JPH0670476U - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案の目的は、コアの磁束取込み面積を大き
く確保して効率および出力トルクを向上できるブラシレ
スモータを得ることにある。 【構成】ロータマグネット33とヨーク23との間に配置さ
れた駆動コイル25の空芯部26に、ロータマグネット33の
磁束をヨーク23へと通すコア34を設けた構成を備えるア
キシャルギャップ型の直流ブラシレスモータにおいて、
駆動コイル25のロータマグネット33側の端面の少なくと
も一部を覆う磁束取込み部36をコア34に設けるととも
に、この取込み部36の総面積を空芯部 26 の断面積より
も大きくしたことを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、磁気ディスク装置の駆動用モータ、レーザプリンタのポリゴンミラ ー駆動用のスキャナモータ等に使用されるアキシャルギャップ型のブラシレスモ ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図９は従来のブラシレスモータの構成を示す断面図であって、同図中１はモー タベース、２はモータベースに軸受３を介して回転自在に支持されたロータで、 回転軸４と、ブッシュ５と、ロータヨーク６と、ロータマグネット７とを備えて いる。また、８はプリント配線基板、９は駆動コイル、１０はヨーク、１１はコ ア、１２はホール素子等の位置検出器である。

【０００３】 図１０および図１１に示されるように駆動コイル９は、ロータマグネット７に 対して放射方向に延びて磁気的に有効な巻線部分、すなわち、トルク発生に寄与 する巻線部分９ａ，９ｂを有し、これらの間に空芯部９ｅを設けた環状の構造を なしている。各駆動コイル９は、その巻線部分９ａに隣接する他の駆動コイル９ の巻線部分９ｂが接するようにプリント配線基板８上に取付けられている。

【０００４】 このように配置される各駆動コイル９間には、位置検出器１２を配置するスペ ースがないので、位置検出器１２は３個の駆動コイル９の空芯部９ｅ内に夫々配 置されている。また、コア１１は、位置検出器１２が内蔵されていない他の駆動 コイル９の空芯部９ｅ内に配置されており、これらのコア１１は空芯部９ｅと同 一形状をなしていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来の構成においてコア１１は、ロータマグネット７の磁束をヨーク１０ に通し易くして、このモータの効率および出力トルクを向上させるために使用さ れている。コア１１は、そのロータマグネット７の磁束を、このマグネット７側 の端面から取込む。

【０００６】 しかし、従来は空芯部９ｅ内にコア１１の全体が収納されているため、コア１ １の磁束取込み面積は、空芯部９ｅの大きさにより制限され、空芯部９ｅの断面 積よりも大きくすることができなかった。したがって、前記磁束取込み面積が小 さいから、モータの効率および出力トルクを向上するには適さないという問題が ある。

【０００７】 本考案の目的は、コアの磁束取込み面積を大きく確保して効率および出力トル クを向上できるブラシレスモータを得ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、ロータマグネットとヨークとの間に配置された駆動コイルの空芯部 に、前記ロータマグネットの磁束を前記ヨークへと通すコアを配設した構成を備 えるアキシャルギャップ型のブラシレスモータに適用され、前記目的を達成する ために、前記駆動コイルの前記ロータマグネット側の端面の少なくとも一部を覆 う磁束取込み部を前記コアに設けるとともに、この取込み部の総面積を前記空芯 部の断面積よりも大きくしたものである。

【０００９】

【作用】

本考案のブラシレスモータの構成では、ロータマグネットの磁束をヨークへと 通すコアが、駆動コイルの空芯部に配設されているにも拘らず、このコアに空芯 部の断面積よりも総面積が大きい磁束取込み部を設けて、この取込み部で駆動コ イルのロータマグネット側の端面の少なくとも一部を覆っている。そして、磁束 取込み部は、空芯部の大きさに制約されることなく、ロータマグネットの磁束を 取込む磁束取込み面積を大きく確保する。そのため、ロータマグネットからヨー クへと通る磁束量を多くできる。

【００１０】

【実施例】

以下、図１〜図５を参照して本考案の第１実施例を説明する。 図１は本考案の第１実施例に係るアキシャルギャップ型の偏平直流ブラシレス モータの構成を示す断面図であって、同図中２１は非磁性金属材料からなるモー タベースであって、フランジ２１ａを有しているとともに、中央部に一対の玉軸 受などの軸受２２を収納した軸受取付け筒部２１ｂを有している。

【００１１】 フランジ２１ａ上には、円形状をなすヨーク２３が取付けられているとともに 、このヨーク２３を覆い隠すプリント配線基板２４が取付けられている。これら ヨーク２３およびプリント配線基板２４には軸受取付け筒部２１ｂが貫通されて いるとともに、プリント配線基板２４には各駆動コイル２５の空芯部２６と対向 する通孔２７が設けられている。

【００１２】 駆動コイル２５は３ｎ（なお、ｎは正数）個、例えば６個用いられている。各 駆動コイル２５はコイル素線を円形に整列巻して図２および図３に示されるよう に短い円筒をなすものであって、その内側に円形の空芯部２６を有している。

【００１３】 これらの駆動コイル２５は、軸受取付け筒部２１ｂの回りに位置してプリント 配線基板２４上に夫々取付けられていて、そのコイル端末はプリント配線基板２ ４の図示しない配線パターン等に接続されている。プリント配線基板２４上には ホール素子等からなる３個の位置検出器２８が、図２および図３に示されるよう に隣接した駆動コイル２５相互間のスペースを利用して取付けられている。

【００１４】 モータベース２１には図１に示されるように前記一対の軸受２２を介してロー タ２９が回転自在に支持されている。ロータ２９は、回転軸３０と、ブッシュ３ １と、ロータヨーク３２と、ロータマグネット３３とを備えている。

【００１５】 回転軸３０は一対の軸受２２に通されており、ブッシュ３１は回転軸２２の一 端部にロータヨーク３２を取付けている。ロータマグネット３３は、ドーナツ状 をなしていて、各駆動コイル２５との間に軸方向の僅かなギャップを形成して、 これらコイル２５に対向するようにロータヨーク３２に取付けられている。

【００１６】 ロータマグネット３３は、鉄粉などの磁性粉を混入した樹脂の成形品を着磁し てなる、いわゆるプラスチックマグネットであり、図５に示されるように４ｎ （なお、ｎは整数）、例えば８個の磁極を有している。したがって、この例では 磁極一つ辺りの開角θが45゜となるように各磁極部分が着磁されているものであ る。

【００１７】 前記各駆動コイル２５の空芯部２６には夫々コア３４が設けられている。ロー タマグネット３３の磁束をヨーク２３に通し易くするために用いられているコア ３４は、鉄粉などの磁性粉を混入した樹脂の成形品であって、コア主部３５と、 磁束取込み部３６とから形成されている。

【００１８】 詳しくは、図１〜図４に夫々示されるようにコア主部３５は、空芯部２６と同 一断面形状の短い円柱状をなしている。磁束取込み部３６は、コア主部３５のロ ータマグネット３３と対向する側の端部に、その周囲に平板状に張り出して形成 されている。この磁束取込み部３６はロータマグネット３３の各磁極の形状と同 一形状であり、したがって、前記磁極の開角θと同じ開角θ（45゜）を有して略 等辺台形状をなしており、その総面積は空芯部２６の断面積よりも大きくなって いる。

【００１９】 前記構成のコア３４は、そのコア主部３５を空芯部２６に挿入し接着などによ り固定して設けられ、コア主部３５の先端部はプリント配線基板２４の通孔２７ にも挿入されて、ヨーク２２に当接されている。なお、コア主部３５とヨーク２ ２とは非接触であってもよい。このようにしてコア３４が駆動コイル２５に取付 けられることによって、その磁束取込み部３６は、駆動コイル２５のロータマグ ネット３３側の端面の殆どを覆って設けられ、かつ、ロータマグネット３３に対 向している。

【００２０】 前記第１実施例の構成のブラシレスモータは、ロータマグネット３３の各磁極 からコア３４を通ってヨーク２３に通される前記磁極の磁束と、位置検出器２８ によるロータ２９の回転位置の検出に基づく前記磁極に対応する位置の駆動コイ ル２５に対する転流とにより、前記磁極とこれに対応する駆動コイル２５とが磁 気的に引き合って発生される出力トルクで、ロータ２９が回転を続ける。

【００２１】 そして、コア３４を通る磁束量以外の条件が同じであるならば、この磁束量が 大きい程、前記出力トルクは大となる。ところで、前記のようにコア３４は駆動 コイル２５の空芯部２６の断面積よりも総面積が大きい磁束取込み部３６を有し 、この取込み部３６は駆動コイル２５のロータマグネット３３側の端面の大部分 を覆って、しかも、ロータマグネット３３に近接対向しているから、磁束取込み 部３６によって、空芯部２６の大きさに制約されることなく、ロータマグネット ３３の磁束を取込むコア３４の磁束取込み面積を大きく確保できる。

【００２２】 そのため、ロータマグネット３３からコア３４を介してヨーク２３へと通る磁 束量を多くでき、したがって、モータの効率が向上されるとともに、出力トルク を大きくできる。ちなみに、前記第１実施例の構成においては、従来のものに比 較して出力トルクが50〜70％程度向上することが比較試験により確認された。

【００２３】 しかも、この実施例では、各駆動コイル２５を平面視円筒状に形成したので、 隣接する駆動コイル２５間に位置検出器２８を配置できる程度の隙間を確保でき 、そこに位置検出器２８を設けたことにより、すべての駆動コイル２５に対して コア３４を取付けることができる。そのため、各駆動コイル２５部分において発 生される出力トルクのばらつきが少ないとともに、以上のような高出力のトルク 発生に寄与できる。

【００２４】 その上、前記のように駆動コイル２５が円筒状であることにより、コイル素線 の整列巻が容易となる結果、コイル素線の占積率が上がるので、それに応じてモ ータの効率および出力トルクを向上できる。

【００２５】 本考案は前記一実施例に制約されない。例えば図６に示す第２実施例のように コア３４のコア主部３５は、ロータマグネット３３側が開口する凹み３５ａを有 していてもよい。

【００２６】 また、図７，図８の実施例に示される第３，第４実施例のように隣接するコア ３４の磁束取込み部３６相互を、磁気飽和し易い細い内周ブリッジ４１または外 周ブリッジ４２を介して一体に連結させてもよい。この図７，図８に示された一 体構造のコアユニット４３を用いる場合には、各コア３４の取付けが一度に行え 、取付け作業を容易にできるともに、駆動コイル２５の取付け位置の精度を向上 できる利点がある。

【００２７】 なお、前記第２〜第４実施例において、以上説明した点以外の構成は、図示し ない点を含めて前記第１実施例と同一であり、したがって、これら各実施例にお いても本考案の所期の目的を達成できることは勿論である。

【００２８】 また、本考案において、駆動コイル２５は図１０，図１１に示した従来の形状 としてもよい。さらに、コア３４の磁束取込み部３６の形状は任意に設計できる 。そして、本考案は、駆動コイル２５とロータマグネット３３とが非対向、例え ばこれらの間にＦＧコイルを設けたプリント配線基板が配置された構成のアキシ ャルギャップ型直流ブラシレスモータにも適用できるとともに、本考案はロータ マグネットの磁極数が２で、駆動コイル２５の数が３のアキシャルギャップ型直 流ブラシレスモータにも適用できる。

【００２９】

【考案の効果】

以上詳記したように本考案のブラシレスモータにおいては、駆動コイルの空芯 部に配設されたコアに、総面積が前記空芯部の断面積よりも大きい磁束取込み部 を設けた構成により、ロータマグネットからヨークへと通る磁束量を多く確保し て、モータの効率および出力トルクを向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係るブラシレスモータ全
体の構成を示す断面図。

【図２】同第１実施例に係るコアと駆動コイルとが取付
けられたプリント配線基板を示す平面図。

【図３】同第１実施例に係るコアと駆動コイルとが取付
けられたプリント配線基板を示す斜視図。

【図４】同第１実施例に係るコアの構成を示す斜視図。

【図５】同第１実施例に係るロータマグネットの構成を
示す平面図。

【図６】本考案の第２実施例に係るブラシレスモータ全
体の構成を示す断面図。

【図７】本考案の第３実施例に係るブラシレスモータが
備えるコアの構成を示す斜視図。

【図８】本考案の第４実施例に係るブラシレスモータが
備えるコアの構成を示す斜視図。

【図９】従来例に係るブラシレスモータ全体の構成を示
す断面図。

【図１０】同従来例に係るコアと駆動コイルとが取付け
られたプリント配線基板を示す平面図。

【図１１】同従来例に係るコアと駆動コイルとが取付け
られたプリント配線基板を示す斜視図。

【符号の説明】

２１…モータベース、 ２３…ヨーク、２
４…プリント配線基板、 ２５…駆動コイル、
２６…空芯部、 ３３…ロータマグ
ネット、３４…コア、 ３５…コ
ア主部、３６…磁束取込み部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ロータマグネットとヨークとの間に配置さ
   れた駆動コイルの空芯部に、前記ロータマグネットの磁
   束を前記ヨークへと通すコアを配設した構成を備えるア
   キシャルギャップ型のブラシレスモータにおいて、前記
   駆動コイルの前記ロータマグネット側の端面の少なくと
   も一部を覆う磁束取込み部を前記コアに設けるととも
   に、この取込み部の総面積を前記空芯部の断面積よりも
   大きくしたことを特徴とするブラシレスモータ。