JPH0370458A - 偏平ブラシレスモータ - Google Patents
偏平ブラシレスモータInfo
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- JPH0370458A JPH0370458A JP20450089A JP20450089A JPH0370458A JP H0370458 A JPH0370458 A JP H0370458A JP 20450089 A JP20450089 A JP 20450089A JP 20450089 A JP20450089 A JP 20450089A JP H0370458 A JPH0370458 A JP H0370458A
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- Japan
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
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。
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、ステータコアの外周面とロータマグネットの
内周面をエアギャップを介して対向させる周対向型の偏
平ブラシレスモータの構造に関する。
内周面をエアギャップを介して対向させる周対向型の偏
平ブラシレスモータの構造に関する。
スピンドルモータ等の偏平ブラシレスモーフとして、ハ
ウジング内に軸（スピンドル）を回転自在に軸支し、前
記ハウジングに放射状のステータコアを固定するととも
に該ステータコアの各突極部にコイルを巻装し、前記軸
に、ロータヨークおよびロータマグネットから威る外転
式のロータを固定する構造の周対向型の偏平ブラシレス
モーフが、例えば、特開昭６４−１−９９４９号に開示
されている。
ウジング内に軸（スピンドル）を回転自在に軸支し、前
記ハウジングに放射状のステータコアを固定するととも
に該ステータコアの各突極部にコイルを巻装し、前記軸
に、ロータヨークおよびロータマグネットから威る外転
式のロータを固定する構造の周対向型の偏平ブラシレス
モーフが、例えば、特開昭６４−１−９９４９号に開示
されている。
この種のモータは、レーザーディスクのスキャナー等を
高精度で軸支し、回転駆動するのに好適なものである。
高精度で軸支し、回転駆動するのに好適なものである。
〔発明が解決しようとする技術的課題〕偏平ブラシレス
モータにあっては、これが使用される精密機器の軽量小
型化に呼応して薄型化および高トルク化が要請されてい
る。
モータにあっては、これが使用される精密機器の軽量小
型化に呼応して薄型化および高トルク化が要請されてい
る。
しかし、従来の構造では、薄型化と高トルク化とは全く
相反する事項であり、薄型化を維持しながら高出力化を
進めるのはきわめて困難であった。
相反する事項であり、薄型化を維持しながら高出力化を
進めるのはきわめて困難であった。
本発明は、このような技術的！！ｌ！題に鑑みてなされ
たものであり、薄型化を維持しながら、高出力化を達成
し得るスピンドルモータ型の偏平ブラシレスモーフを提
供することを目的とする。
たものであり、薄型化を維持しながら、高出力化を達成
し得るスピンドルモータ型の偏平ブラシレスモーフを提
供することを目的とする。
本発明は、ハウジング内に軸を回転自在に軸支し、前記
ハウジングに放射状のステータコアを固定するとともに
該ステータコアの各突極部にコイルを巻装し、前記軸に
ロータヨークおよびロータマグネットから成る外転式の
ロータを固定し、前記ステータコアの外径を４０ｍｍ〜
８０ｍに、該ステータコアの厚さを４ｍ〜８ｍｍに、そ
れぞれ設定して成る偏平ブラシレスモータにおいて、前
記ステータコアの前記突極部の数を９に、前記マグネッ
トの円周方向の磁極数を６に、それぞれ設定するととも
に、前記ステータコアの突極部の外周面積と巻線部の断
面積との比を２〜４に選定するすることにより、薄型化
を維持しながら高出力を発生し得る偏平ブラシレスモー
フを提供するものである。
ハウジングに放射状のステータコアを固定するとともに
該ステータコアの各突極部にコイルを巻装し、前記軸に
ロータヨークおよびロータマグネットから成る外転式の
ロータを固定し、前記ステータコアの外径を４０ｍｍ〜
８０ｍに、該ステータコアの厚さを４ｍ〜８ｍｍに、そ
れぞれ設定して成る偏平ブラシレスモータにおいて、前
記ステータコアの前記突極部の数を９に、前記マグネッ
トの円周方向の磁極数を６に、それぞれ設定するととも
に、前記ステータコアの突極部の外周面積と巻線部の断
面積との比を２〜４に選定するすることにより、薄型化
を維持しながら高出力を発生し得る偏平ブラシレスモー
フを提供するものである。
〔実施例］
以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第１図は本発明による偏平ブラシレスモータの中央縦断
面図であり、第２図は第１図中の線■−■に沿った横断
面図である。
面図であり、第２図は第１図中の線■−■に沿った横断
面図である。
第１図および第２図において、ハウジング（軸受ハウジ
ング）１の中心部には、軸受２．２を介して、軸（スピ
ンドル）３が回転自在に軸支されている。
ング）１の中心部には、軸受２．２を介して、軸（スピ
ンドル）３が回転自在に軸支されている。
ハウジング１の外周には、放射状のステータコア４が固
定されており、該ステータコア４には所定数のコイル９
が巻装されている。
定されており、該ステータコア４には所定数のコイル９
が巻装されている。
第３図は前記ステータコア４およびコイル９の部分斜視
図である。
図である。
このステータコア４は打抜きｍｉを積層して構成され、
その円周方向等間隔の位置に複数の突極部５が形成され
ている。各突極部５の間にはスロット（溝）６が形成さ
れている。
その円周方向等間隔の位置に複数の突極部５が形成され
ている。各突極部５の間にはスロット（溝）６が形成さ
れている。
各突極部５は巻線部７と先端拡大部８を有し、巻線部７
に前記コイル９が巻装されている。
に前記コイル９が巻装されている。
一方、前記軸３の一端部には、カップ状のロータヨーク
１０が固定され、該ロータヨーク１ｏの周囲の内面には
環状のロータマグネット１１が固定されており、これら
ロータヨーク１ｏおよびロータマグネットＩｔによって
外転式のロータが構成されている。
１０が固定され、該ロータヨーク１ｏの周囲の内面には
環状のロータマグネット１１が固定されており、これら
ロータヨーク１ｏおよびロータマグネットＩｔによって
外転式のロータが構成されている。
第４図はロータの斜視図である。
前記ロータマグネット１１は、永久磁石から威り、円周
方向に複数の磁極（Ｎ極、Ｓ極）が形成されている。
方向に複数の磁極（Ｎ極、Ｓ極）が形成されている。
また、前記ロータマグネッ）１１の材質としては、フェ
ライト、プラスチックマグネットあるいはラバーマグネ
ットなどが使用される。
ライト、プラスチックマグネットあるいはラバーマグネ
ットなどが使用される。
前記ハウジング１には、前記ステータヨーク４と平行に
、前蓋１２が固定されている。
、前蓋１２が固定されている。
二〇前蓋１２の内面（ロータマグネットｌｌ側）には、
回路基板１３が接合されている。
回路基板１３が接合されている。
第５図は前記前蓋１２の内面側の斜視図である。
前記回路基板１３には、前記ロータマグネット１１の磁
極を検出するためのホール素子１４、並びに該ホール素
子１４の出力信号に応じて各コイル９に順次電流を流し
ていく駆動回路等が設けられている。
極を検出するためのホール素子１４、並びに該ホール素
子１４の出力信号に応じて各コイル９に順次電流を流し
ていく駆動回路等が設けられている。
前記コイル９の励磁には３相巻線方式（Ｕ、■、Ｗ）が
採用されている。
採用されている。
第６図は各コイル９の結線状態を示す図である。
そこで、本発明によれば、ハウジング１内に軸３を回転
自在に軸支し、前記ハウジング１に放射状のステータコ
ア４を固定するとともに該ステータコア４の各突極部５
にコイル９を巻装し、前記軸３にロータヨーク１０およ
びロータマグネット１１から成る外転式のロータを固定
し、前記ステータコア４の外径を４０ｍｍ〜８０ｍｍに
、該ステータコア４の厚さを４閤〜８ｍに、それぞれ設
定して成る偏平ブラシレスモータにおいて、前記ステー
タコア４の前記突極部５の数を９に、前記マグネット１
１の円周方向の磁極数を６に、それぞれ設定するととも
に、前記ステータコア４の突極部５の外周面積と巻線部
７の断面積との比を２〜４に選定する構成が採用される
。
自在に軸支し、前記ハウジング１に放射状のステータコ
ア４を固定するとともに該ステータコア４の各突極部５
にコイル９を巻装し、前記軸３にロータヨーク１０およ
びロータマグネット１１から成る外転式のロータを固定
し、前記ステータコア４の外径を４０ｍｍ〜８０ｍｍに
、該ステータコア４の厚さを４閤〜８ｍに、それぞれ設
定して成る偏平ブラシレスモータにおいて、前記ステー
タコア４の前記突極部５の数を９に、前記マグネット１
１の円周方向の磁極数を６に、それぞれ設定するととも
に、前記ステータコア４の突極部５の外周面積と巻線部
７の断面積との比を２〜４に選定する構成が採用される
。
上記構成によれば、まず、ステータコア４の突極部５の
数を９にするとともにロータマグネット１１の磁極数を
６とし、従来のモータにおける６スロツト（突極部５の
数と同じ）および４磁極の構造より、磁束通路の数を増
やしたので、磁束エネルギーを増大させて出力トルクの
向上を図ることができた。
数を９にするとともにロータマグネット１１の磁極数を
６とし、従来のモータにおける６スロツト（突極部５の
数と同じ）および４磁極の構造より、磁束通路の数を増
やしたので、磁束エネルギーを増大させて出力トルクの
向上を図ることができた。
一般に、起動トルクを大きくするためには磁極数を多く
する必要があり、トルク特性の直線性を良く（高速向き
）するには磁極数を少なくする必要がある。
する必要があり、トルク特性の直線性を良く（高速向き
）するには磁極数を少なくする必要がある。
第７図は、スロット数および磁極数に対する前記起動ト
ルクの大きさおよび直線性の良否の特性を示すグラフで
ある。
ルクの大きさおよび直線性の良否の特性を示すグラフで
ある。
一般に、コイルインダクタンスにより整流開始時の電流
の立上がりが遅れることから、多極モータでは高回転域
でのトルク特性の直線性が低下する１頃向がある。
の立上がりが遅れることから、多極モータでは高回転域
でのトルク特性の直線性が低下する１頃向がある。
このため、高速モータではスロット数および磁極数を余
り多くすることは得策でなく、おのずから限度がある。
り多くすることは得策でなく、おのずから限度がある。
本発明においては、前述のような起動トルクの確保およ
びトルク特性の直線性の両方のバランスを考慮して、突
極部５の数（スロット６の数と同じ）が９に、ロータマ
グネット１１の磁極数が６に、それぞれ選定された。
びトルク特性の直線性の両方のバランスを考慮して、突
極部５の数（スロット６の数と同じ）が９に、ロータマ
グネット１１の磁極数が６に、それぞれ選定された。
この出力トルクの向上を利用すれば、薄型化を充分に維
持しながら出力トルクの向上を図ることができ、ステー
タコア４の外径りが４０ｍｍ〜８０閣の範囲内のモータ
で、高出力トルクを維持しながら、このステータコア４
の厚さＴを４１１ＩＩ〜８ＩＩＩ１１の範囲に維持する
ことができ、従来構造のものに比べ、厚さで約２割、体
積で約３〜４割の薄型化、小型化を達成することができ
た。
持しながら出力トルクの向上を図ることができ、ステー
タコア４の外径りが４０ｍｍ〜８０閣の範囲内のモータ
で、高出力トルクを維持しながら、このステータコア４
の厚さＴを４１１ＩＩ〜８ＩＩＩ１１の範囲に維持する
ことができ、従来構造のものに比べ、厚さで約２割、体
積で約３〜４割の薄型化、小型化を達成することができ
た。
また、前記ステータコア４において、突極部５の先端拡
大部８の外周面積と巻線部７の断面積とき比を、２〜４
とし、従来構造より小さ目に設定したので、前述のよう
に突極数および磁極数を増やして磁束数を増大させる場
合でも、巻線部７における漏洩磁束を無くすか減らすこ
とができ、効率低下を生じることなく上記出力トルクの
向上を達成することができた。
大部８の外周面積と巻線部７の断面積とき比を、２〜４
とし、従来構造より小さ目に設定したので、前述のよう
に突極数および磁極数を増やして磁束数を増大させる場
合でも、巻線部７における漏洩磁束を無くすか減らすこ
とができ、効率低下を生じることなく上記出力トルクの
向上を達成することができた。
すなわち、外径りが４０ｍ〜８０Ｍで、厚さＴが４■〜
８ｍｍ程度の偏平で薄いステータコアでは、トルク確保
のためコイル体積を大きくして巻線部７を細くすると、
先端拡大部８の該巻線部７に対する断面積比が大きくな
り、トルクが大きい領域でコアの磁気飽和が生じる。
８ｍｍ程度の偏平で薄いステータコアでは、トルク確保
のためコイル体積を大きくして巻線部７を細くすると、
先端拡大部８の該巻線部７に対する断面積比が大きくな
り、トルクが大きい領域でコアの磁気飽和が生じる。
その結果、このトルクの大きい領域でのトルク特性の非
直線性が現われてトルク低下が生じる。
直線性が現われてトルク低下が生じる。
これらのことから、巻線部７に対する先端拡大部８の断
面積比は、トルク低下を阻止する点から、２；１〜４：
ｌの範囲が最適である。
面積比は、トルク低下を阻止する点から、２；１〜４：
ｌの範囲が最適である。
以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、ハウ
ジング内に軸を回転自在に軸支し、前記ハウジングに放
射状のステータコアを固定するとともに該ステータコア
の各突極部にコイルを巻装し、前記軸にロータヨークお
よびロータマグネットから威る外転式のロータを固定し
、前記ステータコアの外径を４０ｍｍ〜８０ａに、該ス
テータコアの厚さを４ｍ〜８ＩＩＩｌに、それぞれ設定
して成る偏平ブラシレスモーフにおいて、前記ステータ
コアの前記突極部の数を９に、前記マグネットの円周方
向の磁極数を６に、それぞれ設定するとともに、前記ス
テータコアの突極部の外周面積と巻線部の断面積との比
を２〜４に選定する構成にしたので、薄型化を維持しな
がら高出力化を図ることができる偏平ブラシレスモーフ
が得られる。
ジング内に軸を回転自在に軸支し、前記ハウジングに放
射状のステータコアを固定するとともに該ステータコア
の各突極部にコイルを巻装し、前記軸にロータヨークお
よびロータマグネットから威る外転式のロータを固定し
、前記ステータコアの外径を４０ｍｍ〜８０ａに、該ス
テータコアの厚さを４ｍ〜８ＩＩＩｌに、それぞれ設定
して成る偏平ブラシレスモーフにおいて、前記ステータ
コアの前記突極部の数を９に、前記マグネットの円周方
向の磁極数を６に、それぞれ設定するとともに、前記ス
テータコアの突極部の外周面積と巻線部の断面積との比
を２〜４に選定する構成にしたので、薄型化を維持しな
がら高出力化を図ることができる偏平ブラシレスモーフ
が得られる。
第１図は本発明による偏平ブラシレスモータの一実施例
の縦断面図、第２図は第２図中の線■−■に沿った横断
面図、第３図は第１図中のステータコアおよびコイルの
部分斜視図、第４図は第１図中の軸およびロータの斜視
図、第５図は第１図中の前蓋の内側斜視図、第６図は第
２図中の各コイルの結線状態を示す配線図、第７図は極
数に対する起動トルクの大きさおよびトルク特性の直線
性を示すグラフである。 ■・−−一−−・ハウジング、３−・−軸（スピンドル
）、４−−−−−−−ステータコア、５−・−突極部、
７−・−巻線部、８−・・−先端拡大部、９・・・−・
・コイル、１０ロータヨーク、１１・−・−・ロータマ
クネット、Ｄ−・・ステータコアの外径、Ｔ−・−・−
ステータコアの厚さ。
の縦断面図、第２図は第２図中の線■−■に沿った横断
面図、第３図は第１図中のステータコアおよびコイルの
部分斜視図、第４図は第１図中の軸およびロータの斜視
図、第５図は第１図中の前蓋の内側斜視図、第６図は第
２図中の各コイルの結線状態を示す配線図、第７図は極
数に対する起動トルクの大きさおよびトルク特性の直線
性を示すグラフである。 ■・−−一−−・ハウジング、３−・−軸（スピンドル
）、４−−−−−−−ステータコア、５−・−突極部、
７−・−巻線部、８−・・−先端拡大部、９・・・−・
・コイル、１０ロータヨーク、１１・−・−・ロータマ
クネット、Ｄ−・・ステータコアの外径、Ｔ−・−・−
ステータコアの厚さ。
Claims (1)
- （１）ハウジング内に軸を回転自在に軸支し、前記ハウ
ジングに放射状のステータコアを固定するとともに該ス
テータコアの各突極部にコイルを巻装し、前記軸にロー
タヨークおよびロータマグネットから成る外転式のロー
タを固定し、前記ステータコアの外径を４０ｍｍ〜８０
ｍｍに、該ステータコアの厚さを４ｍｍ〜８ｍｍに、そ
れぞれ設定して成る偏平ブラシレスモータにおいて、前
記ステータコアの前記突極部の数を９に、前記マグネッ
トの円周方向の磁極数を６に、それぞれ設定するととも
に、前記ステータコアの突極部の外周面積と巻線部の断
面積との比を２〜４に選定することを特徴とする偏平ブ
ラシレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20450089A JP2663176B2 (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | 偏平ブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20450089A JP2663176B2 (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | 偏平ブラシレスモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0370458A true JPH0370458A (ja) | 1991-03-26 |
| JP2663176B2 JP2663176B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=16491561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20450089A Expired - Lifetime JP2663176B2 (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | 偏平ブラシレスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2663176B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017092494A1 (zh) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 电机、动力装置及无人飞行器 |
-
1989
- 1989-08-07 JP JP20450089A patent/JP2663176B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017092494A1 (zh) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 电机、动力装置及无人飞行器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2663176B2 (ja) | 1997-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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