, it is possible to greatly contribute to the flattening of the torque when the torque of each phase is combined, and the torque ripple is further reduced.

(実施例) 以下本発明の第1の実施例につき第1図ないし第6図
を参照して説明する。第3図には例えばVTR用のキャプ
スタンモーターを縦断面して示しており、同図におい
て、11はスリーブ、12はこのスリーブ11に固着されたス
テーター基板である。このステーター基板11の下面に
は、第4図に示すように、固定子コイル13a1,13a2,13
b1,13b2,13c1,13c2が配設されていると共に、3個の
位置検出素子14,14,14が配設され、さらに磁気抵抗素子
から成る回転数検出用周波数発電機15が配設されてい
る。16は前記スリーブ11内に挿通して軸支した回転軸
で、これの下端には取付部17aを介してローターヨーク1
7が固着されており、このローターヨーク17の上面に
は、前記固定子コイル13a1,13a2,13b1,13b2,13c1
13c2と所定の空隙を介して対向するようにリング状のロ
ーターマグネット18が、固着されている。また、このロ
ーターヨーク17の側縁部には周波数発電機用のマグネッ
ト19が取着されている。
(Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows a longitudinal section of, for example, a capstan motor for a VTR. In FIG. 3, reference numeral 11 denotes a sleeve, and 12 denotes a stator substrate fixed to the sleeve 11. As shown in FIG. 4, stator coils 13 a1 , 13 a2 , 13
b1, 13 b2, 13 c1, 13 c2 with is arranged, three position detecting elements 14, 14, 14 are disposed, distribution rotational speed detection frequency generator 15, further comprising a magnetoresistive element Has been established. Reference numeral 16 denotes a rotating shaft inserted and supported in the sleeve 11, and a lower end of the rotating shaft is provided with a rotor yoke 1 through a mounting portion 17a.
7 is fixed, and on the upper surface of the rotor yoke 17, the stator coils 13a1 , 13a2 , 13b1 , 13b2 , 13c1,.
A ring-shaped rotor magnet 18 is fixed so as to face 13 c2 via a predetermined gap. A magnet 19 for a frequency generator is attached to a side edge of the rotor yoke 17.

上記固定子コイル13a1,13a2,13b1,13b2,13c1,13
c2にあって、固定子コイル13a1と13a2とが直列接続さ
れ、また、固定子コイル13b1と13b2とが、13c1と13c2
が夫々直列接続されている。これら各固定子コイル1
3a1,13a2,13b1,13b2,13c1,13c2には、3相全波の1
20度通電の駆動方式で定められる所定の順序に従ってほ
ぼ一定の電流が通電され、前記ローターマグネット18と
の間で磁気的な吸引力もしくは反発力が発生することに
より、ローターマグネット18,ローターヨーク17及び回
転軸16から成る回転子20が回転する。
The above stator coils 13a1 , 13a2 , 13b1 , 13b2 , 13c1 , 13
In the c2, the stator coil 13 a1 and the 13 a2 are connected in series, also the stator coil 13 b1 and 13 b2 is connected 13 c1 and 13 c2 Togaotto s series. Each of these stator coils 1
3 a1 , 13 a2 , 13 b1 , 13 b2 , 13 c1 , 13 c2 have one of the three-phase full waves
A substantially constant current is supplied in accordance with a predetermined order determined by a drive method of 20-degree conduction, and magnetic attraction or repulsion is generated between the rotor magnet 18 and the rotor magnet 18, the rotor yoke 17. And the rotor 20 including the rotating shaft 16 rotates.

さて、第1図および第2図に示すように、ローターマ
グネット18は、8極に着磁されていて、各磁極には、空
隙側の面の略中央部に、夫々、個別に、磁性板21が夫々
例えば接着により取付けられている。この磁性板21はN
極及びS極にはには跨がらないように設けられており、
この磁性板21は、磁束密度の中央付近を平坦化するため
に均一肉厚状をなしている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotor magnet 18 is magnetized to eight poles, and each magnetic pole is provided with a magnetic plate at a substantially central portion of the surface on the air gap side. 21 are respectively attached, for example, by bonding. This magnetic plate 21 is N
It is provided so as not to straddle the pole and S pole,
The magnetic plate 21 has a uniform thickness in order to flatten the vicinity of the center of the magnetic flux density.

この結果、第5図に示すように、この磁性板21部分に
面する空隙における磁束密度(領域Lで示す)が、ほぼ
一様の分布状態となる。
As a result, as shown in FIG. 5, the magnetic flux density (indicated by the region L) in the gap facing the magnetic plate 21 becomes a substantially uniform distribution state.

ここで、周知のように、この種のモーターの発生トル
クは、次の(1)式で示される。
Here, as is well known, the generated torque of this type of motor is expressed by the following equation (1).

T=k×(bA×lA+bB×lB+bC×lC)……(1) k:
固定子コイルの巻数等に関係する定数 bA,bB,bC:A相,B相,C相の電流 なお、120度通電の場合には、A相とB相,B相とC相,
C相とA相といった組み合わせで常に二つの相だけでト
ルクが発生する。
T = k × (bA × IA + bB × IB + bC × IC) (1) k:
Constants related to the number of turns of the stator coil, etc. bA, bB, bC: A-phase, B-phase, C-phase currents In the case of 120-degree conduction, A-phase and B-phase, B-phase and C-phase,
In combination such as C phase and A phase, torque is always generated only in two phases.

上記式からも分かるように、各相の電流がほぼ一定で
且つ固定子コイルに作用する磁束密度が一定である割合
が大きいほど、トルクリップルは減少することになる。
従って、本実施例によれば、第5図から分かるように、
磁束密度が一定となる領域が広いので、トルクリップル
を減少させることができる。
As can be seen from the above equation, the torque ripple decreases as the ratio of the constant current of each phase and the constant magnetic flux density acting on the stator coil increases.
Therefore, according to this embodiment, as can be seen from FIG.
Since the region where the magnetic flux density is constant is wide, torque ripple can be reduced.

磁極の広さに対する磁性板21の占める割合と、トルク
リップルとの関係を実験によって調べたところ、第6図
に示す結果が得られた。即ち、磁極に対する磁性板21の
占有割合が大きくなると、それだけトルクリップルが減
少する。とくに、ローターマグネット18の1極のなかで
磁性板21が占める割合を電気角で示した大きさが、固定
子コイル13a1,…への通電角以上、例えば120度通電の
場合にはローターマグネット18の1極180度のほぼ0.67
(通電角120.6度)以上とした場合には、第6図に示さ
れているように、トルクリップルはさらに低減される。
When the relationship between the ratio of the magnetic plate 21 to the width of the magnetic pole 21 and the torque ripple was examined by experiments, the results shown in FIG. 6 were obtained. That is, as the occupation ratio of the magnetic plate 21 to the magnetic poles increases, the torque ripple decreases accordingly. In particular, the magnitude of the magnetic plate 21 is shown in electrical angle the ratio among the one pole of the rotor magnet 18, stator coil 13 a1, ... conduction angle or more to, for example, the rotor magnet in the case of a 120 ° conduction 18 1 pole 180 degrees almost 0.67
(Electrification angle of 120.6 degrees) or more, the torque ripple is further reduced as shown in FIG.

特に、各磁極に、磁性板21を個別に設けて、N極とS
極に跨がらないようにしたから、有効磁束の減少を防止
できて、トルク低下を防止できる。すなわち、仮に、磁
性板が各磁極で連続して設けられていると、N極とS極
に跨がるようになり、これでは、磁束が磁性板を通って
短絡するため、ステータ側への磁束が減少してトルク減
少を来すが、本実施例ではそのようなことはない。
In particular, a magnetic plate 21 is separately provided for each magnetic pole, and the N pole and the S
Since it does not straddle the poles, a decrease in effective magnetic flux can be prevented, and a decrease in torque can be prevented. That is, if the magnetic plate is provided continuously at each magnetic pole, the magnetic plate straddles the N pole and the S pole. In this case, the magnetic flux is short-circuited through the magnetic plate, so Although the magnetic flux decreases and the torque decreases, this is not the case in the present embodiment.

なお、上記第1の実施例では、アキシャルギャップ形
のモーターを例示したが、これはラジアルギャップ形の
モーターであってもよく、この場合、本発明の第2の実
施例として示す第7図のように、筒形リング状のロータ
ーマグネット22の内周面側において各磁極の略中央部に
個別に磁性板23を取り付ければよい。この場合も上述と
同様の効果を奏する。
Although the axial gap type motor is exemplified in the first embodiment, it may be a radial gap type motor. In this case, the motor shown in FIG. 7 shown as a second embodiment of the present invention will be described. As described above, the magnetic plate 23 may be individually attached to the inner peripheral surface side of the cylindrical ring-shaped rotor magnet 22 at substantially the center of each magnetic pole. In this case, the same effect as described above is obtained.

次に第8図ないし第13図は本発明の第3の実施例を示
すものであり、この第3の実施例においては、次の点が
第1の実施例と異なる。第8図ないし第10図に示すよう
に、ローターマグネット24を、第1のリング状単位マグ
ネット25と、第2のリング状単位マグネット26とを一体
化して構成しており、この第1のリング状単位マグネッ
ト25と第2のリング状単位マグネット26とでは磁気の強
さが異なるように着磁されている。そして磁性板21は用
いていない。
Next, Figs. 8 to 13 show a third embodiment of the present invention. The third embodiment differs from the first embodiment in the following points. As shown in FIGS. 8 to 10, the rotor magnet 24 is configured by integrating a first ring-shaped unit magnet 25 and a second ring-shaped unit magnet 26, The unit magnet 25 and the second ring unit magnet 26 are magnetized so as to have different magnetic intensities. The magnetic plate 21 is not used.

第1のリング状単位マグネット25は、第2のリング状
単位マグネット26よりも内周側の部分を構成しており、
且つこの第2のリング状単位マグネット26よりも磁気の
強さが強く設定されいる。しかして、このローターマグ
ネット24において、1極を見た場合、その極中心で磁気
の強い第1のリング状単位マグネット25の占める割合が
極境界付近で示す割合より小さめとなる形状にこれら各
単位マグネット25,26の形状を設定し、もって磁束密度
の中央付近を平坦化するように構成している。この結
果、第12図(a)ないし第12図(c)、第11図に示すよ
うに、各磁極に面する空隙における磁束密度(領域L
(電気角120度)で示す)が、ほぼ一様の分布状態とな
る。しかして、トルクリップルの大きさを調べたとこ
ろ、第13図に示すように、トルクリップルが低減するこ
とが確かめられた。なお、第14図は本発明の第4の実施
例を示すものであり、この第4の実施例は上記第3の実
施例と次の点が異なる。この第4実施例では、ラジアル
ギャップ形のモーターにおける、筒型リング状のロータ
ーマグネット27を示しており、この場合もこのマグネッ
ト27は、夫々磁気の強さの異なる第1のリング状単位マ
グネット28と第2のリング状単位マグネット29とから構
成されている。この実施例においても第3の実施例と同
様の効果を奏する。
The first ring-shaped unit magnet 25 forms a part on the inner peripheral side with respect to the second ring-shaped unit magnet 26,
Further, the magnetic strength is set stronger than that of the second ring-shaped unit magnet 26. In this rotor magnet 24, when one pole is viewed, each unit has a shape in which the proportion of the first ring-shaped unit magnet 25 having strong magnetism at the pole center is smaller than the proportion shown near the pole boundary. The shape of the magnets 25 and 26 is set so that the vicinity of the center of the magnetic flux density is flattened. As a result, as shown in FIGS. 12 (a) to 12 (c) and FIG. 11, the magnetic flux density (region L) in the air gap facing each magnetic pole is obtained.
(Indicated by an electrical angle of 120 degrees)), the distribution becomes almost uniform. When the size of the torque ripple was examined, it was confirmed that the torque ripple was reduced as shown in FIG. FIG. 14 shows a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment differs from the third embodiment in the following points. In the fourth embodiment, a cylindrical ring-shaped rotor magnet 27 in a radial gap type motor is shown, and also in this case, the magnet 27 is a first ring-shaped unit magnet 28 having a different magnetic strength. And a second ring-shaped unit magnet 29. This embodiment also has the same effect as the third embodiment.

第15図ないし第18図は本発明の第5の実施例を示して
おり、この第5の実施例においては、次の点が第1の実
施例と異なる。即ち、ローターマグネット30は、その各
磁極にあって空隙側の面を、中央部が深いほどV字形凹
状に形成している。しかして、これによれば、第17図に
示すように、ローターマグネット30の一つの磁極におい
て、その中心側ほど凹んでいるから空隙における磁束密
度が一様となるように分布する。この結果、トルクリッ
プルが減少する。特に、凹部30aの幅W[mm](これは
磁極ピッチと同一としている)に対する深さH[mm]の
割合(H/W)を、第18図から判るように、0.125以上とす
ると、トルクリップルはさらに低減される。
FIGS. 15 to 18 show a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment differs from the first embodiment in the following points. That is, the rotor magnet 30 is formed such that the surface on the gap side in each magnetic pole is formed in a V-shaped concave shape as the center portion is deeper. According to this, as shown in FIG. 17, one magnetic pole of the rotor magnet 30 is concave toward the center, so that the magnetic flux density in the air gap is uniform. As a result, torque ripple is reduced. In particular, when the ratio (H / W) of the depth H [mm] to the width W [mm] (which is the same as the magnetic pole pitch) of the concave portion 30a is 0.125 or more, as can be seen from FIG. Ripple is further reduced.

なお、第19図は本発明の第6の実施例を示すものであ
り、この第6の実施例は上記第5の実施例と次の点が異
なる。この第6の実施例では、ラジアルギャップ形のモ
ーターにおける、筒形リング状のローターマグネット31
を示しており、この場合もこのローターマグネット31
は、各磁極の空隙側の面を略中央部が深いほぼV字形凹
状に形成しており、この実施例においても第5の実施例
と同様の効果を得ることができる。
FIG. 19 shows a sixth embodiment of the present invention. The sixth embodiment differs from the fifth embodiment in the following points. In the sixth embodiment, a cylindrical ring-shaped rotor magnet 31 in a radial gap type motor is used.
The rotor magnet 31 is also shown in this case.
In this embodiment, the surface on the air gap side of each magnetic pole is formed in a substantially V-shaped concave shape with a substantially central portion being deep. In this embodiment, the same effect as that of the fifth embodiment can be obtained.

本発明は上記した各実施例に限定されるものではな
く、例えば、駆動方式としては全波駆動方式に限られず
半波駆動方式であってもよく、また、固定子コイルに対
する通電角も120度に限定されるものではない等、その
要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できるもの
である。
The present invention is not limited to the above-described embodiments.For example, the driving method is not limited to the full-wave driving method, and may be a half-wave driving method. The present invention is not limited to this example, and can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof.

[発明の効果] 本発明は以上の記述にて明らかなように、次の効果を
得ることができる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the present invention can obtain the following effects.

請求項1のブラシレスモーターによれば、固定子コイ
ルと、これと空隙を介して対向するリング状のローター
マグネットとを具備し、三相全波駆動方式にて駆動され
るものにおいて、前記ローターマグネットの各磁極にあ
って前記空隙側の面の略中央部に、夫々、個別に、磁束
密度の中央付近を平坦化する均一肉厚状の磁性板を取付
けたので、モーターのトルクリップルを低減することが
できると共に、トルクの減少を防止できる。また、ロー
ターマグネットとしては従前からのものをそのまま使用
できる利点がある。
The brushless motor according to claim 1, further comprising a stator coil and a ring-shaped rotor magnet opposed to the stator coil via a gap, and driven by a three-phase full-wave drive method, wherein the rotor magnet In each of the magnetic poles, a magnetic plate having a uniform thickness for flattening the vicinity of the center of the magnetic flux density is individually attached to a substantially central portion of the surface on the gap side, thereby reducing the torque ripple of the motor. And a decrease in torque can be prevented. Another advantage is that a conventional rotor magnet can be used as it is.

請求項2のブラシレスモーターによれば、固定子コイ
ルと、これと空隙を介して対向するリング状のローター
マグネットとを具備し、三相全波駆動方式にて駆動され
るものにおいて、前記ローターマグネットを、磁気の強
さが異なる複数のリング状単位マグネットから構成し、
且つ、各磁極において、その極中心で磁気強さ大のリン
グ状単位マグネットの占める割合を極境界付近で占める
割合より小さくして磁束密度の中央付近を平坦化するよ
うに構成したので、モーターのトルクリップルを低減す
ることが可能である。ちなみに、これと同様の効果を得
るための手段として、一つの磁極になかに反対の磁極を
着磁することも考えられるが、これでは着磁方法が複雑
となり、コストアップとなる。この点本請求項2の発明
のブラシレスモーターでは、従来の着磁方法で着磁した
ものを組合せればよいから、コストアップを来すことは
ない。
According to the brushless motor of claim 2, the brushless motor includes a stator coil and a ring-shaped rotor magnet opposed to the stator coil via a gap, and is driven by a three-phase full-wave drive system. Is composed of a plurality of ring-shaped unit magnets having different magnetic strengths,
In addition, in each magnetic pole, the ratio of the ring-shaped unit magnet having a high magnetic strength at the pole center is made smaller than the ratio occupied near the pole boundary to flatten the vicinity of the center of the magnetic flux density. It is possible to reduce the torque ripple. Incidentally, as a means for obtaining the same effect as above, it is conceivable to magnetize the opposite magnetic pole in one magnetic pole, but this complicates the magnetizing method and increases the cost. In this regard, in the brushless motor according to the second aspect of the present invention, since it is sufficient to combine the magnetized magnets by the conventional magnetizing method, the cost does not increase.

請求項3のブラシレスモーターによれば、固定子コイ
ルと、これと空隙を介して対向するリング状のローター
マグネットとを具備し、三相全波駆動方式にて駆動され
るものにおいて、前記ローターマグネットの各磁極の中
心部の前記空隙側の面を、磁束密度の中央付近を平坦化
するように、中央部が深いほぼV字形凹状に形成し且つ
その凹状部の深さをH[mm]とし幅をW[mm]としたと
きH/Wが0.125以上となるように設定したので、モーター
のトルクリップルを低減することができるものであり、
特に構成が簡単で済むという利点がある。
According to the brushless motor of claim 3, the brushless motor includes a stator coil and a ring-shaped rotor magnet opposed to the stator coil via a gap, and is driven by a three-phase full-wave drive method. The surface on the gap side at the center of each of the magnetic poles is formed in a substantially V-shaped recess having a deep center so that the vicinity of the center of the magnetic flux density is flattened, and the depth of the recess is H [mm]. Since the H / W is set to be 0.125 or more when the width is W [mm], the torque ripple of the motor can be reduced.
In particular, there is an advantage that the configuration is simple.

請求項4のブラシレスモーターによれば、各相のトル
クを合成したときのトルクの平坦化に大いに寄与でき
て、トルクリップルはさらに低減される。
According to the brushless motor of the fourth aspect, it is possible to greatly contribute to the flattening of the torque when the torque of each phase is combined, and the torque ripple is further reduced.

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

第1図ないし第6図は本発明の第1の実施例を示し、第
1図はローターマグネットの斜視図、第2図は同平面
図、第3図はモーターの全体縦断側面図、第4図はステ
ーター基板の下面図、第5図は磁束密度の分布状態を示
す図、第6図は磁極に対する磁性板の占有割合とトルク
リップルとの関係を示した図である。第7図は本発明の
第2の実施例を示すローターマグネットの部分斜視図で
ある。第8図ないし第13図は本発明の第3の実施例を示
し、第8図は第2図相当図、第9図は第1のリング状単
位マグネットの平面図、第10図は第2のリング状単位マ
グネットの平面図、第11図は三相合成の磁束密度分布状
態を示す図、第12図(a)ないし(c)は各相での磁束
密度分布図、第13図はトルク発生状態を示す図である。
第14図は本発明の第4の実施例を示す第7図相当図であ
る。第15図ないし第18図は本発明の第5の実施例を示
し、第15図は第1図相当図、第16図はローターマグネッ
トの部分拡大側面図、第17図は第5図相当図、第18図は
凹部の深さ/幅の割合とトルクリップルとの関係を示す
図である。第19図は本発明の第6の実施例を示す第7図
相当図である。そして、第20図ないし第24図は従来例を
示し、第20図は第3図相当図、第21図は第4図相当図、
第22図は第2図相当図、第23図は第11図相当図、第24図
は第13図相当図である。 図中、13a1,13a2,13b1,13b2,13c1,13c2は固定子コ
イル、18はローターマグネット、21は磁性板、22はロー
ターマグネット、23は磁性板、24はローターマグネッ
ト、25,26はリング状単位マグネット、27はローターマ
グネット、28,29はリング状単位マグネット、30はロー
ターマグネット、31はローターマグネットである。
1 to 6 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a rotor magnet, FIG. 2 is a plan view of the same, FIG. FIG. 5 is a bottom view of the stator substrate, FIG. 5 is a diagram showing a distribution state of the magnetic flux density, and FIG. 6 is a diagram showing a relationship between the occupation ratio of the magnetic plate to the magnetic pole and the torque ripple. FIG. 7 is a partial perspective view of a rotor magnet showing a second embodiment of the present invention. 8 to 13 show a third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 2, FIG. 9 is a plan view of the first ring-shaped unit magnet, and FIG. Plan view of the ring-shaped unit magnet of FIG. 11, FIG. 11 is a diagram showing a magnetic flux density distribution state of three-phase synthesis, FIGS. 12 (a) to (c) are magnetic flux density distribution diagrams of each phase, and FIG. It is a figure showing an occurrence state.
FIG. 14 is a view corresponding to FIG. 7 showing a fourth embodiment of the present invention. 15 to 18 show a fifth embodiment of the present invention. FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 1, FIG. 16 is a partially enlarged side view of the rotor magnet, and FIG. 17 is a diagram corresponding to FIG. FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the ratio of the depth / width of the concave portion and the torque ripple. FIG. 19 is a view corresponding to FIG. 7 showing a sixth embodiment of the present invention. 20 to 24 show a conventional example, FIG. 20 is a diagram corresponding to FIG. 3, FIG. 21 is a diagram corresponding to FIG.
FIG. 22 is a diagram corresponding to FIG. 2, FIG. 23 is a diagram corresponding to FIG. 11, and FIG. 24 is a diagram corresponding to FIG. In the figure, 13a1 , 13a2 , 13b1 , 13b2 , 13c1 , 13c2 are stator coils, 18 is a rotor magnet, 21 is a magnetic plate, 22 is a rotor magnet, 23 is a magnetic plate, 24 is a rotor magnet, 25 and 26 are ring-shaped unit magnets, 27 is a rotor magnet, 28 and 29 are ring-shaped unit magnets, 30 is a rotor magnet, and 31 is a rotor magnet.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02K 21/12 - 21/24 H02K 29/00 - 29/14 H02K 1/27Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H02K 21/12-21/24 H02K 29/00-29/14 H02K 1/27

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】固定子コイルと、これと空隙を介して対向
するリング状のローターマグネットとを具備し、三相全
波駆動方式にて駆動されるものにおいて、前記ローター
マグネットの各磁極にあって前記空隙側の面の略中央部
に、夫々、個別に、磁束密度の中央付近を平坦化する均
一肉厚状の磁性板を取付けたことを特徴とするブラシレ
スモーター。
1. A motor having a stator coil and a ring-shaped rotor magnet opposed to the stator coil via an air gap, and driven by a three-phase full-wave drive system, wherein each of the rotor magnets has a magnetic pole. A brushless motor characterized in that a uniform thick magnetic plate for flattening the vicinity of the center of the magnetic flux density is individually attached substantially at the center of the surface on the gap side.
【請求項2】固定子コイルと、これと空隙を介して対向
するリング状のローターマグネットとを具備し、三相全
波駆動方式にて駆動されるものにおいて、前記ローター
マグネットを、磁気の強さが異なる複数のリング状単位
マグネットから構成し、且つ、各磁極において、その極
中心で磁気強さ大のリング状単位マグネットの占める割
合を極境界付近で占める割合より小さくして磁束密度の
中央付近を平坦化するように構成したことを特徴とする
ブラシレスモーター。
2. A motor driven by a three-phase full-wave drive system comprising a stator coil and a ring-shaped rotor magnet opposed to the stator coil via an air gap. Each of the magnetic poles is made of a plurality of ring-shaped unit magnets having different magnetic strengths, and the ratio occupied by the ring-shaped unit magnet having a large magnetic strength at the pole center is made smaller than the ratio occupied near the pole boundary, and the center of the magnetic flux density is reduced. A brushless motor characterized by having a structure that flattens the vicinity.
【請求項3】固定子コイルと、これと空隙を介して対向
するリング状のローターマグネットとを具備し、三相全
波駆動方式にて駆動されるものにおいて、前記ローター
マグネットの各磁極の中心部の前記空隙側の面を、磁束
密度の中央付近を平坦化するように、中央部が深いほぼ
V字形凹状に形成し且つその凹状部の深さをH[mm]と
し幅をW[mm]としたときH/Wが0.125以上となるように
設定したことを特徴とするブラシレスモーター。
3. A rotor driven by a three-phase full-wave drive system, comprising a stator coil and a ring-shaped rotor magnet opposed to the stator coil via a gap, wherein a center of each magnetic pole of the rotor magnet is provided. In order to flatten the vicinity of the center of the magnetic flux density, the surface on the gap side of the portion is formed in a substantially V-shaped concave with a deep central portion, the depth of the concave portion is H [mm], and the width is W [mm]. ] Brushless motor characterized in that H / W is set to be 0.125 or more when
【請求項4】各磁極の空隙側の面に対する前記磁性板の
占める割合は、1極分の電気角180度中の略中央部にお
ける通電角に相当する電気角以上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ー。
4. The magnetic plate according to claim 1, wherein the ratio of the magnetic plate to the surface on the gap side of each magnetic pole is equal to or larger than the electrical angle corresponding to the conduction angle in a substantially central portion of the electrical angle of 180 degrees for one pole. The brushless motor according to claim 1.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2667740B2 (en) * 1990-12-25 1997-10-27 沖電気工業株式会社 Flat DC brushless motor
JP3429191B2 (en) * 1998-04-27 2003-07-22 シャープ株式会社 Surface-facing motor
JP2005094955A (en) * 2003-09-18 2005-04-07 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Axial permanent magnet motor
JP2008104278A (en) * 2006-10-18 2008-05-01 Honda Motor Co Ltd Motor
FI122696B (en) * 2010-03-31 2012-05-31 Kone Corp Electric motor, elevator machinery and lift system
JP5764929B2 (en) * 2010-04-14 2015-08-19 株式会社安川電機 Linear rotary actuator

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5086604A (en) * 1973-12-07 1975-07-12
JPS5152809U (en) * 1974-10-17 1976-04-22
JPS5822884U (en) * 1981-08-04 1983-02-12 ソニー株式会社 3-phase bidirectional current-carrying brushless motor
JPS59139842A (en) * 1983-01-31 1984-08-10 Seiko Epson Corp Multipolarized magnet for rotary electric machine
JPS59189477U (en) * 1983-05-31 1984-12-15 パイオニア株式会社 Motor for audio equipment
JPS6043051A (en) * 1983-08-15 1985-03-07 Fanuc Ltd Flat type synchronous rotary electric machine
JPS617282U (en) * 1984-06-19 1986-01-17 株式会社三協精機製作所 Permanent magnet structure for motors
JPS61176974U (en) * 1985-04-22 1986-11-05

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