JP4082777B2 - Flat fan motor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏平形(アキシャルギャップ形式)のモータ、さらに詳しくいえば該モータに用いるステータヨーク形状に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4は従来のファンモータのヨーク形状の一例を示す図で、(a)は正面断面図,(b)は平面図,(c)はスラスト荷重の特性図である。
ロータ側に取り付けられ、マグネット極数が6極で構成されたマグネット12と、ステータ側に取り付けられた、略三角形状のステータヨーク13が対面して配置されている。
【0003】
ステータヨーク13を多角形状にすることにより、スラスト方向の吸引力がロータ回転角θに従って変動し、(c)に示すような脈流特性となる。マグネット極数が6極であるので、60度回転ごとに変わることになる。
従来の偏平モータのヨークの構造では、回転時、磁気回路のパーミアンス変動が大きくスラスト方向の磁気吸引力が大きく変動するため、振動の原因となっている。また、吸引力変動により、回転ムラが生じロータ回転時の安定度も悪くなっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、偏平モータにおいては、コキングトルクを得るためロータマグネットに対し、ステータヨークの外周形状を不均一な形とするのが一般的である。
そして、必要なスラスト荷重(一軸受形のモータでは回転安定化のために一定以上のスラスト荷重を必要とする)を得るには、ヨークの外形が大きい程良いが、大きくすると、コキングトルクも大きくなりスラスト荷重の変動が大きくなるという問題がある。
本発明の目的は、回転時のスラスト荷重の変動を少なくしてロータの振動を小さくし、しかも大きなスラスト荷重を得て安定した回転を得ることができる偏平モータを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明による偏平ファンモータは、ロータ側に取り付けられる多極マグネットに対し、ステータ側に対面して配置されるヨークの形状を、回転軸に近い側の内側ヨークを多角形状、外周側の外側ヨークをリング形状とし、
前記多角形状部分でコキングトルクを得るとともに前記リング形状部分で主にスラスト荷重を得るように構成してある。
上記構成において、前記内側ヨークと外側ヨークは、接続部で結合され、一体形成される。
さらに、上記偏平ファンモータは一軸受形のファンモータに適用できる。
【0006】
【作用】
上記構成によれば、リング形状のヨーク部分によって磁気吸引力を安定させるため磁力の強い吸引力が働くとともに内側の多角形状のヨーク部分によってコキングトルクを得ることができ、偏平モータの安定した回転を得ることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。
図1は、本発明による偏平ファンモータの実施の形態を示す正面断面図で、一軸受形ファンモータの例である。
モータ筐体の最外周がベンチュリー4となっており、下面に多極のマグネット1が取り付けられ、外周にファン5が形成されたロータ7が収容されている。ロータ7に固定されているシャフト8は1つの軸受け、すなわち1つのボールベアリング9で支持され、その端部には抜け防止のためのEリングが係止されている。
【0008】
ステータ側にはマグネット1に対面してコイル6、さらにヨーク2が配置されている。
ヨーク2は、内側ヨークが多角形であり、外側ヨークがリング形状であるためロータ7がスラスト方向に常に大きな磁気吸引力でステータ側に引きつけられ、この磁気吸引力がボールベアリング9に対する予圧となる。同時に多角形状の内側ヨークにより働くコキングトルクは小さく、スラスト荷重の変動は少ない。そのため、ロータの振動は少なく安定した回転が得られる。
【0009】
図2は、ヨーク形状の実施の形態を示す図で、(a)は側面断面図,(b)は平面図,(c)はスラスト荷重の特性図である。
外側ヨーク部2aおよび内側ヨーク部2bはそれぞれリング形状および六角形状であり、両ヨーク部2aと2bは接続部2cで結合されており、一体形成されている。
外周になればなる程、ヨーク2とマグネット1の吸引力は大きくなるため、リング形状の外側ヨーク2aが主にスラスト荷重を発生することとなる。六角形状の内側ヨーク部2bは変動の少ないコキングトルクを発生する。
【0010】
(c)において、Bが外側ヨーク2aによる吸引力,Cが内側ヨーク2bによるコキングトルクを発生させる吸引力であり、BとCが合成された合成吸引力Aがスライト荷重とし働く。コキングトルクを得るヨーク部をリング内側に配置することにより、合成吸引の変動を小さくできる。
磁気吸引力は大きいが、磁気回路のパーミアンス変動は小さいという特徴を得ることができる。
【0011】
図3は、ヨーク形状の他の実施の形態を示す平面図である。
リング形状の外側ヨータ3aと六角形の内側ヨーク3bとの接続は、六角形の頂部をリングの内周部分に直結した構造となっており、一体形成される。
なお、多角形を内側ヨークとして配置することにより、磁気回路のパーミアンスの変動を大きくすることなくリング形状の外側ヨークによりスラスト荷重を大きくできるが、多角形を三角形から六角形とすることにより、さらに磁気回路のパーミアンスの変動を小さくすることができる。
また、外側ヨークと内側ヨークを一体形成できるので、ヨークの部品点数を増大させることはない。
【0012】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明は、ヨークを多角形の内側ヨークとリング形状の外側ヨークで構成することにより、大きなスラスト荷重を得るとともにスラスト荷重の変動を小さくできるので、回転時のロータの安定化を図ることができた。また、1ボールベアリング軸受において、ボールベアリングへの予圧を十分に得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるファンモータの実施の形態を示す正面断面図である。
【図2】ヨーク形状の実施の形態を示す図で、(a)は正面断面図,(b)は平面図,(c)はスラスト荷重の特性図である。
【図3】ヨーク形状の他の実施の形態を示す平面図である。
【図4】従来のファンモータのヨーク形状の一例を示す図で、(a)は側面断面図,(b)は平面図,(c)はスラスト荷重の特性図である。
【符号の説明】
1,12…マグネット
2,3,13…ステータヨーク
2a…外側ヨーク部
2b…内側ヨーク部
4…ベンチュリー
5…ファン
6…コイル
8…シャフト
9…ボールベアリング
10…プリント基板
11…リード線
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flat type (axial gap type) motor, and more particularly to a stator yoke shape used in the motor.
[0002]
[Prior art]
4A and 4B are diagrams showing an example of a yoke shape of a conventional fan motor, where FIG. 4A is a front sectional view, FIG. 4B is a plan view, and FIG. 4C is a thrust load characteristic diagram.
A magnet 12 mounted on the rotor side and configured with six magnet poles and a substantially triangular stator yoke 13 mounted on the stator side are arranged facing each other.
[0003]
By making the stator yoke 13 polygonal, the attractive force in the thrust direction fluctuates according to the rotor rotation angle θ, and the pulsating flow characteristics as shown in FIG. Since the number of magnet poles is 6, it will change every 60 ° rotation.
In the structure of a conventional flat motor yoke, the permeance fluctuation of the magnetic circuit is large and the magnetic attractive force in the thrust direction fluctuates greatly during rotation. This causes vibration. In addition, due to fluctuations in the suction force, rotation unevenness has occurred, and the stability during rotor rotation has also deteriorated.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a flat motor, in order to obtain coking torque, it is general that the outer peripheral shape of the stator yoke is not uniform with respect to the rotor magnet.
In order to obtain the required thrust load (a single-bearing type motor requires a certain thrust load or more for rotational stability), the larger the outer shape of the yoke is, the larger the coking torque becomes. There is a problem that the fluctuation of the thrust load becomes large.
An object of the present invention is to provide a flat motor that can reduce the fluctuation of the thrust load during rotation to reduce the vibration of the rotor, and obtain a large thrust load to obtain a stable rotation.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the flat fan motor according to the present invention has a multi-pole magnet mounted on the rotor side, the yoke arranged facing the stator side, and the inner yoke on the side close to the rotating shaft in a polygonal shape. Shape, outer outer yoke on the ring shape,
The polygonal portion is configured to obtain a coking torque, and the ring-shaped portion mainly obtains a thrust load.
In the above configuration, the inner yoke and the outer yoke are joined together at a connection portion and are integrally formed.
Further, the flat fan motor can be applied to a one-bearing fan motor.
[0006]
[Action]
According to the above configuration, the magnetic attractive force is stabilized by the ring-shaped yoke portion, so that a strong magnetic attractive force is exerted and the coking torque can be obtained by the inner polygonal yoke portion, so that the flat motor can be stably rotated. Obtainable.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front sectional view showing an embodiment of a flat fan motor according to the present invention, which is an example of a single-bearing fan motor.
The outermost periphery of the motor casing is a venturi 4, a multipolar magnet 1 is attached to the lower surface, and a rotor 7 having a fan 5 formed on the outer periphery is accommodated. The shaft 8 fixed to the rotor 7 is supported by one bearing, that is, one ball bearing 9, and an E-ring is locked to an end of the shaft 8 to prevent it from coming off.
[0008]
On the stator side, a coil 6 and a yoke 2 are arranged facing the magnet 1.
The yoke 2 has a polygonal inner yoke and a ring shape on the outer yoke. Therefore, the rotor 7 is always attracted to the stator by a large magnetic attractive force in the thrust direction, and this magnetic attractive force serves as a preload for the ball bearing 9. . At the same time, the coking torque exerted by the polygonal inner yoke is small, and the variation in thrust load is small. For this reason, there is little vibration of the rotor and stable rotation can be obtained.
[0009]
2A and 2B are views showing a yoke-shaped embodiment, in which FIG. 2A is a side sectional view, FIG. 2B is a plan view, and FIG. 2C is a thrust load characteristic diagram.
The outer yoke portion 2a and the inner yoke portion 2b have a ring shape and a hexagonal shape, respectively, and both the yoke portions 2a and 2b are joined by a connecting portion 2c and integrally formed.
Since the attraction force between the yoke 2 and the magnet 1 increases as the outer circumference is reached, the ring-shaped outer yoke 2a mainly generates a thrust load. The hexagonal inner yoke portion 2b generates a coking torque with little fluctuation.
[0010]
In (c), B is a suction force generated by the outer yoke 2a, C is a suction force generating coking torque by the inner yoke 2b, and a combined suction force A obtained by combining B and C serves as a slite load. By arranging the yoke portion for obtaining the coking torque on the inner side of the ring, the fluctuation of the synthetic suction can be reduced.
Although the magnetic attraction force is large, it is possible to obtain a characteristic that the permeance fluctuation of the magnetic circuit is small.
[0011]
FIG. 3 is a plan view showing another embodiment of the yoke shape.
The connection between the ring-shaped outer yota 3a and the hexagonal inner yoke 3b has a structure in which the top of the hexagon is directly connected to the inner peripheral portion of the ring, and is integrally formed.
By arranging the polygon as the inner yoke, the thrust load can be increased by the outer yoke of the ring shape without increasing the variation in the permeance of the magnetic circuit, but by changing the polygon from a triangle to a hexagon, Variations in permeance of the magnetic circuit can be reduced.
In addition, since the outer yoke and the inner yoke can be integrally formed, the number of parts of the yoke is not increased.
[0012]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the yoke is composed of the polygonal inner yoke and the ring-shaped outer yoke, a large thrust load can be obtained and the fluctuation of the thrust load can be reduced. We were able to plan. Further, in a single ball bearing, a sufficient preload to the ball bearing can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view showing an embodiment of a fan motor according to the present invention.
2A and 2B are views showing an embodiment of a yoke shape, in which FIG. 2A is a front sectional view, FIG. 2B is a plan view, and FIG. 2C is a thrust load characteristic diagram;
FIG. 3 is a plan view showing another embodiment of a yoke shape.
4A and 4B are diagrams showing an example of a yoke shape of a conventional fan motor, where FIG. 4A is a side sectional view, FIG. 4B is a plan view, and FIG. 4C is a thrust load characteristic diagram;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,12 ... Magnet 2, 3, 13 ... Stator yoke 2a ... Outer yoke part 2b ... Inner yoke part 4 ... Venturi 5 ... Fan 6 ... Coil 8 ... Shaft 9 ... Ball bearing 10 ... Printed circuit board 11 ... Lead wire

Claims (3)

ロータ側に取り付けられる多極マグネットに対し、ステータ側に対面して配置されるヨークの形状を、回転軸に近い側の内側ヨークを多角形状、外周側の外側ヨークをリング形状とし、
前記多角形状部分でコキングトルクを得るとともに前記リング形状部分で主にスラスト荷重を得るように構成したことを特徴とする偏平ファンモータ。
For the multi-pole magnet attached to the rotor side, the shape of the yoke arranged facing the stator side is a polygonal shape of the inner yoke on the side close to the rotation axis, and the outer yoke on the outer peripheral side is a ring shape.
A flat fan motor configured to obtain coking torque at the polygonal portion and mainly obtain a thrust load at the ring-shaped portion.
前記内側ヨークと外側ヨークは、接続部で結合され、一体形成されることを特徴とする請求項1記載の偏平ファンモータ。2. The flat fan motor according to claim 1, wherein the inner yoke and the outer yoke are joined at a connecting portion and are integrally formed. 前記偏平ファンモータは一軸受形のファンモータである請求項1または2記載の偏平ファンモータ。3. The flat fan motor according to claim 1, wherein the flat fan motor is a single bearing type fan motor.
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