JPH0475455A - 平面ブラシレスモータ - Google Patents

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」 本発明は平面ブラシレスモータに関するものである。

「従来の技術」 従来の平面ブラシレスモータ（以下「モータ」と略称す
る。）を第６図および第７図に基つき説明する。

このモータは、ステータｌＯと、ロータ２０と、ロータ
２０に固定された出力軸３０と、磁性を有する金属、例
えば純鉄からなるハックヨーク４０とから概略構成され
ている。

前記ステータ１０は、非磁性材料からなる樹脂製の円盤
状基板１１と、この基板１１の一面側（第６図中上面側
）に円周方向に沿って配置された複数（例えば１２個）
のコイル１２とから構成されている。基板１１の外周部
はケーシング等の支持体５０に支持固定される。

前記ロータ２０は、円盤状に形成されかつ前記出力軸３
０に外嵌した支持板２１と、この支持板２１の下面側に
、前記コイル１２に間隔をあけて対向するように配置さ
れた磁石２２と、支持板２１と出力軸３０とに固定され
て両者を連結する筒状のスペーサ２３とを備えている。

ロータ２０は、出力軸３０が図示しない軸受けによって
回転自在かつ軸線方向に移動不可能に支持されており、
これによりステータ１０との間隔か所定値に保たれる。

前記バックヨーク４０は、前記基板１１の他面側（第６
図中下面側）であってかつ前記磁石２２に相当する位置
に配置されて、ロータ２０の回転と共に回転する。この
ハックヨーク４０が存するそとによって磁石２２から発
せられる磁力線はステータコイル１２を横断してこのバ
ックヨーク４０まて延ひることとなり、ステータコイル
１２を横断する磁束の利用効率を高められる。

前記した従来のモータにおいては、ロータ２０の回転位
置を検出するホール素子等の回転検出器とそれに接続さ
れたドライブ回路とを備え、ドライブ回路から前記した
コイル１２・・・に、Ｕ相・Ｖ相・Ｗ相の位相を有する
それぞれの電流を選択的に流すことによって、ロータ２
０に回転力を与えて駆動させる。

「発明が解決しようとする課題」 上記した従来の平面ブラシレスモーつては騒音が大きい
という欠点かある。騒音の原因の−っとしてハックヨー
ク４０の振動騒音かある。ステータコイル１２の磁界は
刻々切り替えられ、これに伴い磁石２２が一定周期の回
転力を受けて回転駆動されるか、該磁石２２と一体的に
回転するハ。

クヨーク４０か前記駆動力に対応して共振することかこ
の振動騒音の原因である。

ところで、平面ブラシレスモータはコンパクトで高出力
さらに低騒音化か要求されている。

本発明は、低騒音の平面ブラシレスモータを提供するこ
とを目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明の平面ブラシレスモータでは、バンクヨークを多
層構造にしている。

「作用」 バックヨークを多層構造としたから、各層の材料を適宜
選択して組み合わせることにより、バックヨークの振動
特性を任意に変えることかでき、例えばバックヨークの
減衰固有振動数をモータの駆動周波数から高い方へある
いは低い方へ遠ざけたり、ピークのない振動特性にする
ことによって、バックヨークの共振による振動騒音を防
止できる。

「実施例」 以下、本発明の各実施例を図面を参照して説明する。な
お、上記従来の技術と共通する構成については、同一符
号を付して説明を省略する。

第１実施例 第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の第１実施例の要部を示
すもので、バックヨークの平面図と断面図である。

本実施例のバックヨーク４０は、磁性材料である２枚の
円盤状の鋼板６１ａ、６１ｂを接着剤６２で接合した構
成のものである。双方の鋼板６１ａ、５１ｂの板厚Ｗは
同し値に設定している。接着剤６２はそれ自体がある程
度の弾性を有し、方の鋼板６１ａの振動が他側に直接価
わることなく、ある程度減衰された状態で伝わるものか
用いられる。前記バンクヨーク４０は第６図に示すよう
に、基板１１の下方位置にて出力軸３０の外周に係合孔
４０ａを嵌め合わされて固定される。

上記バックヨーク４０を有するモータによれば、ハック
ヨーク４０か接着剤層を含め３層構造になっていてそれ
自体か制振作用を持つため、ハックヨーク４０の共振を
防ぐことかでき、騒音か低減できる。

上記構成のモータを従来のものと比較したところ、従来
のモータては騒音レベルか４２テシベルであったのに対
し上記モータては３８テンベルとなっており、騒音か低
下したのが確認できた。

第２実施例 第２図（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２実施例の要部を示
すもので、ハックヨークの平面図と断面図である。

この実施例のバックヨーク４０は、前記第１実施例に示
したものと略同様に構成したものであり、異なるところ
は複数のリブ６５（図示例では５本）を設けた点である
。リブ６５は互いに７２度の開き角度をもって半径方向
に延びて設けられ、山形に隆起して形成されている。バ
ックヨーク４０の中央部分にはリブを形成していないが
、これはスペーサ２３の底部か平坦に形成されており、
該スペーサ２３と干渉するのを避けるためである。ハッ
クヨーク４０に上記リブ６５を形成するには、鋼板６１
ａ、６１ｂにあらかじめリブ６５を設けておきそれを接
着剤６２て接合する方法の他、−旦第１実施例に示すよ
うなハックヨーク４０を作り、それにプレス加工を施す
ことによってリブ６５を形成する方法もある。

なお、リブ６５を設けることによって磁石２２からバッ
クヨーク４０に達する磁界の強さが変化することも懸念
されるが、リブ６５の高さはごくわずかであり、これに
よって回転力に変化は生しない。

本実施例のモータでは、第１実施例で説明したようにバ
ククヨーク４０自体が制振作用を持つ他、リブ６５を設
けたことによりその剛性を高めることができる。これに
より、バックヨーク４０の減衰固有振動数を高めてモー
タの駆動周波数から遠ざけることて、より一層振動を押
さえることかできる。

また、本実施例のモータについても騒音測定を行ったと
ころ、従来のモータでは騒音レベルか４２テンヘルてあ
ったのに対し上記モータては３７テシヘルであり、騒音
か著しく低下したのか確認できた。

第３実施例 第３図（ａ）、（ｂ）は本発明の第３実施例の要部を示
すもので、バンクヨークの平面図と断面図である。

この実施例のバックヨークの特徴は、前記第１実施例に
示したバンクヨーク４０に、さらに複数のスリット７０
を設けた点である。すなわち、このハックヨークでは、
中央の出力軸３０との連結部分である係合孔４０ａから
受ける振動か半径方向に直線的に伝わることなく図中矢
印で示すように迂回して外周端部へ伝わるように、スリ
ット７０の形状並ひに数か設定されている。具体的には
、スリット７０は略接線方向に延びるよう半径方向から
所定角度傾斜されて、等角装置きに６個設けられている
。

なお、スリット７０を設けることによって磁石２２から
バックヨーク４０に達する磁界の強さか減少してモータ
出力か低下することも懸念されるか、第３図に示す形状
のバックヨークで実験したところ、出力の低下は測定誤
差の範囲に止どまり、使用に際しなんら不具合は生じな
い。

本実施例のモータでは、第１実施例で説明したようにバ
ックヨーク４０自体が制振作用を持つ他、スリット７０
を設けたことによりその剛性を低下することができる。

これにより、バックヨーク４０の減衰固有振動数を低（
してモータの駆動周波数から遠ざけることで、より振動
を押さえることができる。

また、特に本実施例のバックヨークでは、中央部の振動
が半径方向に直線的に伝わることなく迂回して外周部分
へ伝わるように、スリット７０の形状並びに数が設定さ
れているので、より一層バックヨーク４０の振動を押さ
えることができる。

なお、本実施例のモータについても騒音測定を行ったと
ころ、従来のモータでは騒音レベルが４２デンベルであ
ったのに対し上記モータでは３７テンヘルであり、騒音
か著しく低下したのか確認できた。

第４実施例 第４図は本発明の第４実施例の要部を示す）＼ツクヨー
クの断面図である。

この実施例のバックヨーク４０は、２枚の綱板６１ａ、
６１ｂを接着剤６２て接合させているかこの点は前記第
１実施例と同してあり、この実施例ではさらに鋼板６１
ａ、６１ｂの厚みを違え、上側の鋼板６１ａの厚みを厚
くして例えば２対１の比率に設定している。

このように、バックヨーク４０を単に多層構造とするに
止どまらずその上下の層の厚みを異ならせることにより
、制振作用を持たせる他、バックヨーク４０の振動特性
に変化を持たせることも可能である。

なお、本実施例のモータについても騒音測定を行ったと
ころ、従来のモータでは騒音レベルが４２デシベルであ
ったのに対し上記モータでは４０テシベルであり、騒音
か低下したのか確認できた。

第５実施例 第５図は本発明の第５実施例の要部をボすノ・。

クヨークの断面図である。

この実施例のバンクヨーク４０は、２枚の金属板７１．
ａ、７１ｂを接着剤６２て接合させているかこの点は前
記第１実施例および第４実施例と同しであり、この実施
例ではさらに前記両金属板７１ａ、７１ｂを異種金属で
構成している。

上側の金属板７１ａには磁束の利用効率を高めるため鉄
が用いられ、下側の金属板７１ｂには鉄と異なる材料例
えば鉄よりも柔らかい材料である鉛か用いられる。

本実施例のモータでは、全体の騒音レベルを下げられる
他、騒音の周波数領域か低い領域に移る点も大きな特徴
である。

なお、本実施例のモータについても騒音測定を行ったと
ころ、従来のモータては騒音レベルか４２デンヘルであ
ったのに対し上記モータては３８テンヘルてあり、騒音
か低下したのか確認できた。

なお、上記実施例ではバックヨーク４０を構成する板材
として主に鋼を用いていたか、これに限られることなく
、磁束の利用効率を高めるため高飽和磁束密度材である
Ｆｅ−Ｃｏｄ金を用いてもよい。

また、上記各実施例のバックヨークは、接着材層を含め
３層構造としているか、これに限られることなく、２層
あるいは４層以上の多層構造にしてもよい。

「発明の効果」 以上説明したように本発明ては、ノーツクヨークを多層
構造にしているから、各層の材料を適宜選択して組み合
わせることにより、バックヨークの振動特性を任意に変
えることかでき、例えばバ・ツクヨークの減衰固有振動
数をモータの駆動周波数から遠ざけたり、ピークのない
振動特性にすることによって、バックヨークの共振によ
る振動騒音を防止でき、ひいてはモータの騒音を低減で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１実施例の要部であるバンク
ヨークの平面図、第１図（ｂ）は同ハックヨークの拡大
断面図、第２図（ａ）は本発明の第２実施例の要部であ
るバックヨークの平面図、第２図（ｂ）は同バックヨー
ク拡大断面図、第２図（Ｃ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ線に
沿う断面図、第３図（ａ）は本発明の第３実施例の要部
であるハ。 クヨークの平面図、第３図（ｂ）は同バックヨークの拡
大断面図、第４図は本発明の第４実施例の要部であるバ
ックヨークの拡大断面図、第５図は本発明の第５実施例
の要部であるバックヨークの拡大断面図である。 第６図は従来のモータを示す縦断面図、第７図は同モー
タの平断面図である。 ４０・・・・バックヨーク ６１ａ　　・・鋼板 ６１ｂ・・・・鋼板 ６２・・・　接着剤 ６５・・・・・・リフ ァ０・・・・スリット ７１ａ、７１ｂ・・・・・・金属板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基板の一面側に周方向に沿って配置された複数のステー
   タコイルと、該ステータコイルに間隔をあけて対向する
   ように配置された磁石を有するロータと、前記基板の他
   面側であって前記磁石に相当する位置に前記基板に対し
   て間隔をあけて設けられかつ前記ロータと一体的に回転
   するバックヨークとを備えてなる平面ブラシレスモータ
   において、 前記バックヨークは多層構造とされていることを特徴と
   する平面ブラシレスモータ。