JPH05146134A - 無接点直流モータ - Google Patents
無接点直流モータInfo
- Publication number
- JPH05146134A JPH05146134A JP32679991A JP32679991A JPH05146134A JP H05146134 A JPH05146134 A JP H05146134A JP 32679991 A JP32679991 A JP 32679991A JP 32679991 A JP32679991 A JP 32679991A JP H05146134 A JPH05146134 A JP H05146134A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- magnetic pole
- magnetic
- flux plate
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Brushless Motors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造が簡単で、形が小さく、コストが低い無
接点直流モータの自起動手段を得る。 【構成】 ｎ極の磁極を有する永久磁石４のロータと、
これと対向して設けられた磁性材からなるフラックスプ
レート１２と、ロータ磁極の回転位置を検出するホール
素子１４と、通電時にロータ磁極に回転力を与えるコイ
ル１３と、フラックスプレートのホール素子の位置およ
びこれから３６０゜／ｎ毎離れた位置以外の位置に形成
された切り欠き部とから構成する。ロータが停止する際
は、磁極間の磁気中性点が切り欠き部に対向する位置で
停止する。このときホール素子は必ず磁気中性点にはな
く磁極上にあるので磁気を検出し、コイルに通電してロ
ータを回転させる。
接点直流モータの自起動手段を得る。 【構成】 ｎ極の磁極を有する永久磁石４のロータと、
これと対向して設けられた磁性材からなるフラックスプ
レート１２と、ロータ磁極の回転位置を検出するホール
素子１４と、通電時にロータ磁極に回転力を与えるコイ
ル１３と、フラックスプレートのホール素子の位置およ
びこれから３６０゜／ｎ毎離れた位置以外の位置に形成
された切り欠き部とから構成する。ロータが停止する際
は、磁極間の磁気中性点が切り欠き部に対向する位置で
停止する。このときホール素子は必ず磁気中性点にはな
く磁極上にあるので磁気を検出し、コイルに通電してロ
ータを回転させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小型機器に使用される
自起動が容易な無接点直流モータに関するものである。
自起動が容易な無接点直流モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ファンモータなど小型機器用の直流モー
タとしては、従来は固定磁界に永久磁石を用いロータに
は整流子と刷子による摺動接点を用いて電流を供給す
る、いわゆるマイクロモータ形式のものが多く使用され
てきた。しかしながら、このようなモータは整流子と刷
子を使用しているので、長期安定性、電気雑音、円滑な
回転等に問題があった。
タとしては、従来は固定磁界に永久磁石を用いロータに
は整流子と刷子による摺動接点を用いて電流を供給す
る、いわゆるマイクロモータ形式のものが多く使用され
てきた。しかしながら、このようなモータは整流子と刷
子を使用しているので、長期安定性、電気雑音、円滑な
回転等に問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するために、整流子と刷子を使用せず、トランジスタを
使用して無接点でスイッチングを行うモータが近年広く
使用されてきている。しかし、このようなトランジスタ
を使用した無接点モータは、一般に起動方向性がないの
で電源を印加しても一定方向に自起動せず、このため自
起動手段が必要であり、構造が複雑になって形状が大き
くなり、またコストが上昇するという問題があった。
するために、整流子と刷子を使用せず、トランジスタを
使用して無接点でスイッチングを行うモータが近年広く
使用されてきている。しかし、このようなトランジスタ
を使用した無接点モータは、一般に起動方向性がないの
で電源を印加しても一定方向に自起動せず、このため自
起動手段が必要であり、構造が複雑になって形状が大き
くなり、またコストが上昇するという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ｎ極の磁極を
有するロータと、ロータの磁極と対向して設けられた磁
性円板からなるフラックスプレートと、ロータ磁極の回
転位置を検出する磁極検出手段と、ロータとフラックス
プレートの間に配置され、通電時にロータの磁極に回転
力を与えるコイルと、磁極検出手段からの検出信号によ
りロータの磁極の所定の回転位置でコイルに電流を供給
する電子回路と、フラックスプレートの磁極検出手段の
位置および磁極検出手段から３６０゜／ｎ毎離れた位置
以外の位置に形成された切り欠き部とから構成したもの
である。
有するロータと、ロータの磁極と対向して設けられた磁
性円板からなるフラックスプレートと、ロータ磁極の回
転位置を検出する磁極検出手段と、ロータとフラックス
プレートの間に配置され、通電時にロータの磁極に回転
力を与えるコイルと、磁極検出手段からの検出信号によ
りロータの磁極の所定の回転位置でコイルに電流を供給
する電子回路と、フラックスプレートの磁極検出手段の
位置および磁極検出手段から３６０゜／ｎ毎離れた位置
以外の位置に形成された切り欠き部とから構成したもの
である。
【０００５】
【作用】ロータが停止する際は、磁極の間の磁気中性点
が切り欠き部に対向する位置で停止する。このとき磁極
検出手段は必ず磁気中性点にはなく、磁極上にあるので
磁気を検出して電子回路に信号を与え、コイルに通電し
てロータを回転させる。
が切り欠き部に対向する位置で停止する。このとき磁極
検出手段は必ず磁気中性点にはなく、磁極上にあるので
磁気を検出して電子回路に信号を与え、コイルに通電し
てロータを回転させる。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の無接点直流モータをファンモ
ータに適応した一実施例の正面断面図、図２はロータの
磁極を示す底面図である。図において、１は周囲に複数
の羽根２が形成されたロータ本体、３はその中心に設け
られた回転軸、４はロータ本体に一体に固定されたリン
グ状のフェライト等からなる永久磁石である。永久磁石
４は、図２からもわかるように、９０゜間隔でＮ極とＳ
極の磁極が交互に４極着磁されている。
ータに適応した一実施例の正面断面図、図２はロータの
磁極を示す底面図である。図において、１は周囲に複数
の羽根２が形成されたロータ本体、３はその中心に設け
られた回転軸、４はロータ本体に一体に固定されたリン
グ状のフェライト等からなる永久磁石である。永久磁石
４は、図２からもわかるように、９０゜間隔でＮ極とＳ
極の磁極が交互に４極着磁されている。
【０００７】５はフレーム、６はフレーム５に複数の腕
部７によって支持されたモータ基部、８はモータ基部６
の中心部に形成された円筒状の軸受け支持部、９は軸受
け支持部８内に固定されてロータの回転軸３を回転自在
に支持する軸受け、１０はモータ基部６の上に設けられ
たプリント回路基板、１１はこのプリント回路基板１０
の下面に装着されたトランジスタ，抵抗，コンデンサ等
の各電子部品、１２はプリント回路基板１０の上面に設
けられた高透磁率材料の板からなるリング状のフラック
スプレート、１３ａ，１３ｂはフラックスプレート上に
設けられたコイルである。
部７によって支持されたモータ基部、８はモータ基部６
の中心部に形成された円筒状の軸受け支持部、９は軸受
け支持部８内に固定されてロータの回転軸３を回転自在
に支持する軸受け、１０はモータ基部６の上に設けられ
たプリント回路基板、１１はこのプリント回路基板１０
の下面に装着されたトランジスタ，抵抗，コンデンサ等
の各電子部品、１２はプリント回路基板１０の上面に設
けられた高透磁率材料の板からなるリング状のフラック
スプレート、１３ａ，１３ｂはフラックスプレート上に
設けられたコイルである。
【０００８】永久磁石４の磁極面とフラックスプレート
１２は軸方向に対向して配置され、その対向空間に２つ
のコイル１３ａ，１３ｂが配置されている。永久磁石４
のＮ極からの磁束はフラックスプレート１２に向かい、
この中を流れて永久磁石４のＳ極に戻る。この図１には
示していないが、プリント回路基板１０の上面には磁極
検出手段としてのホール素子が設けられており、フラッ
クスプレート１２を貫通して永久磁石４に対向し、その
磁極を検出するように構成されている。
１２は軸方向に対向して配置され、その対向空間に２つ
のコイル１３ａ，１３ｂが配置されている。永久磁石４
のＮ極からの磁束はフラックスプレート１２に向かい、
この中を流れて永久磁石４のＳ極に戻る。この図１には
示していないが、プリント回路基板１０の上面には磁極
検出手段としてのホール素子が設けられており、フラッ
クスプレート１２を貫通して永久磁石４に対向し、その
磁極を検出するように構成されている。
【０００９】また、ホール素子で磁極が検出されたとき
この検出信号を入力してコイル１３ａ，１３ｂに電流を
供給する電子回路がプリント回路基板１０に構成されて
おり、この検出信号に基づくコイルへの通電は、コイル
に発生した磁界によってロータの磁極が連続して回転す
るようなタイミングで行われる。この回路動作は周知な
ので省略する。
この検出信号を入力してコイル１３ａ，１３ｂに電流を
供給する電子回路がプリント回路基板１０に構成されて
おり、この検出信号に基づくコイルへの通電は、コイル
に発生した磁界によってロータの磁極が連続して回転す
るようなタイミングで行われる。この回路動作は周知な
ので省略する。
【００１０】図３は、フラックスプレートおよびコイル
の平面図であり、フラックスプレートに後記する切り欠
きが形成されていないときの状態を示している。点線の
引き出し線で示したＮ，Ｓはフラックスプレート１２ａ
に対向する永久磁石４の磁極の回転位置を示している。
１４は前記したホール素子であり、フラックスプレート
１２ａの上面に露出している。コイル１３ａ，１３ｂは
長円形に形成され、回転軸３に対する径方向部分（図３
で矢印を付した部分）がほぼ９０゜近く離れている。こ
の径方向部分を流れる電流だけがロータの磁極に対して
回転力を与える有効部分になる。
の平面図であり、フラックスプレートに後記する切り欠
きが形成されていないときの状態を示している。点線の
引き出し線で示したＮ，Ｓはフラックスプレート１２ａ
に対向する永久磁石４の磁極の回転位置を示している。
１４は前記したホール素子であり、フラックスプレート
１２ａの上面に露出している。コイル１３ａ，１３ｂは
長円形に形成され、回転軸３に対する径方向部分（図３
で矢印を付した部分）がほぼ９０゜近く離れている。こ
の径方向部分を流れる電流だけがロータの磁極に対して
回転力を与える有効部分になる。
【００１１】図３の状態では、永久磁石４の磁極ＮとＳ
の境界の磁気中性点がホール素子１４の位置にきてロー
タが停止しているので、いわゆるデッドポイント上にロ
ータがあり、ホール素子１４は磁界を検出せず、コイル
１３ａ，１３ｂには電流が流れない。また、たとえ電流
が流れたとしても、各コイルの径方向部分が同一極性の
磁極の範囲内にあるので、ロータに発生させるトルクは
互いに逆方向になり、ロータを一定方向に回転させるこ
とはできない。したがって、通常のフラックスプレート
１２ａでは、ロータが図３に示すような位置に停止した
ときは、自己起動することができない。
の境界の磁気中性点がホール素子１４の位置にきてロー
タが停止しているので、いわゆるデッドポイント上にロ
ータがあり、ホール素子１４は磁界を検出せず、コイル
１３ａ，１３ｂには電流が流れない。また、たとえ電流
が流れたとしても、各コイルの径方向部分が同一極性の
磁極の範囲内にあるので、ロータに発生させるトルクは
互いに逆方向になり、ロータを一定方向に回転させるこ
とはできない。したがって、通常のフラックスプレート
１２ａでは、ロータが図３に示すような位置に停止した
ときは、自己起動することができない。
【００１２】図４は本発明の無接点モータのフラックス
プレートおよびコイルの平面図であり、１５ａ，１５ｂ
はフラックスプレート１２の互いに１８０゜離れた位置
に形成された切り欠き部である。したがって、この切り
欠き部１５ａ，１５ｂの部分はプリント回路基板１０が
露出しており、この露出部分にコイル１３ａ，１３ｂの
リード線を回路に接続するための端子１６ａ，１６ｂが
それぞれ設けられている。これにより、コイルの配線が
容易になる。
プレートおよびコイルの平面図であり、１５ａ，１５ｂ
はフラックスプレート１２の互いに１８０゜離れた位置
に形成された切り欠き部である。したがって、この切り
欠き部１５ａ，１５ｂの部分はプリント回路基板１０が
露出しており、この露出部分にコイル１３ａ，１３ｂの
リード線を回路に接続するための端子１６ａ，１６ｂが
それぞれ設けられている。これにより、コイルの配線が
容易になる。
【００１３】この切り欠き部１５ａの形成位置は、ホー
ル素子１４からθ゜離れたところである。このθ゜は、
０゜，９０゜，１８０゜，２７０゜以外の位置であれば
良いことになる。この実施例は磁極の数は４なので、１
つの磁極の範囲は３６０゜／４＝９０゜になるため、９
０゜毎にデッドポイントの位置が形成される。ロータが
停止する際には、永久磁石４の磁極が磁気的に吸引され
た位置に停止する。フラックスプレート１２に形成され
た切り欠き部１５ａ，１５ｂは、空隙になっているので
磁気抵抗が高く磁極はこの位置を避けて停止する。この
ため、ロータは、永久磁石４の磁極境界の磁気中性点が
切り欠き部１５ａ，１５ｂに対向する位置に停止する。
ル素子１４からθ゜離れたところである。このθ゜は、
０゜，９０゜，１８０゜，２７０゜以外の位置であれば
良いことになる。この実施例は磁極の数は４なので、１
つの磁極の範囲は３６０゜／４＝９０゜になるため、９
０゜毎にデッドポイントの位置が形成される。ロータが
停止する際には、永久磁石４の磁極が磁気的に吸引され
た位置に停止する。フラックスプレート１２に形成され
た切り欠き部１５ａ，１５ｂは、空隙になっているので
磁気抵抗が高く磁極はこの位置を避けて停止する。この
ため、ロータは、永久磁石４の磁極境界の磁気中性点が
切り欠き部１５ａ，１５ｂに対向する位置に停止する。
【００１４】図４は、このように永久磁石４の磁気中性
点が切り欠き部１５ａ，１５ｂに対向する位置でロータ
が停止している状態を示す。この状態で回路に電源が印
加されると、ホール素子１４はＮ極の磁極に対向してい
るのでこれに応じた極性の電圧を発生して検出信号を出
力し、これに基づいてコイル１３ａ，１３ｂに電流がな
がれる。各コイルの径方向部分は互いに異なる極性の磁
極の範囲内にあるので、ロータに発生させるトルクは同
一方向になり、ロータを一定方向に回転させることがで
きる。したがって、ロータを自起動させることができ
る。
点が切り欠き部１５ａ，１５ｂに対向する位置でロータ
が停止している状態を示す。この状態で回路に電源が印
加されると、ホール素子１４はＮ極の磁極に対向してい
るのでこれに応じた極性の電圧を発生して検出信号を出
力し、これに基づいてコイル１３ａ，１３ｂに電流がな
がれる。各コイルの径方向部分は互いに異なる極性の磁
極の範囲内にあるので、ロータに発生させるトルクは同
一方向になり、ロータを一定方向に回転させることがで
きる。したがって、ロータを自起動させることができ
る。
【００１５】フラックスプレートに形成される切り欠き
部は１つでよく、また３つでも４つでもよい。永久磁石
の磁極数がさらに多い場合は、切り欠き部をより増加し
て形成することができる。フラックスプレートをプレス
加工等で製作するときに、この切り欠き部とホール素子
を貫通させる穴は同時に一定の位置関係で形成できるの
で、きわめて生産性がよい。フラックスプレートの取り
付け時に、穴にホール素子を挿入して組み立てれば、切
り欠き部の位置は自動的に設計された位置に配置される
ことになる。
部は１つでよく、また３つでも４つでもよい。永久磁石
の磁極数がさらに多い場合は、切り欠き部をより増加し
て形成することができる。フラックスプレートをプレス
加工等で製作するときに、この切り欠き部とホール素子
を貫通させる穴は同時に一定の位置関係で形成できるの
で、きわめて生産性がよい。フラックスプレートの取り
付け時に、穴にホール素子を挿入して組み立てれば、切
り欠き部の位置は自動的に設計された位置に配置される
ことになる。
【００１６】
【発明の効果】このように本発明の無接点直流モータに
よると、ロータの磁極の磁束を流すフラックスプレート
に切り欠き部を形成するだけの簡単か構成で、容易に自
起動性が得られ、小型で安価なモータを提供できる効果
がある。
よると、ロータの磁極の磁束を流すフラックスプレート
に切り欠き部を形成するだけの簡単か構成で、容易に自
起動性が得られ、小型で安価なモータを提供できる効果
がある。
【図１】本発明の無接点直流モータをファンモータに適
応した一実施例の正面断面図である。
応した一実施例の正面断面図である。
【図２】図２は図１のロータの磁極を示す底面図であ
る。
る。
【図３】フラックスプレートに切り欠き部が形成されて
いないときのフラックスプレートおよびコイルの平面図
である。
いないときのフラックスプレートおよびコイルの平面図
である。
【図４】図１のモータのフラックスプレートおよびコイ
ルの平面図である。
ルの平面図である。
１ ロータ本体 ２ 羽根 ３ 回転軸 ４ 永久磁石 ９ 軸受け １０ プリント回路基板 １２ フラックスプレート １３ａ，１３ｂ コイル １４ ホール素子 １５ａ，１５ｂ 切り欠き部
Claims (1)
- 【請求項１】 ｎ（２以上の自然数）極の交互に異なる
磁極が回転方向に配列され、回転自在に支持されたロー
タと、 ロータの磁極と対向して設けられ、磁性材からなる円板
状に形成されたフラックスプレートと、 ロータの磁極の回転位置を検出する磁極検出手段と、 ロータとフラックスプレートの間に配置され、通電によ
りロータの磁極に回転方向の力を与えるコイルと、 磁極検出手段からの検出信号によりロータの磁極の所定
の回転位置でコイルに電流を供給する電子回路と、 フラックスプレートの磁極検出手段の位置および磁極検
出手段から３６０゜／ｎ毎離れた位置以外の位置に形成
された切り欠き部とを有する無接点直流モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32679991A JPH05146134A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 無接点直流モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32679991A JPH05146134A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 無接点直流モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05146134A true JPH05146134A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=18191838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32679991A Pending JPH05146134A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 無接点直流モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05146134A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010119279A (ja) * | 2008-11-12 | 2010-05-27 | Faintekku:Kk | 振動モーター |
| CN101997385A (zh) * | 2009-08-17 | 2011-03-30 | 点晶科技股份有限公司 | 发电装置 |
| US8432073B2 (en) | 2009-07-16 | 2013-04-30 | Silicon Touch Technology Inc. | Power generating device |
| RU175195U1 (ru) * | 2017-08-23 | 2017-11-28 | Акционерное общество "Корпорация "Стратегические пункты управления" АО "Корпорация "СПУ - ЦКБ ТМ" | Электромашинный источник |
| JP2020068884A (ja) * | 2018-10-29 | 2020-05-07 | ピップ株式会社 | 回転磁気治療器 |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP32679991A patent/JPH05146134A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010119279A (ja) * | 2008-11-12 | 2010-05-27 | Faintekku:Kk | 振動モーター |
| US8432073B2 (en) | 2009-07-16 | 2013-04-30 | Silicon Touch Technology Inc. | Power generating device |
| CN101997385A (zh) * | 2009-08-17 | 2011-03-30 | 点晶科技股份有限公司 | 发电装置 |
| RU175195U1 (ru) * | 2017-08-23 | 2017-11-28 | Акционерное общество "Корпорация "Стратегические пункты управления" АО "Корпорация "СПУ - ЦКБ ТМ" | Электромашинный источник |
| JP2020068884A (ja) * | 2018-10-29 | 2020-05-07 | ピップ株式会社 | 回転磁気治療器 |
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