JPH036148Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、コイルを固着した基板に、ロータマ
グネツトの停止位置をコントロールするためのヨ
ークを配設した、特に小型フアンなど駆動させる
ためのデイスク型ブラシレスモータに関する。

［従来の技術］ 従来からムービングマグネツト型のフラツトモ
ータは、鉄基板を用いて回転するロータマグネツ
トを吸収し、ロータの回転軸を両端から軸支し、
ビボツト軸受から脱落することを防止している。

この場合、ヨークは円盤型であり、前記モータ
はコギングがない。そのため円板型のヨークは、
位置検知レス、及び位置検知１個のフアンモータ
のように、コギングによりロータマグネツトの停
止位置を決めるモータに使用することができな
い。

例えば、特開昭58−141667号公報に開示されて
いるデイスク型半導体モータは、磁電変換素子に
よりロータの位置を検知して駆動するモータであ
り、ヨークは磁電変換素子、及び電気回路部品を
配設するために切欠き部を形成している。

また、従来知れている磁界内におかれた位置検
知コイルの起電力を位置検知信号として電機子コ
イルに通電制御すると共に高磁率磁性体を用いて
自起動回転できるようにしたものとしては回転す
ることで側方に風を送るように形成した回転フア
ンを有する自動車用アスピレータブロアフアンが
ある。

［考案が解決しようとする問題点］ 叙上のような従来のモータは、ロータを両端か
らら軸支する構造になつているため、回転軸の組
み付け、及び調整に時間を必要として不便であ
る。また、前述した従来のデイスク型半導体モー
タは、位置検知素子として、高価で、位置決めが
めんどうで、かつ温度特性が悪い磁電変換素子を
複数個利用して自起動可能にしている。また、ア
スピレータブロアフアンは、構造が非常に簡単で
あるが、アスピレータブロアフアン自体が大きな
ものとなつており、しかも大きな回転トルクは得
られないことから、微風しか送風できないもので
ある。

［問題点を解決するるための手段］ 本考案に係るデイスク型ブラシレスモータは、
前述した問題点を解消すべく考案されたものであ
り、コギングを有するブラシレスモータにおい
て、Ｓ極、Ｎ極、磁極を交互に有するドーナツ形
のロータマグネツトと、該ロータマグネツトの近
隣に配設され、電気部品を固着した電気回路基板
と、該電気回路基板のロータマグネツト側の表面
に固着された空心扇枠形の電機子コイル及び位置
検知コイルとから成るコイルと、該コイルを固着
した電気回路基板の裏面に固着すると共に、前記
コイルの半径方向の導体部の中心線に端部を合致
させて固着した半円板状のヨークを配設すること
により、前記従来技術の問題点を解消することを
目的としている。

［実施例］ 以下、ロータマグネツト１が４極、位置検知兼
電機用のコイル２が１個の車両用アスピレータブ
ロアフアンにおいる本考案の一実施例を詳述す
る。

ロータマグネツト１は、４極のドーナツ型の永
久磁石であり、フアン５に貼着されている。フア
ン５は、軸心方向であるケース６の吸入口６ａか
ら吸入した空気を遠心方向の吐出口６ｂから吐出
するための遠心フアンであり、中央に先の尖つた
回転軸７を有する。コイル２は、２本の導線をバ
イフアラ巻して形成した空心扇枠形のものであ
り、１本は電機子コイル２ａ、他方は位置検知コ
イル２ｂである。該コイル２は、半径方向の導体
部２ｃと導体部２ｄとの開角θが、ロータマグネ
ツト１のＮ極、Ｓ極の一磁極幅とほぼ同一であ
り、約90度である。

電機子コイル２ａは発生トルクに寄与する半径
方向の導体部２ｃ，２ｄの開角θがロータマグネ
ツト１の磁極幅に等しい90度の扇枠状である。コ
イル２の導体部２ｃ，２ｄの中心線XX，YYは、
電気回路基板３とロータマグネツト１の中心線と
一致する。位置検知コイル２ｂは、発電に寄与す
る半径方向の導体部２ｃ，２ｄの開角θがロータ
マグネツト１の磁極幅に等しい90度の扇枠状であ
る。コイル２は、電気回路基板３に接着剤により
貼着される。尚、コイル２は複数でもよい。電気
回路基板３は、円板型であり、一方にコイル２、
他方にヨーク４、及びコンデンサあるいはトラン
ジスター等の電気部品８，９を具備している。ヨ
ーク４は、半円形の磁性体であり、端部４ａが電
気回路基板３に貼着したコイル２の半径方向の導
体部２ｄあるいは２ｃの中心線XXあるいはYY
上になり、かつ該ヨーク４がコイル２に重合する
ように配設する。４ｂは、電気部品９を電気回路
基板３に配設するための挿通孔である。電気回路
基板３及びヨーク４は、ねじ１０ａ，１０ｂによ
りベース１１に螺着される。ベース１１は、ケー
ス６の蓋部材、かつ回転軸７の軸受の役目をする
部材である。該ベース１１は、中間軸受１２及び
ピボツト軸受１３を嵌着している。１１ａは、内
部に中間軸受１２を嵌着してしる軸受ハウジング
であり、該軸受ハウジング１１ａの外周部に電気
回路基板３の孔３ａ、及びヨーク４の切欠き部４
ｃが嵌合する。１１ｂは、ベース１１に電気部品
８，９の設置空間を持たせて電気回路基板３を螺
着させるため突出部である。ピボツト軸受１３
は、ねじ山１３ａ、及び取付け溝１３ｂを有する
ねじ状の軸受であり、ベース１１に螺着される。

尚、ヨーク４の形状は、ロータマグネツト１の
極数により変化する。例えば、ロータマグネツト
１の極数が４極、あるいは８極等においては、ほ
ぼ半円形のヨーク４がが最適である。また、ヨー
ク４は、電気回路基板３とコイル２との間に介在
させてもよい。

［作用］ フアン５と一体のロータマグネツト１は、常時
磁性体から成るヨーク４に吸引される。そのた
め、回転軸７は、中間軸受１２、及びピボツト軸
受１３側に吸引され、スラスト方向に離脱するこ
とが防止される。ロータマグネツト１を固着した
フアン５と一体の回転軸７を組付ける場合は、ロ
ータマグネツト１がヨーク４を吸引するための回
転軸７を中間軸受１２、及びピボツト軸受１３に
挿入することのみにより取付けることができる。
そのため、組付け作業が非常に簡単である。

電源が遮断している場合は、ロータマグネツト
１は、第２図に示す状態に静止するる。回動する
ロータマグネツト１は、磁性体でるヨーク４の形
状が半円形であるため、ロータマグネツト１のＮ
極またはＳ極の中心部とヨーク４の端部４ａが一
致する位置に停止する。ロータマグネツト１は、
一磁極幅90度であり、各４極の中心部がヨーク４
の端部４ａに一致する４方向のみに停止する。こ
の状態は、電機子コイル２ａに通電されたときに
必ずロータマグネツト１が自起動することが可能
な位置にあり、電機子コイル２ａによつて最大起
動トルクが得られる状態位置である。すなわち、
半円形のヨーク４は、ロータマグネツト１が死点
から脱出するためのコギングトルクを発生させ、
かつ自起動できる位置にロータマグネツト１を停
止させる。

スイツチをONすると、電機子コイル２ａに電
流が流れ、磁界が発生し、ロータマグネツト１の
１つの磁極の中心部が電機子コイル２ａの中心部
側に吸引され起動を始める。以後は、位置検知コ
イル２ｂに発生する逆起電力の方向により、制御
回路が作動し、電機子コイル２ａへの通電が
ON，OFFされ回転を続ける。回転中において、
ロータマグネツト１は、死点状態にあつても、ヨ
ーク４があるためコギングトルクが発生し、すぐ
に死点から脱出して、また電機子コイル２ａによ
る電機子トルクとトルクの間にコギングトルクを
発生させるので滑らかにロータマグネツト１が回
転する。コイル２の背面部に磁性体から成るヨー
ク４を配設しているため磁気回路的に磁路を閉じ
るためトルクが向上し、起動性が良好となる。
尚、ロータマグネツト１は、回転方向が一定して
おらず、そのときの状態により、左右どちらへも
回転する。ロータマグネツト１が回転するとフア
ン５により、外気が吸入口６ａから吸引され、吐
出口６ｂから吐出される。すなわち、空気流通経
路内に軸受部品等を配設していないため、塵埃に
よる油切れを防止することができる。

また、ヨーク４をコイル２と電気回路基板３の
間に配接すると、ロータマグネツト１の吸引力を
更に増強することができ、、該ロータマグネツト
１のトルクアツプ、及び回転軸７の離脱防止を更
に確かなものにする。

［考案の効果］ 本考案に係るデイスク型ブラシレスモータは、
ロータマグネツトを回転させるためのコイルを固
着した電気回路基板に、前記ロータマグネツトの
停止位置を決定し、該ロータマグネツトを吸引す
るためのヨークを配設したことにより、ロータマ
グネツトと一体の回転軸を軸受側に吸引するた
め、回転軸がピボツト軸受等から離脱することを
防止することができる。ロータマグネツトの磁力
により回転軸が常時軸受側に吸引されるため、該
回転軸の軸受を片持ちとすることができる。ま
た、該回転軸の軸受を片持ちするることにより回
転軸の組み付け及び調整が非常に簡単になる。本
考案のヨークは、空心扇枠形コイルの導体部の中
心線に、該ヨークの端部を合致させ、かつロータ
マグネツトの着磁方向に該ヨークの端部を合致さ
せたことにより、該ロータマグネツトのコギング
トルクを増強し、常時自起動可能な位置に停止さ
せることができる。本考案は、コイルの背面に磁
性体のヨークを配設しているため、磁気回路を遮
断し、トルク及び起動性を向上させることができ
る。また、本考案は、半円形のヨークと位置検知
コイル等により、自起動ができるため、磁気感知
素子が不要であり、安価に製造することができる
等種々の特有の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本考案に係るデイスク型
ブラシレスモータの一実施例を示す図面であり、
第１図は分解斜視図、第２図はロータマグネツト
の停止位置を示す説明図である。 １…ロータマグネツト、２…コイル、２ａ…電
機子コイル、２ｂ…位置検知コイル、３…電気回
路基板、４…ヨーク、４ａ…端部、５…フアン、
６…ケース、１１…ベース、１２…中間軸受、１
３…ピボツト軸受。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. コギングを有するブラシレスモータにおいて、
   Ｓ極、Ｎ極の磁極を交互に有するドーナツ形のロ
   ータマグネツトと、該ロータマグネツトの近隣に
   配設され、電気部品を固着した電気回路基板と、
   該電気回路基板のロータマグネツト側の表面に固
   着された空気扇枠形の電機子コイル及び位置検知
   コイルとから成るコイルと、該コイルを固着した
   電気回路基板の裏面に固着すると共に、前記コイ
   ルの半径方向の導体部の中心線に端部を合致させ
   て固着した半円板状のヨークを配設したことを特
   徴とするデイスク型ブラシレスモータ。