JP3094112B2 - モータ - Google Patents

モータ

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JP3094112B2
JP3094112B2 JP03112820A JP11282091A JP3094112B2 JP 3094112 B2 JP3094112 B2 JP 3094112B2 JP 03112820 A JP03112820 A JP 03112820A JP 11282091 A JP11282091 A JP 11282091A JP 3094112 B2 JP3094112 B2 JP 3094112B2
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公夫 田中
紀夫 神崎
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、単相誘導モータやDC
ブラシレスモータなどのモータに関し、更に詳しくは回
転状態が検出可能なモータに関する。
【0002】
【従来の技術】図4に従来例のモータ1の断面図を示
す。モータ1の固定子2にはコイル3が巻回されてお
り、半径方向内方の回転子4との磁力作用で回転子4を
回転駆動する。ここで、モータ1の回転状態を一定の回
転数に設定するために、モータ1からその回転数に対応
して周波数の異なる信号を出力させ、この信号の周波数
と基準値発生回路5からの予め定めた基準周波数との偏
差を比較器6で算出する。この偏差が解消されるように
制御回路7でモータ1への駆動電流の位相制御などを行
っている。
【0003】従来ではこのために、図4に示すように回
転子4にリングマグネット8を装着し、固定子2にはリ
ングマグネット8の磁界の変化を検出するホール素子9
が装着される。このホール素子9からの検出信号を、静
電気流入防止用のコンデンサ10を介して前記比較器6
に入力する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来例のモ
ータ1では、下記のような問題点を有している。
【0005】(1) リングマグネット8の周方向の着
磁の状態すなわち検出信号の波形は、図5に示すように
正弦波形状である。このため、ホール素子9からの検出
信号のゼロクロス時に、コイル3への通電によるコイル
3からの交番磁界によって、ホール素子9から誤って信
号が導出される場合がある。すなわち、モータ1のロッ
ク状態の検出が不可能となる。
【0006】(2) モータ1を合成樹脂材料で被覆す
るモールドモータとしたとき、前記ホール素子9など熱
的に弱い回路素子をも被覆する必要があり、モールド作
業が困難になる。
【0007】(3) ホール素子9は静電気に対して比
較的弱いため、保護のために前記コンデンサ10を必要
とし、組み付け作業が必要になり、部品点数が増加す
る。
【0008】(4) ホール素子9、コンデンサ10お
よびリングマグネット8などの回路部品およびこれらの
取付け作業が必要になるなど作業工数が大きく、コスト
アップを招く。
【0009】
【発明の目的】本発明の目的は、上述の技術的課題を解
決し、構造と製造工数が格段に簡略化されるモータを提
供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のモータは、回転
子の所定の角変位毎に位置信号が発生され、回転子の回
転状態が検出されるモータにおいて、このモータの固定
子は、複数枚のリング状の鉄心板を積重ねて鉄心を形成
し、この鉄心には、主コイルと副コイルを巻回されてい
るものであり、鉄心板の外周部を構成する支持リングの
周方向に等間隔に半径方向内方に向けて延びる複数の突
出部材は、支持リングの内周部から半径方向内方へ延び
る支持片と、支持片の先端部から両側に略周方向に延び
る一対の連結片と、一対の連結片の先端部から略半径方
向内方にそれぞれ延びる一対の延伸部と、一対の延伸部
の先端部から周方向に沿い相互に近接する方向に延びる
一対の対向部と、支持片の先端部から一対の対向部の間
へ半径方向内方へ突出する第2突起とを有し、副コイル
を一つの支持片に巻回して、支持リングの内周部と連結
片との間に収納し、主コイルを隣接する突出部材の延伸
部の間に巻回して、連結片と対向部との間に収納して、
主コイルと副コイルを連結片によって独立させて絶縁可
能になし、隣接する突出部材の間から半径方向内方へ延
びる第1突起を突出させ、前記各第1突起の少なくとも
いずれか一つに回転状態検出用コイルが巻回されて回転
状態検出信号を導出するものである。
【0011】
【作 用】本発明のモータは、回転状態検出信号は前記
固定子に装着された回転状態検出用コイルから出力され
るので、その装着作業は、駆動用コイルの巻付時に並行
して回転状態検出用コイルを巻回すれば良い。すなわ
ち、駆動電流の位相と必ず同期して回転状態検出信号が
出力されるので、従来例で述べたようにホール素子から
の検出信号のゼロクロス時に、モータ中の交番磁界によ
って、誤って信号が導出される事態を防止でき、モータ
のロック状態の検出が可能となる。
【0012】モータを合成樹脂材料で被覆するモールド
モータとしたとき、前記ホール素子など熱的に弱い回路
素子を用いておらず、モールド作業が容易になる。
【0013】静電気の流入を防止するためのコンデンサ
が不必要となり、組み付け作業と部品点数とが削減され
る。
【0014】
【実施例】図1は本発明の一実施例に従う鉄心11の平
面図である。
【0015】図2は本発明の位置実施例のモータMの回
路図である。
【0016】図3は固定子12の一部分の斜視図であ
る。
【0017】本実施例の固定子12は、図1に示される
ように、1枚の金属板を所定形状に打抜いて形成される
鉄心11を複数枚積重ね、実際にコイルが巻回される鉄
心が構成される。図2に示す固定子12は、主コイル1
3、副コイル14およびセンサコイル30並びに鉄心1
1を含んで構成される。鉄心11は鉄などの金属材料か
らなり、円環状板体を打抜いて形成される。鉄心11
は、円環状の支持リング15を備え、この支持リング1
5の半径方向内方側に周方向に角度θ1をあけて配置さ
れ、半径方向内方に向けて延びる長さL1の例えば6個
の第1突起16が形成される。
【0018】前記各第1突起16の間には、それぞれ突
出部材17が配置される。この6個の突出部材17に
は、前記第1突起16よりも短く半径方向内方に延びる
長さL2の支持片18と、支持片18の先端部に連なり
周方向両側に延びる一対の連結片19,20と、この一
対の連結片19,20の先端から半径方向内方に向か
い、突出部材17に隣接する両側の第1突起16寄りの
位置で、第1突起に沿って半径方向内方にそれぞれ延び
る一対の延伸部21,22と、各延伸部21,22の半
径方向内方端から周方向に沿い,相互に近接する方向に
延びる一対の対向部23,24と、支持片18の先端に
連なり半径方向内方に延びる長さL3の第2突起25と
がそれぞれ備えられる。支持片18と第2突起25との
長さの和L2+L3は、第1突起16の長さL1と等し
くなるように選ばれる。
【0019】本実施例では、前記各第1突起16と、そ
の周方向一方側の突出部材17の延伸部21と、周方向
他方側の突出部材17の延伸部22とからなるたとえば
6つの巻付部28にそれぞれ主コイル13を巻回し、各
突出部材17の6つの支持片18に副コイル14が巻回
される。すなわち、本実施例では、主コイル13は、周
方向に6つの極を構成し、副コイル14は主コイル13
による極の間にやはり6つの極を構成する。また少なく
とも一つの各第1突起16の基端部に、回転子29の回
転状態を検出するためのセンサコイル30を巻回する。
センサコイル30を巻回する第1突起16の数は、モー
タMの回転数制御の精度によって適宜選ばれる。
【0020】この固定子12の製造は、まず金属円板を
プレス加工で打抜いて図1に示す形状の鉄心11を形成
する。この鉄心11を複数枚積重ね、モータMに実際に
用いられる鉄心が構成される。この鉄心に前述したよう
に、主コイル13、副コイル14およびセンサコイル3
0を巻回し、合成樹脂材料でモールドして、相互に電気
的に絶縁する。
【0021】このようなセンサコイル30は、回転子2
9の回転に伴う回転子29による磁界の変化を検出し、
例としてその変化の周波数を有する信号を回転状態検出
信号として、例えば周波数/電圧変換器33に入力し、
周波数に対応したレベルの信号を比較器31に入力す
る。比較器31には別途定めるモータMの基準回転数を
に対応する電圧の基準値設定回路32からの基準信号が
入力されており、これらが比較され、その偏差が制御回
路34に入力され、制御回路34は前記偏差が解消され
るように、モータMに供給される駆動用電流の位相制御
などを行う。
【0022】このような本実施例のモータMは、下記の
ような効果を奏する。
【0023】(1) 回転状態検出信号は前記固定子1
2に装着されたセンサコイル30から出力される。すな
わち、駆動電流の位相と必ず同期して回転状態検出信号
が出力されるので、従来例で述べたようにホール素子か
らの検出信号のゼロクロス時に、モータ中の交番磁界に
よって、誤って信号が導出される事態を防止でき、モー
タのロック状態の検出が可能となる。
【0024】(2) センサコイル30の装着作業は、
主コイル13および副コイル14の巻付時に並行してセ
ンサコイル30を巻回すれば良い。従ってモータMの製
造工程が格段に簡略化される。
【0025】(3) モータMを合成樹脂材料で被覆す
るモールドモータとしたとき、前記ホール素子など熱的
に弱い回路素子を用いておらず、モールド作業が容易に
なり、信頼性が向上する。
【0026】(4) 静電気の流入を防止するためのコ
ンデンサが不必要となり、組み付け作業と部品点数とが
削減され、コストダウンを図ることができる。
【0027】(5) 主コイル13は、周方向に隣接す
る巻付部28の全てに巻き付けられ、副コイル14も周
方向に隣接する支持片18の全てに巻き付けられる。し
たがって従来技術の項で説明したように、コイル2,3
が周方向に1つおきの突起7に、巻き付けられる事態が
防止され、コイル13,14の長さを短縮することがで
き、構成を従来例に比べ格段に簡略化できる。
【0028】(6) 主コイル13および副コイル14
は、前述したようにモールドされ、相互に電気的に絶縁
される。これにより、製造されるモータの電気的信頼性
が格段に向上する。
【0029】(7) 本実施例では、主コイル13は副
コイル14よりも半径方向内方に配置される。したがっ
て固定子12よりも半径方向内方側の回転子29に主コ
イル13が臨むことになり、得られるモータの励磁特性
が格段に向上される。
【0030】
【発明の効果】本発明のモータの固定子は、支持リング
に周方向に間隔をあけて配置され、半径方向内方に向け
て延びる複数の第1突起と、前記第1突起の間にそれぞ
れ配置される突出部材とを備える。この突出部材は、第
1突起よりも短く半径方向内方に延びる支持片と、支持
片の先端部に連なり隣接する両側の第1突起寄りの位置
で第1突起に沿って半径方向内方にそれぞれ延びる一対
の延伸部と、各延伸部の半径方向内方端から周方向に沿
い相互に近接する方向に延びる一対の対向部と、支持片
の先端に連なり支持片と同一方向に延びる第2突起とを
備える突出部材とを有する。
【0031】駆動用コイルは、前記各第1突起とその周
方向両側の突出部材の延伸部とからなる巻付部あるい
は、前記各突出部材の支持片の少なくともいずれか一方
に巻回される。また前記各第1突起の少なくともいずれ
か一つに回転状態検出用コイルが巻回されて、回転状態
検出信号が導出される。
【0032】すなわち、回転状態検出信号は前記固定子
に装着された回転状態検出用コイルから出力されるの
で、その装着作業は、副コイルの巻付時に並行して回転
状態検出用コイルを巻回すれば良い。すなわち、駆動電
流の位相と必ず同期して回転状態検出信号が出力される
ので、従来例で述べたようにホール素子からの検出信号
のゼロクロス時に、モータ中の交番磁界によって、誤っ
て信号が導出される事態を防止でき、モータのロック状
態の検出が可能となる。
【0033】モータを合成樹脂材料で被覆するモールド
モータとしたとき、前記ホール素子など熱的に弱い回路
素子を用いておらず、モールド作業が容易になる。
【0034】静電気の流入を防止するためのコンデンサ
が不必要となり、組み付け作業と部品点数とが削減され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に従う鉄心11の平面図であ
る。
【図2】本発明の一実施例のモータMの回路図である。
【図3】固定子12の一部分の斜視図である。
【図4】従来例の固定子1の平面図である。
【図5】従来例の回転子9の着磁状態のグラフである。
【符号の説明】
11……鉄心 12……固定子 13……主コイル 14……副コイル 16……第1突起 17……突出部材 18……支持片 21,22……延伸部 23,24……対向部 25……第2突起 28……巻付部 30……センサコイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 11/00 G01P 3/48 H02K 1/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転子の所定の角変位毎に位置信号が発生
    され、回転子の回転状態が検出されるモータにおいて、このモータの固定子は、複数枚のリング状の鉄心板を積
    重ねて鉄心を形成し、この鉄心には、主コイルと副コイ
    ルを巻回されているものであり、 鉄心板の外周部を構成する支持リングの周方向に等間隔
    に半径方向内方に向けて延びる複数の突出部材は、 支持リングの内周部から半径方向内方へ延びる支持片
    と、 支持片の先端部から両側に略周方向に延びる一対の連結
    片と、 一対の連結片の先端部から略半径方向内方にそれぞれ延
    びる一対の延伸部と、 一対の延伸部の先端部から周方向に沿い相互に近接する
    方向に延びる一対の対向部と、 支持片の先端部から一対の対向部の間へ半径方向内方へ
    突出する第2突起とを有し、 副コイルを一つの支持片に巻回して、支持リングの内周
    部と連結片との間に収納し、主コイルを隣接する突出部
    材の延伸部の間に巻回して、連結片と対向部との間に収
    納して、主コイルと副コイルを連結片によって独立させ
    て絶縁可能になし、 隣接する突出部材の間から半径方向内方へ延びる第1突
    起を突出させ、 前記各第1突起の少なくともいずれか一つに回転状態検
    出用コイルが巻回されて回転状態検出信号を導出するこ
    とを特徴とするモータ。
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