JPH07111757A - ブラシレスｄｃモートル - Google Patents
ブラシレスｄｃモートルInfo
- Publication number
- JPH07111757A JPH07111757A JP25543993A JP25543993A JPH07111757A JP H07111757 A JPH07111757 A JP H07111757A JP 25543993 A JP25543993 A JP 25543993A JP 25543993 A JP25543993 A JP 25543993A JP H07111757 A JPH07111757 A JP H07111757A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- rotor
- magnet
- housing
- brushless
- 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
Links
Landscapes
- Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】超高速回転のブラシレスＤＣモートルを実現す
るために超高速回転に耐えうるマグネットを使用してボ
ールベアリングを使用せずボールベアリングの摩耗によ
る影響を受けない長寿命であり、且つ高速回転による損
失からくる発熱に低減することのできる構造のモートル
を考案する必要があった。 【構成】小径のマグネットを使用し遠心力を小さくし
て、磁性流体軸受を採用しモートル内部に冷却通路を設
けることにより寿命低下の少ない超高速回転のブラシレ
スＤＣモートルを供給することができる。 【効果】本発明によれば、高速回転による寿命低下がな
く温度上昇の少ない超高速モートルができる。
るために超高速回転に耐えうるマグネットを使用してボ
ールベアリングを使用せずボールベアリングの摩耗によ
る影響を受けない長寿命であり、且つ高速回転による損
失からくる発熱に低減することのできる構造のモートル
を考案する必要があった。 【構成】小径のマグネットを使用し遠心力を小さくし
て、磁性流体軸受を採用しモートル内部に冷却通路を設
けることにより寿命低下の少ない超高速回転のブラシレ
スＤＣモートルを供給することができる。 【効果】本発明によれば、高速回転による寿命低下がな
く温度上昇の少ない超高速モートルができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は紡績糸の製造を行うため
の装置に使用するブラシレスＤＣモートルに係り、ドラ
フト装置により送り出した繊維束の繊維を回転力により
形成するために使用するブラシレスＤＣモートルの構造
に関する。
の装置に使用するブラシレスＤＣモートルに係り、ドラ
フト装置により送り出した繊維束の繊維を回転力により
形成するために使用するブラシレスＤＣモートルの構造
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のブラシレスＤＣモートルは中実シ
ャフトにマグネットを固定した回転子が外枠を構成する
ハウジングとその両側に配置されたエンドブラケットに
支持されたボールベアリングにより回転自在になってい
る。
ャフトにマグネットを固定した回転子が外枠を構成する
ハウジングとその両側に配置されたエンドブラケットに
支持されたボールベアリングにより回転自在になってい
る。
【０００３】その回転子は、ハウジングに装着された鉄
心に巻線された固定子に通電することにより回転運動を
するものである。
心に巻線された固定子に通電することにより回転運動を
するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のブラシレスＤＣ
モートルはボールベアリングを使用していることから回
転子を高速回転して運転するとボールベアリングが摩耗
して運転寿命を著しく低下させるので回転速度には制限
が有り振動も大きくなるために高速回転には適さないと
言う問題が有ったので高速回転に適したブラシレスＤＣ
モートルを考案する必要があった。
モートルはボールベアリングを使用していることから回
転子を高速回転して運転するとボールベアリングが摩耗
して運転寿命を著しく低下させるので回転速度には制限
が有り振動も大きくなるために高速回転には適さないと
言う問題が有ったので高速回転に適したブラシレスＤＣ
モートルを考案する必要があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】高速回転のブラシレスＤ
Ｃモートルを実現するためには、シャフトと軸受が非接
触の動圧軸受を採用し、ボールベアリングの接触転がり
による摩耗をなくし、回転体であるマグネットの外形を
極力小さくして高速回転による遠心力を小さくしてマグ
ネットの破損を防ぐもので有る。
Ｃモートルを実現するためには、シャフトと軸受が非接
触の動圧軸受を採用し、ボールベアリングの接触転がり
による摩耗をなくし、回転体であるマグネットの外形を
極力小さくして高速回転による遠心力を小さくしてマグ
ネットの破損を防ぐもので有る。
【０００６】また、モートル内部に冷却通路を設けるこ
とにより高速回転による渦電流や軸受損失などによる発
熱を冷却することができる。
とにより高速回転による渦電流や軸受損失などによる発
熱を冷却することができる。
【０００７】
【作用】この発明の構成によれば、高速回転時における
軸受の寿命を大幅に伸ばし、高速回転によるマグネット
の破損を防ぐことができ、モートル内部に設けた冷却通
路によりモートルの発熱を効果的に冷却することができ
る。
軸受の寿命を大幅に伸ばし、高速回転によるマグネット
の破損を防ぐことができ、モートル内部に設けた冷却通
路によりモートルの発熱を効果的に冷却することができ
る。
【０００８】
【実施例】この発明の一実施例を以下図により説明す
る。
る。
【０００９】図１は本発明の全体の構造を示したもので
ある。シャフト１の大径部１ａに外径１５mmのＦＧマグ
ネット２，メインマグネット３を接着し、その両側にス
ラストマグネット４ａと４ｂを接着したスラストリング
５ａと５ｂをシャフト１ｂ，１ｃ部に接着して、図３に
示す回転子６を構成している。
ある。シャフト１の大径部１ａに外径１５mmのＦＧマグ
ネット２，メインマグネット３を接着し、その両側にス
ラストマグネット４ａと４ｂを接着したスラストリング
５ａと５ｂをシャフト１ｂ，１ｃ部に接着して、図３に
示す回転子６を構成している。
【００１０】外枠はハウジング７と、その両側にエンド
ブラケット８と９を配置して構成されている。
ブラケット８と９を配置して構成されている。
【００１１】そのエンドブラケット８と９には、それぞ
れ内エンドブラケット１０と１１が取り付けてあり、そ
の内側には軸受ユニット１２と１３が装着されており回
転子６が自由に回転することができる。
れ内エンドブラケット１０と１１が取り付けてあり、そ
の内側には軸受ユニット１２と１３が装着されており回
転子６が自由に回転することができる。
【００１２】回転子６は、内エンドブラケット１０と１
１に固定された鉄製スラストリング１４と１５と回転子
６に固定されたスラストマグネット４ａと４ｂの磁気吸
引力により位置が決まりスラスト方向の動きを防止する
ことができる。また、鉄製スラストリング１４と１５は
鉄の変わりにマグネットを使用するとさらに効果的であ
る。
１に固定された鉄製スラストリング１４と１５と回転子
６に固定されたスラストマグネット４ａと４ｂの磁気吸
引力により位置が決まりスラスト方向の動きを防止する
ことができる。また、鉄製スラストリング１４と１５は
鉄の変わりにマグネットを使用するとさらに効果的であ
る。
【００１３】ハウジング７の内径にはステータコイルモ
ールド１６のバックヨーク１７が装着してある。
ールド１６のバックヨーク１７が装着してある。
【００１４】またハウジング７にはホールＩＣ基板１８
が装着されており、そのホールＩＣ基板１８にはリード
線１９とステータコイルの端末線２０とホールＩＣ２１
が接続されている。
が装着されており、そのホールＩＣ基板１８にはリード
線１９とステータコイルの端末線２０とホールＩＣ２１
が接続されている。
【００１５】回転子６のＦＧマグネット２はメインマグ
ネット３の極数と同じ極数で同じ位置に着磁してあり、
その極をホールＩＣ２１で検知してリード線１９により
制御回路へ信号が送られ、３相全波整流された電流がス
テータコイルの端末線２０を通してステータコイルモー
ルド１６の中のステータコイルへ通電され回転磁界が発
生し回転子６が回転する。
ネット３の極数と同じ極数で同じ位置に着磁してあり、
その極をホールＩＣ２１で検知してリード線１９により
制御回路へ信号が送られ、３相全波整流された電流がス
テータコイルの端末線２０を通してステータコイルモー
ルド１６の中のステータコイルへ通電され回転磁界が発
生し回転子６が回転する。
【００１６】この回転子６を支えているのが軸受ユニッ
ト１２と１３であり、超高速回転に対応するため磁性流
体を使用した動圧軸受を採用している。
ト１２と１３であり、超高速回転に対応するため磁性流
体を使用した動圧軸受を採用している。
【００１７】磁性流体は軸受ユニット１２と１３の中の
空間２２ａ,２２ｂと２３ａ,２３ｂに注入する。
空間２２ａ,２２ｂと２３ａ,２３ｂに注入する。
【００１８】磁性流体の注入は、エンドブラケット８と
９と内エンドブラケット１０と１１と軸受ユニット１２
と１３に穴２４，２５，２６を設けることにより可能と
なる。
９と内エンドブラケット１０と１１と軸受ユニット１２
と１３に穴２４，２５，２６を設けることにより可能と
なる。
【００１９】内エンドブラケット１０と１１の穴には、
ねじを設けておき磁性流体を注入後無頭ねじ２７を締め
付けておくことにより洩れを防止できる。
ねじを設けておき磁性流体を注入後無頭ねじ２７を締め
付けておくことにより洩れを防止できる。
【００２０】図４，図５に外枠であるエンドブラケット
８と９とハウジング７の固定法を示す。
８と９とハウジング７の固定法を示す。
【００２１】エンドブラケット８の内側端面にねじ２８
を設け、ハウジング７とエンドブラケット９にあけてあ
るねじ穴２９と３０にねじ３１を通し、複数個所締め付
けて外枠であるエンドブラケット８と９とハウジング７
を固定している。
を設け、ハウジング７とエンドブラケット９にあけてあ
るねじ穴２９と３０にねじ３１を通し、複数個所締め付
けて外枠であるエンドブラケット８と９とハウジング７
を固定している。
【００２２】図６はブラシレスＤＣモートルの冷却につ
いて説明したものである。
いて説明したものである。
【００２３】ブラシレスＤＣモートルは超高速回転で運
転すると本ブラシレスＤＣモートルのように５０mm角程
度の小形のモートルは渦電流損や軸受損等による発熱が
放熱しにくいために冷却する必要があり、本モートルに
採用した空冷による冷却について以下図６により説明す
る。
転すると本ブラシレスＤＣモートルのように５０mm角程
度の小形のモートルは渦電流損や軸受損等による発熱が
放熱しにくいために冷却する必要があり、本モートルに
採用した空冷による冷却について以下図６により説明す
る。
【００２４】エンドブラケット８と９とハウジング７に
は、外側から内部に貫通するねじ穴があけてある。
は、外側から内部に貫通するねじ穴があけてある。
【００２５】それら各々のねじ穴には、ブラシレスＤＣ
モートルの外部に設置してあるコンプレッサー（図示せ
ず）からの循環空気を供給し戻してやるためのホース３
５，３６，３７を接続する。
モートルの外部に設置してあるコンプレッサー（図示せ
ず）からの循環空気を供給し戻してやるためのホース３
５，３６，３７を接続する。
【００２６】エンドブラケット８には、ねじ穴３２の内
部の部分が円周状に空間３８ができるように内エンドブ
ラケット１０が取り付けてある。
部の部分が円周状に空間３８ができるように内エンドブ
ラケット１０が取り付けてある。
【００２７】その内エンドブラケット１０の外周部には
軸方向に複数個の溝３９が設けてある。
軸方向に複数個の溝３９が設けてある。
【００２８】エンドブラケット９にも同様に空間４０が
設けてあり、内エンドブラケット１１にも溝４１が設け
てある。
設けてあり、内エンドブラケット１１にも溝４１が設け
てある。
【００２９】ハウジング７の内径部にも軸方向に複数個
の溝４２がある。
の溝４２がある。
【００３０】さらに溝４２と交差するように円周状の溝
４３がねじ穴３４の部分に設けてある。
４３がねじ穴３４の部分に設けてある。
【００３１】冷却風はホース３５と３６から入れ上記記
載の溝を通過してホース３７から吹出し、この時の空気
流によりモートルの発熱を吸収することができる。
載の溝を通過してホース３７から吹出し、この時の空気
流によりモートルの発熱を吸収することができる。
【００３２】
【発明の効果】外形の小さいマグネットを使用すること
により遠心力を小さくすることができさらに、ボールベ
アリングの変わりに磁性流体を使用することにより超高
速回転を実現することができる。
により遠心力を小さくすることができさらに、ボールベ
アリングの変わりに磁性流体を使用することにより超高
速回転を実現することができる。
【００３３】ボールベアリングを使用していないので超
高速回転することによるボールベアリングの摩耗がなく
寿命時間を延ばすことができる。
高速回転することによるボールベアリングの摩耗がなく
寿命時間を延ばすことができる。
【００３４】また、超高速回転による損失のための発熱
を冷却風により効果的に放出することができる。
を冷却風により効果的に放出することができる。
【００３５】以上のことから５００００ｒ／min 以上の
超高速回転のブラシレスＤＣモートルを実現することが
できる。
超高速回転のブラシレスＤＣモートルを実現することが
できる。
【図１】本発明によるブラシレスＤＣモートルの断面
図。
図。
【図２】本発明によるブラシレスＤＣモートルの回転子
を取り出した状態を示した断面図。
を取り出した状態を示した断面図。
【図３】ブラシレスＤＣモートルの回転子を示す図。
【図４】ブラシレスＤＣモートルの固定方法を示した断
面図。
面図。
【図５】図４の断面図の右側面図。
【図６】ブラシレスＤＣモートルの冷却風の通路を示し
た図。
た図。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ…シャフト、２…ＦＧマグネッ
ト、３…メインマグネット、４ａ，４ｂ…スラストマグ
ネット、５ａ，５ｂ…スラストリング、６…回転子、７
…ハウジング、８，９…エンドブラケット、１０，１１
…内エンドブラケット、１２，１３…軸受ユニット、１
４，１５…鉄製スラストリング、１６…ステータコイル
モールド、１７…バックヨーク、１８…ホールＩＣ基
板、１９…リード線、２０…ステータコイルの端末線、
２１…ホールＩＣ、２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ…
軸受ユニット内部の空間、２４…エンドブラケットの
穴、２５…内エンドブラケットのねじ穴、２６…軸受ユ
ニットの穴、２７…無頭ねじ、２８，３１…ねじ、２
９，３０，３２，３３，３４…ねじ穴、３８，３９，４
０…空間、４０，４１，４２，４３…溝。
ト、３…メインマグネット、４ａ，４ｂ…スラストマグ
ネット、５ａ，５ｂ…スラストリング、６…回転子、７
…ハウジング、８，９…エンドブラケット、１０，１１
…内エンドブラケット、１２，１３…軸受ユニット、１
４，１５…鉄製スラストリング、１６…ステータコイル
モールド、１７…バックヨーク、１８…ホールＩＣ基
板、１９…リード線、２０…ステータコイルの端末線、
２１…ホールＩＣ、２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ…
軸受ユニット内部の空間、２４…エンドブラケットの
穴、２５…内エンドブラケットのねじ穴、２６…軸受ユ
ニットの穴、２７…無頭ねじ、２８，３１…ねじ、２
９，３０，３２，３３，３４…ねじ穴、３８，３９，４
０…空間、４０，４１，４２，４３…溝。
フロントページの続き (72)発明者 宮下 邦夫 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所リビング機器事業部内 (72)発明者 赤司 末雄 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所リビング機器事業部内 (72)発明者 新居 勝敏 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 椙山 忠夫 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所リビング機器事業部内
Claims (1)
- 【請求項１】シャフトにＦＧマグネットとメインマグネ
ットを固定して構成する回転子は固定子巻線を装着した
ハウジングと二つのエンドブラケットで構成する外被に
装着された軸受により回転自在になっていて、ハウジン
グに装着した固定子巻線に通電することによって発生す
る磁力とシャフトに固定されたメインマグネットとの間
に働く電磁作用によって回転運動するモートルにおい
て、中空シャフトを有し該シャフトに固定されたマグネ
ットは外径が２０mm以下で且つ材質は希土類を使用した
回転子であって該モートル回転子のマグネットの両側に
配置した軸受には動圧軸受を採用し、動圧軸受は二つの
エンドブラケットの内側に配置した内エンブラに各々装
着されていて該内エンブラの外周部には複数個の軸方向
の溝が設けてあり外枠であるエンドブラケットの内径部
との間に空洞が形成され、外枠であるエンドブラケット
に開けられたモートル外部と内部を貫通する穴とモート
ル内部空間でつながっており、さらには二つのエンドブ
ラケットの間に配置したハウジングの内周部に設けた複
数個の軸方向の溝ともつながっておりハウジングに開け
れられた外部と内部を貫通する穴ともモートル内部でつ
ながっていて、このハウジングの一方の内部端面にはＦ
Ｇマグネットの極を検出するホールＩＣ基板がねじ止め
されいていることを特徴とするブラシレスＤＣモート
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25543993A JPH07111757A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | ブラシレスｄｃモートル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25543993A JPH07111757A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | ブラシレスｄｃモートル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07111757A true JPH07111757A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=17278788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25543993A Pending JPH07111757A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | ブラシレスｄｃモートル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07111757A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997005310A1 (en) * | 1995-07-26 | 1997-02-13 | Reel S.R.L. | Motorized yarn twisting head |
| CN106208544A (zh) * | 2016-09-12 | 2016-12-07 | 彭希南 | 抽油烟机用永磁无刷直流电机及控制器 |
| US10378965B2 (en) | 2013-09-11 | 2019-08-13 | 3M Innovative Properties Company | Systems and methods for monitoring temperature of electrical conductor |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP25543993A patent/JPH07111757A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997005310A1 (en) * | 1995-07-26 | 1997-02-13 | Reel S.R.L. | Motorized yarn twisting head |
| US10378965B2 (en) | 2013-09-11 | 2019-08-13 | 3M Innovative Properties Company | Systems and methods for monitoring temperature of electrical conductor |
| CN106208544A (zh) * | 2016-09-12 | 2016-12-07 | 彭希南 | 抽油烟机用永磁无刷直流电机及控制器 |
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