JP3078240U - 両誘導面モーターの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 モーターにより大きい回転トルクを生じさせ
ることができ、また、モーターに磁極片を配設する必要
がないため、モーターにコッギングトルクの現象が生じ
るのを避けることができることにより、モーターの回転
はさらにスムーズになる両誘導面モーターの構造を提供
する。 【解決手段】 基板１、二個のローター２ａ，２ｂおよ
び中心軸３により構成される。基板には軸孔１１が穿設
され、軸孔の周囲には同じ間隔で複数個のコイル１３が
環設され、基板には誘導素子１４と起動部材１５が設け
られる。二個のローターはそれぞれ基板の上下両側に位
置されると共に、一体になるように形成され、二個のロ
ーターにはそれぞれ永久磁石２１ａ，２１ｂが環設さ
れ、永久磁石はそれぞれ基板のコイルに対応するように
形成され、二個のローターの内にその一個のローターに
中心軸が設けられ、中心軸により基板の軸孔で回転する
ように枢着されるように構成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、両誘導面モーターの構造に関するもので、特にブラスレス直流モー ターの構造においてステータコイルの上下両側に誘導するための永久磁石が設け られることにより、モーターの回転トルクを増加させる両誘導面モーターの構造 に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来この種のものにあっては、下記のようなものになっている。

【０００３】 図１に示す従来の軸方向エアキャップ式ブラスレスモーターにおいて、固定座 ９１の軸管９１１に回路板９２、磁極片９３が嵌設され、磁極片９３には均等な 間隔で複数個のコイル９４が環設され、ローター９５は中心軸９５１により軸管 ９１１に枢着され、ローター９５の内周壁には永久磁石９５２が環設される。ロ ーター９５の永久磁石９５２は複数個のコイル９４の片側に対応し、複数個のコ イル９４に電流が導入された時、コイル９４と磁極片９３の間に磁場が生じ、前 記磁場とローター９５の永久磁石９５２の磁場が相互に排斥し合うことにより、 ローター９５を駆動して回転するように構成されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前述した従来の軸方向エアキャップ式ブラスレスモーターにおいて、そのコイ ル９４に電流を導通した場合には、コイル９４の上下両側に同時に磁場が生じた ものであったが、ただ片側（上側）の磁場を利用してローターを駆動して回転す るもので、他方の側（下側）の磁場は利用されていないため、回転トルクを高め ることができない。他に、ローター９５の永久磁石９５２と磁極片９３の間には コッギングトルク（cogging torque）が生じるため、モーターが回転する時、永 久磁石９５１と磁極片９３の間に生じたコッギングトルク（cogging torque）に より、モーターの回転にがたつきの現象が生じてしまうという問題点がある。

【０００５】 本考案は、このような問題点に鑑みて考案されたものであって、その目的とす るところは、ローターには二個の永久磁石が設けられ、永久磁石はそれぞれステ ータコイルの上下両側に位置され、ステータコイルに電流を導通した時、ステー タコイルの上下両側においてそれぞれ磁場が生じると共に、ローターの両永久磁 石の磁場に対してそれぞれ排斥するため、モーターにより大きい回転トルクを生 じさせることができる両誘導面モーターの構造を提供しようとするものである。

【０００６】 本考案の第二目的は、モーターに磁極片を配設する必要がないため、モーター にコッギングトルクの現象が生じるのを避けることができることにより、モータ ーの回転はさらにスムーズになる両誘導面モーターの構造を提供しようとするも のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案による両誘導面モーターの構造は、下記の ようになるものである。 すなわち、本考案の両誘導面モーターの構造は、基板、二個のローターおよび 中心軸により構成される。基板には軸孔が穿設され、軸孔の周囲には同じ間隔で 複数個のコイルが環設され、基板には誘導素子が設けられる。二個のローターは それぞれ基板の上下両側に位置されると共に、一体になるように形成され、二個 のローターにはそれぞれ永久磁石が環設され、永久磁石はそれぞれ基板のコイル に対応するように形成される。中心軸は二個のローターの中心に結合されると共 に、基板の軸孔で回転するように枢着される。

【０００８】 また、本考案の両誘導面モーターの構造は、下記のように構成することもでき る。 １．基板にはコイルを収容するための凹欠部が複数個凹設される。 ２．二個のローターの内に少なくとも一個のローターの中心には中心座が突設さ れ、中心座は中心軸が緊密に嵌合するのに用いられる。 ３．軸座は基板の軸孔に結合され、軸座には中心軸と枢着するための軸受が嵌設 される。 ４．中心軸の一端は二個のローターとは一体成形になるように形成される。 ５．二個のローターは中心軸により結合するように形成される。 ６．二個のローターの内に少なくとも一個のローターには羽根が設けられる。 ７．二個のローターの内に一個のローターには吹込式羽根が設けられるのに対し 、一個のローターには軸流式羽根が設けられる。 ８．誘導素子はコイルのコーナーの位置に設けられる。 ９．基板には他に起動部材が設けられる。

【０００９】

【考案の実施の形態】

本考案の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。

【００１０】

【実施例１】 図１は本考案の実施例１による分解斜視図で、本考案は主に基板１、二個のロ ーター２a，２bおよび中心軸３などの部材により構成される。

【００１１】 基板１は非磁気伝導材料により製造され、基板１に軸孔１１が穿設され、軸孔 １１は二個のローター２ａ，２ｂと結合した中心軸３が貫穿して枢着するのに用 いることができる。基板１そのものには複数個のコイル１３が配設され、コイル １３は基板１に凹設された凹欠部１２に収容され、凹欠部１２の底面には非鉄金 属の材料から製造された粘着性を有する薄い位置決め片１６が設けられ、位置決 め片１６は紙片でしかもコイル１３を載置できるものを用いた方が好適であり、 このようにコイル１３は同じ間隔で軸孔１１の周囲を囲んでステータに形成され る。基板１そのものには必要とする電子素子からなる駆動回路および誘導素子１ ４と起動部材１５が設けられ、誘導素子１４は従来のホール誘導素子（Hall sen sor）で磁極の極性の変化を検知することができるため、駆動回路を制御してコ イル１３の電流に交番が生じることにより、ローターを駆動して回転するように 形成される。誘導素子１４はコイル１３のコーナーの位置に設けた方が好適であ り、それによって誘導素子１４は最良な検知効果を発揮することができる。起動 部材１５はコイルを用いた方が好適で、起動部材１５は二個のローター２ａ，２ ｂに起動時における偏って回転する力を提供することができるため、モーターの 起動時における回転を手助けすることができる。また、基板１の両側には位置決 め孔１７が穿設され、位置決め孔１７はボルトなどの固定部材が貫穿して固定す るのに用いることができるため、モーター全体は適宜な場所に固定されることが できる。

【００１２】 二個のローター２ａ，２ｂはそれぞれ基板１の上下側に位置され、二個のロー ター２ａ，２ｂの中心位置にはそれぞれ中心座２２ａ，２２ｂが突設され、中心 座２２ａ，２２ｂはそれぞれ中心軸３の両端に組立てられる。比較的好適な実施 例において、中心軸３の一端は二個のローターの内に一個のローター２ａの中心 座２２ａと一体成形に形成されることができる。二個のローター２ａ，２ｂには それぞれ永久磁石２１ａ，２１ｂが環設され、永久磁石２１ａ，２１ｂの磁場は それぞれ対応のステータのコイル１３に導通された電流によって生じた磁場とは 互いに排斥するように形成されるため、二個のローター２ａ，２ｂを一体になっ て同時に回転させることができる。

【００１３】 中心軸３は基板１の軸孔１１において回転するように枢着され、比較的好適な 実施例において、中心軸３は軸受３１に枢着され、軸受３１によって軸孔１１に 固定されるため、中心軸３は安定して回転することができる。中心軸３の両端に はそれぞれローター２ａ，２ｂが結合され、比較的好適な実施例において、中心 軸３の一端は二個のローターの内に一個のローター２ａの中心座２２ａと一体成 形に形成されるのに対し、中心軸３の他端は緊密結合の方式で他方のローター２ ｂの中心座２２ｂに枢着される。また、必要に応じて中心軸３の表面には縦の溝 などのざらざらな表面が形成されることにより、中心軸３と中心座２２ｂの間は より一層の結合効果を獲得することができる。中心軸３が他方のローター２ｂの 中心座２２ｂに嵌設された後、環状溝３２によってＣ形リングなどの係止部材３ ３を脱落しないように係止することができる。

【００１４】 図３，４は本考案の実施例１による組立てられた状態の平面図と断面図で、基 板１の軸孔１１に中心軸３が回転自在に結合され、しかも中心軸３の両端にはそ れぞれ中心軸３と一体成形された二個のローター２ａ，２ｂが結合され、二個の ローター２ａ，２ｂはそれぞれ基板１の上下両側に形成される。二個のローター ２ａ，２ｂの永久磁石２１ａ，２１ｂは基板１のコイル１３に対応しているため 、コイル１３に電流が導通されて磁場が生じた時、ローター２ａ，２ｂの永久磁 石２１ａ，２１ｂの磁場はコイル１３によって生じた磁場とは互いに排斥するよ うに形成されるため、比較的大きい回転トルクが提供され、さらに起動部材１５ による偏った回転力によって、ローター２ａ，２ｂを一体に同時に起動させて回 転することができる。

【００１５】

【実施例２】 図１は本考案の実施例１による分解斜視図で、本考案は主に基板４、二個のロ ーター５a，５bおよび中心軸６などの部材により構成される。

【００１６】 基板４に軸孔４１が穿設され、軸孔４１から軸座４０が延設され、軸座４０は 中心軸６の軸受６１を収容するのに用いられる。基板４には複数個のコイル４３ が配設され、コイル４３は基板４に凹設された凹欠部４２に収容され、凹欠部４ ２の底面には非鉄金属の材料から製造された粘着性を有する薄い位置決め片４６ が設けられ、位置決め片４６は紙片でしかもコイル４３を載置できるものを用い た方が好適であり、このようにコイル４３は同じ間隔で軸孔４１の周囲を囲んで ステータに形成される。基板４そのものには必要とする電子素子からなる駆動回 路および誘導素子４４と起動部材４５が設けられ、誘導素子４４は従来のホール 誘導素子（Hall sensor）で磁極の極性の変化を検知することができるため、駆 動回路を制御してコイル４３の電流に交番が生じられることにより、ローターを 駆動して回転するように形成される。起動部材４５はコイルを用いた方が好適で 、起動部材４５は二個のローター５ａに起動時における偏って回転する力を提供 することができるため、モーターの起動時における回転を手助けすることができ る。

【００１７】 二個のローター５ａ，５ｂはそれぞれ基板４の上下側に位置され、二個のロー ター５ａ，５ｂの内に一個のローター５ａの中心座５２ａと中心軸６とは一体に 成形され、しかもローター５ａには羽根５３ａが設けられる。ローター５ａとロ ーター５ｂは一体に結合され、両者の結合は粘着などの従来の結合方法を用いて 固定することができる。二個のローター５ａ，５ｂにはそれぞれ永久磁石５１ａ ，５１ｂが環設され、永久磁石５１ａ，５１ｂの磁場はそれぞれ対応のステータ のコイル４３に導通された電流によって生じた磁場とは互いに排斥するように形 成されるため、二個のローター５ａ，５ｂを回転させることができる。

【００１８】 中心軸６は軸受６１に枢着され、軸受６１は基板４の軸座４０に固設されるた め、中心軸６は安定して回転することができる。比較的好適な実施例において、 中心軸６の一端は二個のローターの内に一個のローター５ａの中心座５２ａと一 体成形に形成されるのに対し、中心軸６の他端は環状溝６２によってＣ形リング などの係止部材６３を脱落しないように係止する。

【００１９】 図６，７は本考案の実施例２による組立てられた状態の平面図と断面図で、基 板４の軸座４０に軸受６１が収容され、軸受６１により中心軸６を回転自在に支 持することができる。中心軸６の一端とローター５ａは一体成形に形成され、し かもローター５ｂとローター５ａは一体に結合されるため、二個のローター２ａ ，２ｂの永久磁石５１ａ，５１ｂはそれぞれ基板４のコイル４３の上下両側に形 成される。二個のローター５ａ，５ｂの永久磁石５１ａ，５１ｂは基板４のコイ ル４３に対応しているため、コイル４３に電流が導通されて磁場が生じた時、ロ ーター５ａ，５ｂの永久磁石５１ａ，５１ｂの磁場はコイル４３によって生じた 磁場とは互いに排斥するように形成されるため、二個のローター５ａ，５ｂに比 較的大きい回転トルクが提供され、さらに起動部材４５による偏った回転力によ って、ローター５ａ，５ｂを起動させて回転することができる。さらに、誘導素 子４４によりローター５ａ，５ｂの永久磁石５１ａ，５１ｂの磁極性変化を検知 することができるため、駆動回路を制御してコイル４３の電流に交番を生じさせ るため、ローター５ａ，５ｂが回転し続けるのを提供することができる。ロータ ー５ａに羽根５３ａが設けられるため、ローター５ａが回転する時、羽根５３ａ も同時に回転するように連動されることにより、羽根５３ａは空気を起こして強 迫な気体流動を生じさせることができる。

【００２０】 図８は本考案の実施例１による他の使用例の断面図で、この使用例において、 二個のローター２ａ，２ｂの内に一個のローター２ａは軸流式羽根２３ａが設け られるのに対し、他方のローター２ｂは吹込式羽根２３ｂが設けられるため、ロ ーター２ａ，２ｂが一体になって回転する時、軸流式羽根２３ａと吹込式羽根２ ３ｂは同時に回転するように形成されるため、軸流式羽根２３ａと吹込式羽根２ ３ｂにより空気を起こして最良な気体流動の効果を獲得することができる。

【００２１】

【考案の効果】

本考案の両誘導面モーターの構造によれば、基板の上下両側にそれぞれロータ ーが設けられ、二個のローターにはそれぞれ永久磁石が設けられ、永久磁石と基 板のコイルは互いに対応するように形成されるため、コイルに電流が導通された 時、二個のローターの永久磁石の磁場はそれぞれコイルの磁場と互いに排斥する ため、モーターにより大きい回転トルクを提供することができるという利点があ る。

【００２２】 本考案の両誘導面モーターの構造によれば、モーターに磁極片を配設していな いため、モーターにコッギングトルクの現象は生じないことにより、モーターの 回転はさらにスムーズになるという利点がある。

【００２３】 本考案は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実 施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なも のであり、限定的なものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来のモーターの構造の分解斜視図である。

【図２】 本考案の実施例１による分解斜視図である。

【図３】 本考案の実施例１による組立てられた状態の
平面図である。

【図４】 図３の４−４線に沿った断面図である。

【図５】 本考案の実施例２による分解斜視図である。

【図６】 本考案の実施例２による組立てられた状態の
平面図である。

【図７】 図６の７−７線に沿った断面図である。

【図８】 本考案の実施例１による他の使用例の断面図
である。

【符号の説明】

１ 基板 １１ 軸孔 １２ 凹欠部 １３ コイル １４ 誘導素子 １５ 起動部
材 １６ 位置決め片 １７ 位置決
め孔 ２ａ ローター ２ｂ ロータ
ー ２１ａ 永久磁石 ２１ｂ 永久
磁石 ２２ａ 中心座 ２２ｂ 中心
座 ２３ａ 軸流式羽根 ２３ｂ 吹込
式羽根 ３ 中心軸 ３１ 軸受 ３２ 環状溝 ３３ 係止部
材 ４ 基板 ４０ 軸座 ４１ 軸孔 ４２ 凹欠部 ４３ コイル ４４ 誘導素
子 ４５ 起動部材 ４６ 位置決
め片 ５ａ ローター ５ｂ ロータ
ー ５１ａ 永久磁石 ５１ｂ 永久
磁石 ５２ａ 中心座 ５３ａ 羽根 ６ 中心軸 ６１ 軸受 ６２ 環状溝 ６３ 係止部
材

Claims (10)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板（１）、二個のローター（２ａ，２
   ｂ）および中心軸（３）により構成される両誘導面モー
   ターの構造であって、基板（１）には軸孔（１１）が穿
   設され、軸孔（１１）の周囲には同じ間隔で複数個のコ
   イル（１３）が環設され、基板（１）には誘導素子（１
   ４）が設けられ、二個のローター（２ａ，２ｂ）はそれ
   ぞれ基板（１）の上下両側に位置されると共に、一体に
   なるように形成され、二個のローター（２ａ，２ｂ）に
   はそれぞれ永久磁石（２１ａ，２１ｂ）が環設され、永
   久磁石（２１ａ，２１ｂ）はそれぞれ基板（１）のコイ
   ル（１３）に対応するように形成され、中心軸（３）は
   二個のローター（２ａ，２ｂ）の中心に結合されると共
   に、基板（１）の軸孔（１１）で回転するように枢着さ
   れることを特徴とする両誘導面モーターの構造。
2. 【請求項２】 基板（１）にはコイル（１３）を収容す
   るための凹欠部（１２）が複数個凹設されるように形成
   されることを特徴とする請求項１記載の両誘導面モータ
   ーの構造。
3. 【請求項３】 二個のローター（２ａ，２ｂ）の内に少
   なくとも一個のローター（２ａ，２ｂ）の中心には中心
   座（２２ａ，２２ｂ）が突設され、中心座（２２ａ，２
   ２ｂ）は中心軸（３）が緊密に嵌合するのに用いられる
   ように形成されることを特徴とする請求項１記載の両誘
   導面モーターの構造。
4. 【請求項４】 軸座（４０）は基板（４）の軸孔（４
   １）に結合され、軸座（４０）には中心軸（６）と枢着
   するための軸受（６１）が嵌設されるように形成される
   ことを特徴とする請求項１記載の両誘導面モーターの構
   造。
5. 【請求項５】 中心軸（６）の一端は二個のローター
   （５ａ，５ｂ）とは一体成形になるように形成されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の両誘導面モーターの構
   造。
6. 【請求項６】 二個のローター（５ａ，５ｂ）は中心軸
   （６）により結合するように形成されることを特徴とす
   る請求項１記載の両誘導面モーターの構造。
7. 【請求項７】 二個のローター（５ａ，５ｂ）の内に少
   なくとも一個のローター（５ａ，５ｂ）には羽根（５３
   ａ）が設けられるように形成されることを特徴とする請
   求項１記載の両誘導面モーターの構造。
8. 【請求項８】 二個のローター（２ａ，２ｂ）の内に一
   個のローター（２ｂ）には吹込式羽根（２３ｂ）が設け
   られるのに対し、一個のローター（２ａ）には軸流式羽
   根（２３ａ）が設けられるように形成されることを特徴
   とする請求項１記載の両誘導面モーターの構造。
9. 【請求項９】 誘導素子（１４）はコイル（１３）のコ
   ーナーの位置に設けられるように形成されることを特徴
   とする請求項１記載の両誘導面モーターの構造。
10. 【請求項１０】 基板（１）には他に起動部材（１５）
    が設けられるように形成されることを特徴とする請求項
    １記載の両誘導面モーターの構造。