JPH0688181U - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 情報分野，音響分野等の機器に駆動源として
用いられる高出力型のブラシレスモータにおいて、高出
力と高速回転を両立させる。 【構成】 Ｎ極，Ｓ極を交互に着磁した２ｍ極を有する
駆動マグネットと、この駆動マグネットを固定するロー
タフレームとを有するロータと、このロータを回転自在
に保持するハウジングと、ロータと磁気回路を構成し一
体に回転する磁性材料からなるサブロータと、ロータと
サブロータとに空隙を介して６ｎ個の駆動コイルを環状
に配置したステータとから構成された三相通電のブラシ
レスモータにおいて、ステータの各通電相を形成する２
ｎ個の駆動コイルの接続を直列接続と並列接続に切り替
える制御回路を具備することにより、通常回転時と高速
回転時のトルク特性を変更し通常回転時の特性はそのま
まに、高速回転時にはトルクを２倍に、また回転数を２
倍以上にすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、情報分野，音響分野等の機器に駆動源として用いられる高出力型の ブラシレスモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、製品の小型化，薄型化に伴いブラシレスモータが多く用いられるように なったが、最近は更に高機能化に伴う高速回転のモータの要求も高まっている。

【０００３】 従来のブラシレスモータは、図６にその断面図を示す。 １はシャフト、２はシャフト１に圧入固定されたロータボス、３は扇状にＮ極 ，Ｓ極を交互に着磁した駆動マグネット、４は駆動マグネット３を固定する磁性 材料からなるロータフレーム、５は駆動マグネット３と磁気回路を構成し、かつ 一体に回転する対向配置されたサブロータヨーク、６はメタル、７はスラスト受 け、８はハウジングでシャフト１を回転自在に支持している。１９はステータで 、駆動コイル１９ａが一体成形されている。

【０００４】 ステータ１９の駆動コイル１９ａは、図７に示すようにそれぞれ角度ピッチが ６０度の６個のコイルＬ１ａ，Ｌ２ａ，Ｌ３ａ…Ｌ３ｂが環状に隣接して配置さ れる。図８は駆動コイルの結線図である。駆動コイルＬ１ａ，Ｌ１ｂは直列接続 されて端子１９ｃ１に接続される。駆動コイルＬ２ａ，Ｌ２ｂが直列接続されて 端子１９ｃ２に接続される。駆動コイルＬ３ａ，Ｌ２ｂは直列接続されて端子１ ９ｃ３に接続される。端子１９ｃ１，端子１９ｃ２，端子１９ｃ３は制御回路２ ３に接続される。駆動コイルの片端は共通接続されて端子１９ｃ４に接続され、 制御回路２３とともに電源に接続される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来のブラシレスモータでは（数１）に示すように モータの回路数ＮとトルクＴの関係が一義的に決定してしまい、高出力と高速回 転の両立が難しいという問題点を有している。

【０００６】

【数１】

【０００７】 本考案では、このような従来のブラシレスモータの問題点である高出力と高速 回転の両立を可能にすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために本考案のブラシレスモータは、６ｎ個の駆動コイル を環状に配置した三相通電のステータにおいて、各通電相を形成する２ｎ個の駆 動コイルの接続を直列接続と並列接続に切り替えできる制御回路構成を有してい る。

【０００９】

【作用】

この構成によれば、通常回転時においては駆動コイルを直列接続して通電を行 い、その場合モータのトルク特性は（数２）のように表される。

【００１０】

【数２】

【００１１】 これに対して駆動コイルを並列接続して通電を行う場合、モータのトルク特性 は巻線数，抵抗の減少により（数３）のように変化し、回転数を上昇させること ができる。

【００１２】

【数３】

【００１３】 このことにより、高出力と高速回転の両立したブラシレスモータが構成できる 。

【００１４】

【実施例】

図１は本考案の一実施例によるブラシレスモータの構成を示す断面図である。

【００１５】 ここで、従来例と同一部材は同一番号とする。９はステータで駆動コイル９ａ が一体成形されている。ステータ９の駆動コイル９ａは、図２に示すようにそれ ぞれ角度ピッチが６０度の６個のコイルＬ１ａ，Ｌ２ａ，Ｌ３ａ…Ｌ３ｂが環状 に隣接して配置される。図３は駆動コイルの結線図である。駆動コイルＬ１ａ〜 Ｌ３ａの一端は端子９ｃ１〜９ｃ３に接続され、駆動コイルＬ１ｂ〜Ｌ３ｂの両 端は端子９ｃ４〜９ｃ９に接続され、端子９ｃ１〜９ｃ９は制御回路１３に接続 される。駆動コイルＬ１ａ〜Ｌ３ａのもう一端は共通接続されて端子９ｃ１０に 接続され、制御回路１３とともに電源に接続される構成となっている。

【００１６】 そして、図４に示すように通常回転時には制御回路１３上でＬ１ａとＬ１ｂ， Ｌ２ａとＬ２ｂ，Ｌ３ａとＬ３ｂをそれぞれ直列に接続して通電し、高速回転時 には制御回路１３上でＬ１ａとＬ１ｂ，Ｌ２ａとＬ２ｂ，Ｌ３ａとＬ３ｂをそれ ぞれ並列に接続して通電する。

【００１７】 このように本考案の構成によるブラシレスモータでは、図５に示すように駆動 コイルを直列接続して通電を行う通常回転時の他に、駆動コイルを並列接続して 通電を行うことにより各通電相の巻線数を２分の１にでき、さらに巻線径が変化 しないため駆動コイルの直流抵抗を４分の１にできるため、モータのトルク特性 を２倍にすることができトルクを２倍に、また回転数を２倍以上にすることがで きる。

【００１８】

【考案の効果】

以上の詳細のように、本考案によれば駆動コイルの接続を通常回転時には直列 接続、高速回転時には並列接続と切り替える制御回路を設けたことによりモータ のトルク特性を変更することができ、高出力でかつ高速回転が可能なブラシレス モータが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例におけるブラシレスモータの
断面図

【図２】本考案の一実施例におけるステータの正面図

【図３】本考案の一実施例におけるステータコイルの駆
動のための電気的構成を示す図

【図４】（ａ）本考案の一実施例におけるブラシレスモ
ータの通常運転時の電気的接続を示す図 （ｂ）同高速運転時の電気的接続を示す図

【図５】本実施例のモータ特性図

【図６】従来のブラシレスモータの断面図

【図７】従来のステータの正面図

【図８】従来のステータコイルの駆動のための電気的構
成を示す図

【符号の説明】

１ シャフト ２ ロータボス ３ 駆動マグネット ４ ロータフレーム ５ サブロータヨーク ６ メタル ７ スラスト受け ８ ハウジング ９，１９ ステータ ９ａ，１９ａ 駆動コイル ９ｃ，１９ｃ 端子 １３，２３ 制御回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｎ極，Ｓ極を交互に着磁した２ｍ極を有
   する駆動マグネットと、この駆動マグネットを固定する
   ロータフレームとを有するロータと、前記ロータを回転
   自在に保持するハウジングと、前記ロータと一体に回転
   する磁性材料からなるサブロータと、 前記ロータと前記サブロータとの空隙に前記ロータと前
   記サブロータと対向に配置し、６ｎ個の駆動コイルを環
   状に配置したステータから構成された三相通電のブラシ
   レスモータにおいて、 前記ステータの各通電相を形成する２ｎ個の駆動コイル
   の接続を直列接続と並列接続に切り替える制御回路を具
   備したことを特徴とするブラシレスモータ。