JPH0270252A

JPH0270252A - 周波数発電機付電動機

Info

Publication number: JPH0270252A
Application number: JP21986188A
Authority: JP
Inventors: Wataru Kakigi; 渉柿木; Koji Arai; 荒井　幸治
Original assignee: Akai Electric Co Ltd
Current assignee: Akai Electric Co Ltd
Priority date: 1988-09-02
Filing date: 1988-09-02
Publication date: 1990-03-09
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: JP2762278B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、量産に好適であるとともに、大きな駆動トル
クを得ることができるようにした周波数発電機付電動機
に関するものである。

（従来の技術）周波数発電機付電動機の一例として特開昭５４−９８９
０５号公報に示されたものがある。これは、ロータ部と
して円周方向に分割着磁を施されて駆動着磁部が設けら
れたマグネットに、ステータ部として回転磁界を発生さ
せる複数の駆動コイルが対向して配設された回転界磁形
の電動機である。そして、マグネッ吐と駆動コイルとの
間に配設された非磁性体の基板に、駆動コイルが配置固
定される。また、マグネットの外周部に多数の凹凸部に
よって周波数発′亀用の磁束可変要素が設けられ、これ
らの凹凸部に対向して矩形波状発電コイルが面記基板に
設けられる。

かかる構成からなる周波数発電機付電動機にあっては、
マグネットと駆動コイルとの間に、非磁性体の基板が介
装されるため、そわだけマグネットと駆動コイルの隙間
か離されて磁気抵抗が大となり、磁束が小さくなる。こ
の結果、ロータ部の駆動トルクか小さい。ここで、基板
に駆動コイルが配置固定されるため、基板を薄くすると
駆動コイルを所望の位置精度で保持できず、むやみに基
板を薄くすることはできない。また、基板は、駆動コイ
ル側の面に駆動コイルの端子が接続される接続端子がプ
リント配線により設けられるとともに、反対側のマグネ
ットに対向する面に矩形波状発電コイルがプリント配線
により設けられた、いわゆる両面基板であって高価なも
のであるという不具合がある。

そこで、上述の周波数発電機付電動機の不具合を改善す
る一例として、第５図のごとき周波数発電機付電動機が
提案されている。第５図は、従来の周波数発電機付電動
機の一例の縦断面図である。

第５図において、シャフト１にプーリー２が固定され、
このプーリー２に磁性体からなるヨーク３か固定される
。そして、このヨーク３に円板状で円周方向に分割着磁
が施されて駆動着磁部が設けられたマグネット４が接着
等によって固定され、さらにマグネット４の外周に嵌合
するようにＦＧマグネット５が配置固定される。このＦ
Ｇマグネット５は、後述する駆動コイル６の厚さ分だけ
マグネット４より高く形成され、その上端面にＮとＳ極
が交互に多数極着磁されてＦＧ多極着磁部が設けられる
。これらのシャフト１とプーリー２とヨーク３とマグネ
ット４およびＦＧマグネット５でロータ部が構成されて
いる。

また、シャフト１は、ベアリング７．７によってハウジ
ング８に回転自在に保持される。そして、ハウジング８
に鉄ベースプリント基板９が固定され、この鉄ベースプ
リント基板９にマグネット４に対向させて複数の駆動コ
イル６．６−・・が配置固定されるとともに、ＦＧマグ
ネット５に対向させて矩形波状発電コイル（図示せず）
が配置固定される。なお、鉄ベースプリント基板９は、
鉄ベースに絶縁層が配設され、この絶縁層上に矩形波状
発電コイルおよび駆動コイル６．６−の端子が接続され
る接続端子がプリント配線によって設けられたものであ
る。また、鉄ベースプリント基板９の鉄ベースは、ステ
ータヨークとして作用する。これらのハウシング８と鉄
ベースプリント基板９および駆動コイル６．６−・・で
ステータ部が構成される。

ＴＳ５図に示す従来の周波数発電機付電動機の構成にあ
フては、駆動コイル６．６−・とマグネット４との間に
何も介装されずに近接して配置することができ、磁気抵
抗を小さくして磁束を大とし得る。この結果、ロータ部
の駆動トルクを大きくすることができる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、第５図に示す従来の周波数発電機付電動
機にあっては、鉄ベースプリント基板９に配設された矩
形波状発電コイルに、ＦＧマグネット５を近接して対向
させるために、ＦＧマグネット５はマグネット４より駆
動コイル６．６・・・の厚さ分だけ高く形成されなけれ
ばならない。このだめに、ＦＧマグネット５とマグネッ
ト４を第５図のごとく別体として、別個に着磁したもの
をそれぞれをヨーク３に固着しなければならず、部品点
数が多いとともに、作業工数が多いという不具合があっ
た。また、ＦＧマグネット５とマグネット４を一体で成
形するならば、ＦＧマグネット５の段差を逃げるように
してマグネット４に分割着磁を行なわなければならず、
着磁作業が煩雑である。さらに、ロータ部の外形に比較
して、ＦＧマグネット５の存在する分だけ駆動コイル６
゜６・−の配置位置がシャフト１側に寄せられ、ロータ
部の駆動トルクを大きくすることができない。

本発明は、上記した従来の周波数発電機付電動機の事情
に鑑みてなされたもので、量産に好適であるとともに、
大きな駆動トルクを得ることのできる周波数発電機付電
動機を提供することにある。

（課題を解決するための手段）かかる目的を達成するために、本発明の周波数発電機付
電動機は、円周方向に分割着磁を施して駆動着磁部を設
けたマグネットに、回転磁界を発生させる複数の駆動コ
イルを対向させた回転界磁形の電動機であって、航記複
数の駆動コイルを前記マグネットと反対側の面で支持基
板に配置固定し、前記マグネットの前記駆動コイルに対
向する面の外周部にＦＧ多極着磁部を設け、このＦＧ多
極着磁部に対向させて矩形波状発電コイルが設けられた
発電用基板を前記複数の駆動コイル上に配置固定して構
成されている。

また、前記発電用基板の平面形状を、円弧状に形成する
とともに前記支持基板の平面形状と重ならないように形
成し、前記発電用基板と前記支持基板を一組として一枚
の基板から板取りしても良い。

（作用）マグネットの外周部に設けられたＦＧ多極着磁部に対向
させて、矩形波状発電コイルが設けられた発電用基板を
、支持基板に配置固定された複数の駆動コイル上に配置
固定するので、発電用基板は矩形波状発電コイルを支持
できる程度の強度の薄いもので良く、マグネットと駆動
コイルの隙間を狭く配置し得る。また、円板状のマグネ
ットの同一平面に、駆動着磁部とその外周にＦＧ多極着
磁部を設けるので着磁が容易である。さらに、第５図の
とと＜ＦＧマグネットで駆動コイルの配置位置が制限さ
れず、駆動コイルをロータ部の外形寸法範囲でシャフト
からできるだけ離して外周側に配置できるので、ロータ
部の駆動トルクを大とし得る。

また、発電用基板の平面形状を、円弧状に形成するとと
もに支持基板の平面形状と重ならないように形成し、発
電用基板と支持基板を一組として一枚の基板から板取り
するならば、基板の小さい面積で効率良く製造し得る。

（実施例）以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図を参照して
説明する。第１図は、本発明の周波数発電機付電動機の
一実施例の縦断面図であり、第２図は、第１図のＡ−Ａ
矢視における発電用基板と駆動コイルおよび支持基板の
配置図であり、第３図は、発電用基板と支持基板の板取
りを示す図である。第１図において、第５図と同一また
は均等な部材には、同一符号を付けて重複する説明を省
略する。

第１図において、第５図に示されるＦＧマグネット５は
省かれ、ヨーク３にヨーク３の内径いっばいの外径を有
する円板状のマグネットＩＯが接着等により配置固定さ
れる。このマグネットＩＯは、円周方向に分割着磁が施
されて駆動着磁部が設けられ、さらに外周部で駆動コイ
ル６．６−に対向する面に、ＮとＳ極が交互に多数着磁
されてＦＧ多極着磁部１０．が設けられる。

そして、ハウジング８に支持基板１１が固定され、この
支持基板１１にマグネットＩＯに対向させて複数の駆動
コイル６．６−が配置固定される。また、支持基板１１
に固定された駆動コイル６．６−１に、ＦＧ多極着磁部
ｌＯａに対向させて矩形波状発電コイル１２ａが設けら
れた発電用基板１２が配置固定される。ここで、支持基
板■１と発電用基板１２は、ともに鉄ベースプリント基
板で形成され、しかも発電用基板１２の平面形状が円弧
状に形成されるとともに、支持基板１１を囲むようにし
て支持基板１１の平面形状と重ならないように形成され
る。

そこで、第３図のごとく、支持基板１１を発電用基板１
２で囲むようにして、−組として一枚の鉄ベースプリン
ト基板から小さい占有面積で板取りされる。そして、支
持基板ｌｌ上には、駆動コイル６゜６・−の端子が接続
される接続端子（図示せず）がプリント配線により設け
られるとともに、回転位置を検出するためのホール素子
等の磁気感応素子１３．１３−一が設けられ、さらにコ
ネクタ１４および矩形波状発電コイル１２．の端子用の
接続端子等が設けられる。ざらに、駆動コイル６．６−
は、支持基板１１に、ヨーク３の外径寸法範囲内でシャ
フト１から最も離した外周側に配置される。

かかる構成において、発電用基板１２として薄いものを
用いることで、駆動コイル６．６−とマグネット１０と
の隙間を狭くすることができ、磁気抵抗を小さくして磁
束を大にできて、マグネット１０を含むロータ部の駆動
トルクを大とすることができる。ここで、上記の実施例
では、発電用基板１２は、駆動コイル６．６・・・が配
置固定される支持基板１１と同じ鉄ベースプリント基板
が用いられているか、この鉄ベースプリント基板は従来
の非磁性体の紙フエノールやポリアミド等の基板に比較
して強度がある。そして、支持基板は広い平面形状で駆
動コイル６．６・・・を支持することができ、かなり薄
いものでも充分である。このために、発電用基板Ｉ２も
充分に薄いものとなる。

また、駆動コイル６．６−・をシャフト１から離して配
置するので、駆動トルクを発生させるアームか長くなり
、これによってもロータ部の駆動トルクが大きなものと
なる。

本発明者らの実験によれば、第２図のごとく３ケの駆動
コイル６．６．６で、従来６ケの駆動コイル６．６・・
・か設０られた周波数発電機付電動機とほぼ同等の駆動
トルクが得られた。

そして、マグネット１０の同一平面上に、駆動着磁部と
ＦＧ多８ｉ着磁部ｉｏ、を設ければ良く、着磁を施すこ
とか容易である。

さらに、支持基板１１と発電用基板１２を一組として一
枚の基板から板取りすれば、小さな占有面積で効率良く
形成でき、しかも片面基板で良いので、極めて安価に基
板１１．１２を製造し得る。

第４図は、本発明の周波数発電機付電動機の他の実施例
の縦断面図である。第４図において、第１図と同一部材
または均等な部材には、同一符号を付けて重複する説明
を省略する。

第４図において、第１図と相違することろは、支持基板
２１と発電用基板２２が非磁性体の薄板で構成され、支
持基板２１の駆動コイル６．６・・・と反対側の面にス
テータヨーク２０が貼り合わされていることにある。

かかる構成においては、発電用基板２２峙−１矩形波状
発電コイル１２６を支持し得るだけの強度があれば良く
、極めて薄くすることがて゛きる。しかも、適宜な厚さ
のステータヨーク２０により磁気抵抗を適宜に小さくす
ることができる。したかって、ロータ部の駆動トルクを
人とするための設計的自由度が大きい。

なお、上記実施例では、支持基板１１，２１　と発電用
基板＋２，２２の平面形状が改ならないようにして、−
組として板取りできるようにしたが、これに限られない
ことは勿論である。また、平面形状か巾ならないように
して一枚の基板から板取りされた支持基板１１．２１と
発電用基板１２．２２であっても、シャフト１の軸方向
で−・部が爪なるように配置固定されて組み立てられて
も良い。

（発明の効果）本発明は、以ト説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

駆動コイルとマグネットの隙間を狭くできるとともに、
駆動コイルをシャフトからｆａ　１．／でり１周側に配
置することができるので、ロータ部の駆動トルクを大き
くすることができる。そして、このようにロータ部の駆
動トルクが大きくできるので、電動機の駆動トルクを同
じとするならば、駆動コイルの個数を少なくすることが
でき、部品点数が削減される。さらに、円板状のマグネ
ットに駆動着磁部とＦＧ多極着磁部を設けるので、Ｒｆ
！ｉが容易である。この着磁が容易であることと、部品
点数が少なく作業Ｔ数が少ないことによって、量産に好
適である。したがって、周波数発電機付電動機を安価に
製造することができる。

また、発電用基板と支持基板の平面形状が重ならないよ
うに形成し、両基板を１組として一枚の基板から小さな
占有面積で効率良く板取りができるようｊｚ構成、する
ならば、両基板を安価に製造でき、その分、より安価に
周波数発電機付電動機を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の周波数発電機付電動機の一実施例の
縦断面図であり、第２図は、第１図のＡ−Ａ矢視におけ
る発電用基板と駆動コイルおよび支持基板の配置図であ
り、第３図は、発電用基板と支持基板の板取りを示す図
であり、第４図は、本発明の周波数発電機付電動機の他
の実施例の縦断面図であり、第５図は、従来の周波数発
電機付電動機の一例の縦断面図である。４．１０：マグネット、　　６：駆動コイル、１０、：
ＦＧ多極着磁部、１１，２１　　：支持基板、１２ａ：矩形波状発電コイル。１２．２２二発電用基板、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）円周方向に分割着磁を施して駆動着磁部を設けた
マグネットに、回転磁界を発生させる複数の駆動コイル
を対向させた回転界磁形の電動機であって、前記複数の
駆動コイルを前記マグネットと反対側の面で支持基板に
配置固定し、前記マグネットの前記駆動コイルに対向す
る面の外周部にＦＧ多極着磁部を設け、このＦＧ多極着
磁部に対向させて矩形波状発電コイルが設けられた発電
用基板を前記複数の駆動コイル上に配置固定したことを
特徴とする周波数発電機付電動機。
（２）前記発電用基板の平面形状を、円弧状に形成する
とともに前記支持基板の平面形状と重ならないように形
成し、前記発電用基板と前記支持基板を一組として一枚
の基板から板取りしたことを特徴とする請求項１記載の
周波数発電機付電動機。