JPH07213041A - 単相ブラシレスモ−タ - Google Patents
単相ブラシレスモ−タInfo
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- JPH07213041A JPH07213041A JP6018987A JP1898794A JPH07213041A JP H07213041 A JPH07213041 A JP H07213041A JP 6018987 A JP6018987 A JP 6018987A JP 1898794 A JP1898794 A JP 1898794A JP H07213041 A JPH07213041 A JP H07213041A
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- torque
- phase brushless
- brushless motor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 もともとモ−タに用いている部材の一部を利
用するなど,わずかな改良を施すのみで,理想的な合成
トルク曲線に近いものを得て単相ブラシレスモ−タであ
っても確実に自起動でき,しかも厚みが薄く,軽量で,
量産性に優れ,安価に量産できるようにする。 【構成】 電機子コイルの通電切換点である死点位置か
ら0<θ<π/2(πは電気角で180度の角度とす
る)の配置角θ位置に死点脱出トルクを得るための磁性
体,磁性体突起または切欠部などの磁性体凹部等の自起
動用レラクタンストルク発生手段を設ける。
用するなど,わずかな改良を施すのみで,理想的な合成
トルク曲線に近いものを得て単相ブラシレスモ−タであ
っても確実に自起動でき,しかも厚みが薄く,軽量で,
量産性に優れ,安価に量産できるようにする。 【構成】 電機子コイルの通電切換点である死点位置か
ら0<θ<π/2(πは電気角で180度の角度とす
る)の配置角θ位置に死点脱出トルクを得るための磁性
体,磁性体突起または切欠部などの磁性体凹部等の自起
動用レラクタンストルク発生手段を設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,極めて簡単な構成で自
起動できるようにした単相ブラシレスモ−タに関し,本
発明,例えばコンピュ−タ,スイッチング電源などの冷
却のための軸流ファンモ−タ等の利用分野に用い適す
る。
起動できるようにした単相ブラシレスモ−タに関し,本
発明,例えばコンピュ−タ,スイッチング電源などの冷
却のための軸流ファンモ−タ等の利用分野に用い適す
る。
【0002】
【従来技術】一般にブラシレスモ−タは,形状の割りに
トルクが大きいこと,制御性が良いことなど直流モ−タ
の特徴に加えて信頼性が高いことから,近年広く用いら
れている。なお,広く一般的に用いられているブラシレ
スモ−タには,主に2相と3相のものがある。
トルクが大きいこと,制御性が良いことなど直流モ−タ
の特徴に加えて信頼性が高いことから,近年広く用いら
れている。なお,広く一般的に用いられているブラシレ
スモ−タには,主に2相と3相のものがある。
【0003】単相ブラシレスモ−タでは,電機子コイル
に通電したときの電機子コイルによって得られる電磁ト
ルク曲線1−1は,図13(a)の部分に示すように現
れる。尚,図13において横軸に回転角を取り,縦軸に
トルクの大きさを取っている。
に通電したときの電機子コイルによって得られる電磁ト
ルク曲線1−1は,図13(a)の部分に示すように現
れる。尚,図13において横軸に回転角を取り,縦軸に
トルクの大きさを取っている。
【0004】これに対して2相のブラシレスモ−タで
は,電気角で互いにπ/2(πは電気角で180度)の
角度だけ位相がずれた2相の電機子コイルがあるため,
この2相の電機子コイルに通電したとき2相の電機子コ
イルそれぞれによって得られる電磁トルク曲線1−1,
1−2は,図13(b)の部分に示すように現れる。従
って,2つの電磁トルク曲線1−1と1−2を合成した
ときの合成トルク曲線2−1は図13(c)の部分に示
すように現れ,トルクが零になる点,即ち死点がない。
従って,この2相のブラシレスモ−タに通電すれば,回
転中のいかなる位置においてもトルクが零になる点がな
いため,自起動回転する。
は,電気角で互いにπ/2(πは電気角で180度)の
角度だけ位相がずれた2相の電機子コイルがあるため,
この2相の電機子コイルに通電したとき2相の電機子コ
イルそれぞれによって得られる電磁トルク曲線1−1,
1−2は,図13(b)の部分に示すように現れる。従
って,2つの電磁トルク曲線1−1と1−2を合成した
ときの合成トルク曲線2−1は図13(c)の部分に示
すように現れ,トルクが零になる点,即ち死点がない。
従って,この2相のブラシレスモ−タに通電すれば,回
転中のいかなる位置においてもトルクが零になる点がな
いため,自起動回転する。
【0005】次に3相のブラシレスモ−タでは,電気角
で互いにπ/3の角度だけ位相がずれた3相の電機子コ
イルがあるため,この3相の電機子コイルに通電したと
き3相の電機子コイルそれぞれによって得られる電磁ト
ルク曲線1−1,1−3及び1−4は,図13(d)の
部分に示すように現れる。従って,3つの電磁トルク曲
線1−1,1−3及び1−4を合成したときの合成トル
ク曲線2−2は,図13(e)の部分に示すように現
れ,2相ブラシレスモ−タ同様にトルクが零になる点,
即ち死点がない。従って,この3相のブラシレスモ−タ
に通電すれば,回転中のいかなる位置においても自起動
回転する。しかも,合成トルク曲線2−2から明らかな
ように,合成トルク曲線2−1よりも滑らかになってい
るため,モ−タが滑らかに回転するので,性能の良いも
のを得ることができる。トルク的にも有利である。
で互いにπ/3の角度だけ位相がずれた3相の電機子コ
イルがあるため,この3相の電機子コイルに通電したと
き3相の電機子コイルそれぞれによって得られる電磁ト
ルク曲線1−1,1−3及び1−4は,図13(d)の
部分に示すように現れる。従って,3つの電磁トルク曲
線1−1,1−3及び1−4を合成したときの合成トル
ク曲線2−2は,図13(e)の部分に示すように現
れ,2相ブラシレスモ−タ同様にトルクが零になる点,
即ち死点がない。従って,この3相のブラシレスモ−タ
に通電すれば,回転中のいかなる位置においても自起動
回転する。しかも,合成トルク曲線2−2から明らかな
ように,合成トルク曲線2−1よりも滑らかになってい
るため,モ−タが滑らかに回転するので,性能の良いも
のを得ることができる。トルク的にも有利である。
【0006】ここにおいて,ブラシレスモ−タでは,界
磁マグネットのN極,S極の磁極を検出するホ−ル素子
等の磁気センサと,この磁気センサを用いて電機子コイ
ルに切換通電する為の回路(駆動回路。電子転流回路と
もいう。)がモ−タの相数分だけ必要になるため,モ−
タの相数が多くなるほど高価になる欠点がある。
磁マグネットのN極,S極の磁極を検出するホ−ル素子
等の磁気センサと,この磁気センサを用いて電機子コイ
ルに切換通電する為の回路(駆動回路。電子転流回路と
もいう。)がモ−タの相数分だけ必要になるため,モ−
タの相数が多くなるほど高価になる欠点がある。
【0007】従って,このように高価になる相数の多い
ブラシレスモ−タを,送風して冷却させる目的に使用さ
れる軸流ファンモ−タなど安価に形成しなければならな
い装置に用いることは得策でない。この為,軸流ファン
モ−タ等安価に形成しなければならない装置において
は,磁気センサが1個で済み,然も駆動回路が1相分で
足り,安価に構成できる単相ブラシレスモ−タが望まし
い。
ブラシレスモ−タを,送風して冷却させる目的に使用さ
れる軸流ファンモ−タなど安価に形成しなければならな
い装置に用いることは得策でない。この為,軸流ファン
モ−タ等安価に形成しなければならない装置において
は,磁気センサが1個で済み,然も駆動回路が1相分で
足り,安価に構成できる単相ブラシレスモ−タが望まし
い。
【0008】ところが,この単相ブラシレスモ−タは,
電機子コイルの通電切換点において,トルクが零とな
る,所謂「死点」がある。図13(a)を参照して,単
相ブラシレスモ−タの場合,電機子コイルは,単相配置
になっているため,電機子コイルに通電したときに得ら
れる電磁トルク曲線1−1は,2πの角度において通電
切換点において,トルクが零の死点3−1,3−2箇所
が2箇所ある。このような死点3−1,3−2箇所で界
磁マグネットが停止した場合,磁気センサが死点と対向
する位置に停止していると,当該単相ブラシレスモ−タ
に通電しても回転トルクを得ることができず,自起動回
転しないモ−タとなるため,実用に適さないものとな
る。また界磁マグネットが死点3−1,3−2箇所で停
止しているときは,磁気センサも界磁マグネットのN極
とS極の磁極の境界部を検出している状態にあるので,
磁気センサからも出力信号が得られず,電機子コイルに
通電するような信号が出ず,電機子コイルには通電され
ず,界磁マグネットは自起動回転しない。
電機子コイルの通電切換点において,トルクが零とな
る,所謂「死点」がある。図13(a)を参照して,単
相ブラシレスモ−タの場合,電機子コイルは,単相配置
になっているため,電機子コイルに通電したときに得ら
れる電磁トルク曲線1−1は,2πの角度において通電
切換点において,トルクが零の死点3−1,3−2箇所
が2箇所ある。このような死点3−1,3−2箇所で界
磁マグネットが停止した場合,磁気センサが死点と対向
する位置に停止していると,当該単相ブラシレスモ−タ
に通電しても回転トルクを得ることができず,自起動回
転しないモ−タとなるため,実用に適さないものとな
る。また界磁マグネットが死点3−1,3−2箇所で停
止しているときは,磁気センサも界磁マグネットのN極
とS極の磁極の境界部を検出している状態にあるので,
磁気センサからも出力信号が得られず,電機子コイルに
通電するような信号が出ず,電機子コイルには通電され
ず,界磁マグネットは自起動回転しない。
【0009】
【従来技術の問題点】そのため,単相ブラシレスモ−タ
では,電機子コイルと界磁マグネットによって得られる
電磁トルクに加えて,コギングトルク(レラクタンスト
ルク)を付加することにより,死点箇所の当該モ−タの
停止現象を解消し,自起動できるようにしている。その
代表的なものは,図14に示すような米国特許3,87
3,897号がある。これは円筒型の有鉄心型構造のも
ので,界磁マグネット24’と径方向空隙4を介して対
向する電機子コイル9を巻いているステ−タ電機子鉄心
6の鉄心突極7面を上記径方向の空隙長に傾斜が出来る
ように突極7面加工したもので,構造が複雑になってい
る。また電機子コイル9を巻いている鉄心突極形の有鉄
心構造のため,構造が複雑で,高価になるほか,重量が
重い欠点を持つ。またこの構造のものは,昨今要求され
ているパ−ムトップコンピュ−タ等の小型のものに用い
適する小型で,より厚みが薄く軽量の軸流ファンモ−タ
を形成することは構造的な面からも困難になっている。
では,電機子コイルと界磁マグネットによって得られる
電磁トルクに加えて,コギングトルク(レラクタンスト
ルク)を付加することにより,死点箇所の当該モ−タの
停止現象を解消し,自起動できるようにしている。その
代表的なものは,図14に示すような米国特許3,87
3,897号がある。これは円筒型の有鉄心型構造のも
ので,界磁マグネット24’と径方向空隙4を介して対
向する電機子コイル9を巻いているステ−タ電機子鉄心
6の鉄心突極7面を上記径方向の空隙長に傾斜が出来る
ように突極7面加工したもので,構造が複雑になってい
る。また電機子コイル9を巻いている鉄心突極形の有鉄
心構造のため,構造が複雑で,高価になるほか,重量が
重い欠点を持つ。またこの構造のものは,昨今要求され
ているパ−ムトップコンピュ−タ等の小型のものに用い
適する小型で,より厚みが薄く軽量の軸流ファンモ−タ
を形成することは構造的な面からも困難になっている。
【0010】なお,自起動できる単相ブラシレスモ−タ
において理想的なトルク〜回転角曲線を得るには,図1
5に示すような合成トルク曲線2−3を得る必要があ
る。5は,死点位置で脱出トルクを得るようにするため
のレラクタンストルク曲線である。電磁トルク曲線1−
1及びレラクタンストルク曲線5から明らかなように,
レラクタンストルクは電磁トルクの2分の1の大きさに
なるようにすることが望ましい。このようにすると,回
転角の全域に渡り,ほぼ一様な回転トルクとなった合成
トルク曲線2−3が得られる。
において理想的なトルク〜回転角曲線を得るには,図1
5に示すような合成トルク曲線2−3を得る必要があ
る。5は,死点位置で脱出トルクを得るようにするため
のレラクタンストルク曲線である。電磁トルク曲線1−
1及びレラクタンストルク曲線5から明らかなように,
レラクタンストルクは電磁トルクの2分の1の大きさに
なるようにすることが望ましい。このようにすると,回
転角の全域に渡り,ほぼ一様な回転トルクとなった合成
トルク曲線2−3が得られる。
【0011】
【発明の課題】本発明は,もともと単相ブラシレスモ−
タに用いている部材の一部を利用するなど,わずかな改
良を施すのみで,十分且つ適切な大きさの自起動用(死
点脱出用)レラクタンストルクを望ましい位置で発生さ
せて,上記した理想的な合成トルク曲線2−3に近いも
のを得て確実に自起動回転できる単相ブラシレスモ−タ
を極めて容易に厚みが薄く,軽量で,量産性に優れ,安
価に量産できるようにすることを課題になされたもので
ある。
タに用いている部材の一部を利用するなど,わずかな改
良を施すのみで,十分且つ適切な大きさの自起動用(死
点脱出用)レラクタンストルクを望ましい位置で発生さ
せて,上記した理想的な合成トルク曲線2−3に近いも
のを得て確実に自起動回転できる単相ブラシレスモ−タ
を極めて容易に厚みが薄く,軽量で,量産性に優れ,安
価に量産できるようにすることを課題になされたもので
ある。
【0012】
【課題を達成するための手段】かかる本発明の課題は,
単相配置の電機子コイルの通電切換点である死点位置か
ら0<θ<π/2(πは電気角で180度の角度とす
る)の配置角θ位置に死点脱出トルクを得るための磁性
体,磁性体突起または磁性体凹部等の自起動用レラクタ
ンストルク発生手段を設けて上記界磁マグネットが上記
死点位置で拘束されない脱出トルクを得ることができる
ようにすることで達成できる。
単相配置の電機子コイルの通電切換点である死点位置か
ら0<θ<π/2(πは電気角で180度の角度とす
る)の配置角θ位置に死点脱出トルクを得るための磁性
体,磁性体突起または磁性体凹部等の自起動用レラクタ
ンストルク発生手段を設けて上記界磁マグネットが上記
死点位置で拘束されない脱出トルクを得ることができる
ようにすることで達成できる。
【0013】別の課題は,上記電機子コイルの通電切換
点である死点位置から反回転方向に向かって約π/4の
配置角θ位置に上記レラクタンストルク発生用の磁性
体,磁性体突起又は磁性体凹部を設けて上記界磁マグネ
ットが上記死点位置で拘束されない脱出トルクを得るこ
とができるようにすることで達成できる。
点である死点位置から反回転方向に向かって約π/4の
配置角θ位置に上記レラクタンストルク発生用の磁性
体,磁性体突起又は磁性体凹部を設けて上記界磁マグネ
ットが上記死点位置で拘束されない脱出トルクを得るこ
とができるようにすることで達成できる。
【0014】別の課題は,上記切欠部などの磁性体凹部
の周方向の一方の切欠端部を電機子コイルの通電切換点
である死点位置から反回転方向に向かって約π/4の配
置角θ位置に位置するように形成することで達成でき
る。
の周方向の一方の切欠端部を電機子コイルの通電切換点
である死点位置から反回転方向に向かって約π/4の配
置角θ位置に位置するように形成することで達成でき
る。
【0015】別の課題は,上記レラクタンストルク発生
用の磁性体,磁性体突起又は磁性体凹部は,少なくとも
その一部が磁気空隙が延びる方向に延びて形成すること
で達成できる。
用の磁性体,磁性体突起又は磁性体凹部は,少なくとも
その一部が磁気空隙が延びる方向に延びて形成すること
で達成できる。
【0016】別の課題は,上記レラクタンストルク発生
用の磁性体突起を,プリント基板やステ−タヨ−ク等の
上記電機子コイルを上記磁界内に配設するための部材を
固定するための磁性体螺子とすることで達成できる。
用の磁性体突起を,プリント基板やステ−タヨ−ク等の
上記電機子コイルを上記磁界内に配設するための部材を
固定するための磁性体螺子とすることで達成できる。
【0017】別の課題は,上記レラクタンストルク発生
用の磁性体凹部を,上記磁界内に設けたステ−タヨ−ク
等の磁路を閉じるための磁性体部材を切欠して形成した
透孔等の切欠部とすることで達成できる。
用の磁性体凹部を,上記磁界内に設けたステ−タヨ−ク
等の磁路を閉じるための磁性体部材を切欠して形成した
透孔等の切欠部とすることで達成できる。
【0018】別の課題は,上記電機子コイルの端子を,
上記磁界内に設けたステ−タヨ−ク等の磁路を閉じるた
めの磁性体部材に形成した透孔等の切欠部を通してステ
−タヨ−クの界磁マグネットと対向する面とは反対側の
面に備えた駆動回路側に導いて当該駆動回路側と電気的
結線を行うことで達成できる。
上記磁界内に設けたステ−タヨ−ク等の磁路を閉じるた
めの磁性体部材に形成した透孔等の切欠部を通してステ
−タヨ−クの界磁マグネットと対向する面とは反対側の
面に備えた駆動回路側に導いて当該駆動回路側と電気的
結線を行うことで達成できる。
【0019】別の課題は,上記界磁マグネットの磁界を
検出する検出手段は,磁気センサであり,この磁気セン
サを電機子コイルの発生トルクに寄与する導体部と対向
する位置を含む当該導体部の延長線上位置に配置するこ
とで達成できる。
検出する検出手段は,磁気センサであり,この磁気セン
サを電機子コイルの発生トルクに寄与する導体部と対向
する位置を含む当該導体部の延長線上位置に配置するこ
とで達成できる。
【0020】別の課題は,上記磁気センサは,電機子コ
イルの発生トルクに寄与する導体部と対向する上記磁界
内に設けたステ−タヨ−ク等の磁路を閉じるための磁性
体部材に形成した透孔等の切欠部位置に配設することで
達成できる。
イルの発生トルクに寄与する導体部と対向する上記磁界
内に設けたステ−タヨ−ク等の磁路を閉じるための磁性
体部材に形成した透孔等の切欠部位置に配設することで
達成できる。
【0021】別の課題は,単相ブラシレスモ−タは,軸
方向空隙型構造とし,上記界磁マグネットと空隙を介し
て対向する電機子コイル配設基板面には,単相配置に電
機子コイルを配設すると共に駆動回路用のIC等の回路
素子を配設し,上記界磁マグネットの磁界を検出する磁
気センサを電機子コイルの発生トルクに寄与する導体部
の内径方向延長線上位置であり,且つ当該電機子コイル
と対向しない上記電機子コイル配設基板面に配設するこ
とで達成できる。
方向空隙型構造とし,上記界磁マグネットと空隙を介し
て対向する電機子コイル配設基板面には,単相配置に電
機子コイルを配設すると共に駆動回路用のIC等の回路
素子を配設し,上記界磁マグネットの磁界を検出する磁
気センサを電機子コイルの発生トルクに寄与する導体部
の内径方向延長線上位置であり,且つ当該電機子コイル
と対向しない上記電機子コイル配設基板面に配設するこ
とで達成できる。
【0022】
【作用】無通電時,界磁マグネット24は,磁性体螺子
23と磁気的に吸引し合って自起動できる位置に停止し
ている。従って,通電時,磁気センサ30が界磁マグネ
ット24のN極又はS極の磁極を必ず検出しているた
め,例えばN極を検出しているとすると,電機子コイル
9−1,9−2に所定方向の電流を流すので,所定方向
に界磁マグネット24を自起動回転させる。4分の1磁
極ほど界磁マグネット24が所定方向に回転すると,電
機子コイル9−1,9−2は最大起動トルクを発生し,
更に同方向に回転する。界磁マグネット24が回転し,
今度は磁気センサ30が界磁マグネット24のS極の磁
極を検出すると,電機子コイル9−1,9−2に逆方向
の電流を流し,所定方向の回転トルクを得て更に界磁マ
グネット24を同方向に回転する。以上の動作を繰り返
すことで,単相ブラシレスファンモ−タ8は連続回転を
する。
23と磁気的に吸引し合って自起動できる位置に停止し
ている。従って,通電時,磁気センサ30が界磁マグネ
ット24のN極又はS極の磁極を必ず検出しているた
め,例えばN極を検出しているとすると,電機子コイル
9−1,9−2に所定方向の電流を流すので,所定方向
に界磁マグネット24を自起動回転させる。4分の1磁
極ほど界磁マグネット24が所定方向に回転すると,電
機子コイル9−1,9−2は最大起動トルクを発生し,
更に同方向に回転する。界磁マグネット24が回転し,
今度は磁気センサ30が界磁マグネット24のS極の磁
極を検出すると,電機子コイル9−1,9−2に逆方向
の電流を流し,所定方向の回転トルクを得て更に界磁マ
グネット24を同方向に回転する。以上の動作を繰り返
すことで,単相ブラシレスファンモ−タ8は連続回転を
する。
【0023】
【発明の第1実施例】図1は本発明の第1実施例を示す
軸方向空隙型単相(DC)ブラシレスファンモ−タ8の
分解斜視図,図2は同ファンモ−タ8の縦断面図,図3
は磁気センサ30の配設位置の説明図,図4は死点脱出
トルクを得るために磁性体螺子23を螺着するのに最も
望ましい位置の説明図,図5は界磁マグネット24と単
相配置の電機子コイル9群との展開図,図6は一例とし
ての単相通電回路を構成する駆動回路の説明図を示す。
以下,図1乃至図6を参照して本発明の第1実施例を示
すディスク型単相ブラシレスファンモ−タ8を説明す
る。
軸方向空隙型単相(DC)ブラシレスファンモ−タ8の
分解斜視図,図2は同ファンモ−タ8の縦断面図,図3
は磁気センサ30の配設位置の説明図,図4は死点脱出
トルクを得るために磁性体螺子23を螺着するのに最も
望ましい位置の説明図,図5は界磁マグネット24と単
相配置の電機子コイル9群との展開図,図6は一例とし
ての単相通電回路を構成する駆動回路の説明図を示す。
以下,図1乃至図6を参照して本発明の第1実施例を示
すディスク型単相ブラシレスファンモ−タ8を説明す
る。
【0024】軸方向の厚みが薄い角型の軸方向空隙型単
相ブラシレス[軸流]ファンモ−タ8は,固定子となる
ベンチュリケ−ス10と回転子となる回転ファン11を
持つコアレス構造の軸方向空隙型単相DCブラシレス軸
流ファンモ−タとなっている。この実施例では,ファン
モ−タ8は,平面のサイズは,縦×横のサイズが40m
m×40mmで,軸方向の厚みが10mmとなっている
極めて厚みが薄い小型で,軽量の偏平構造となってい
る。
相ブラシレス[軸流]ファンモ−タ8は,固定子となる
ベンチュリケ−ス10と回転子となる回転ファン11を
持つコアレス構造の軸方向空隙型単相DCブラシレス軸
流ファンモ−タとなっている。この実施例では,ファン
モ−タ8は,平面のサイズは,縦×横のサイズが40m
m×40mmで,軸方向の厚みが10mmとなっている
極めて厚みが薄い小型で,軽量の偏平構造となってい
る。
【0025】このファンモ−タ8は,その内部に凹部を
持つベンチュリケ−ス10の内周に半径内側方向に延び
て形成されたステ−12に連結されたモ−タ収納部13
をその中央部に樹脂にて一体形成している。このことに
よリベンチュリケ−ス10の底部のモ−タ収納部13の
外周に回転ファン11のインペラ(回転羽根)14によ
って送風されてくる風を軸方向の下方に通すための流風
通過孔15を形成している。49はロ−タヨ−クを示
す。
持つベンチュリケ−ス10の内周に半径内側方向に延び
て形成されたステ−12に連結されたモ−タ収納部13
をその中央部に樹脂にて一体形成している。このことに
よリベンチュリケ−ス10の底部のモ−タ収納部13の
外周に回転ファン11のインペラ(回転羽根)14によ
って送風されてくる風を軸方向の下方に通すための流風
通過孔15を形成している。49はロ−タヨ−クを示
す。
【0026】モ−タ収納部13には中央部に軸方向に延
びる軸承ハウス16を一体形成し,この軸承ハウス16
の上端部に玉軸承17を,下端部に滑り軸承18を設け
て回転ファン11に固定された回転軸19を回動自在に
軸支して,回転ファン11を回転できるようにしてい
る。回転ファン11は,回転軸19,界磁マグネット2
4及びロ−タヨ−ク49を除いて全て樹脂によって一体
形成されている。
びる軸承ハウス16を一体形成し,この軸承ハウス16
の上端部に玉軸承17を,下端部に滑り軸承18を設け
て回転ファン11に固定された回転軸19を回動自在に
軸支して,回転ファン11を回転できるようにしてい
る。回転ファン11は,回転軸19,界磁マグネット2
4及びロ−タヨ−ク49を除いて全て樹脂によって一体
形成されている。
【0027】モ−タ収納部13には,180度対称な位
置に軸方向の上方に延びるステ−タ電機子支持用の支柱
20を樹脂によって一体形成している。この支柱20の
上に,単相コアレスステ−タ電機子22を後記する方法
によって配設固定する。コアレスステ−タ電機子22
は,電機子コイル配設基板を形成する厚みの薄い円環状
の0テ−タヨ−ク21の上に2個の電機子コイル9−
1,9−2を単相配置に配設して形成する。電機子コイ
ル9−1,9−2は,効率の良い軸方向空隙型単相DC
ブラシレス軸流ファンモ−タ8を形成するために,半径
方向に延びた発生トルクに寄与する有効導体部9aと9
bとの開角が,界磁マグネット24の一磁極幅と等しい
開角幅,即ちπ開角幅に形成した空心型のものとなって
いる。
置に軸方向の上方に延びるステ−タ電機子支持用の支柱
20を樹脂によって一体形成している。この支柱20の
上に,単相コアレスステ−タ電機子22を後記する方法
によって配設固定する。コアレスステ−タ電機子22
は,電機子コイル配設基板を形成する厚みの薄い円環状
の0テ−タヨ−ク21の上に2個の電機子コイル9−
1,9−2を単相配置に配設して形成する。電機子コイ
ル9−1,9−2は,効率の良い軸方向空隙型単相DC
ブラシレス軸流ファンモ−タ8を形成するために,半径
方向に延びた発生トルクに寄与する有効導体部9aと9
bとの開角が,界磁マグネット24の一磁極幅と等しい
開角幅,即ちπ開角幅に形成した空心型のものとなって
いる。
【0028】磁性体でできた螺子23を界磁マグネット
24の磁路を閉じる円環状のステ−タヨ−ク21[この
実施例では,このステ−タヨ−ク21が電機子コイル配
設基板となっている]に形成した透孔25及び円環状の
プリント[配線]基板26に形成した透孔27を介して
上記支柱20の頂部の螺子穴28に螺子込み,ステ−タ
電機子22を上記支柱20の上に配設固定することで,
界磁マグネット24の磁界内に単相配置のコアレスステ
−タ電機子22を設けている。このことにより上記電機
子コイル9−1,9−2の通電切換点である死点位置か
ら0<θ<π/2(πは電気角で180度の角度とす
る)の配置角θ位置に死点脱出トルクを得るための自起
動用レラクタンストルク発生手段磁性体または磁性体突
起を形成し,上記界磁マグネット24が上記死点位置で
拘束されない脱出トルクを得ることができる軸方向空隙
型単相DCブラシレス軸流ファンモ−タ8を形成してい
る。
24の磁路を閉じる円環状のステ−タヨ−ク21[この
実施例では,このステ−タヨ−ク21が電機子コイル配
設基板となっている]に形成した透孔25及び円環状の
プリント[配線]基板26に形成した透孔27を介して
上記支柱20の頂部の螺子穴28に螺子込み,ステ−タ
電機子22を上記支柱20の上に配設固定することで,
界磁マグネット24の磁界内に単相配置のコアレスステ
−タ電機子22を設けている。このことにより上記電機
子コイル9−1,9−2の通電切換点である死点位置か
ら0<θ<π/2(πは電気角で180度の角度とす
る)の配置角θ位置に死点脱出トルクを得るための自起
動用レラクタンストルク発生手段磁性体または磁性体突
起を形成し,上記界磁マグネット24が上記死点位置で
拘束されない脱出トルクを得ることができる軸方向空隙
型単相DCブラシレス軸流ファンモ−タ8を形成してい
る。
【0029】ステ−タ電機子22を支柱20の上部に固
定するに当たっては,当該単相の単相ブラシレスファン
モ−タ8が自起動できる望ましい位置に上記螺子23を
螺子込みできるようにステ−タヨ−ク21及びプリント
基板26に透孔25,27を形成する必要がある。
定するに当たっては,当該単相の単相ブラシレスファン
モ−タ8が自起動できる望ましい位置に上記螺子23を
螺子込みできるようにステ−タヨ−ク21及びプリント
基板26に透孔25,27を形成する必要がある。
【0030】ステ−タヨ−ク21はその上面が絶縁され
ており,当該ステ−タヨ−ク21の上面に,両面接着テ
−プ50等の粘着材を介して180度対称に2個の空心
型のコアレス電機子コイル9−1,9−2を単相通電配
置に配設している。ここでコアレス電機子コイルとは,
当該電機子コイル9−1,9−2を巻線形成するため
の,即ち導線を巻くための鉄心がないものをいう。導線
を巻くため以外の巻き芯であっても非磁性体でできてい
るものは,ここでいうコアレス電機子コイルに該当す
る。
ており,当該ステ−タヨ−ク21の上面に,両面接着テ
−プ50等の粘着材を介して180度対称に2個の空心
型のコアレス電機子コイル9−1,9−2を単相通電配
置に配設している。ここでコアレス電機子コイルとは,
当該電機子コイル9−1,9−2を巻線形成するため
の,即ち導線を巻くための鉄心がないものをいう。導線
を巻くため以外の巻き芯であっても非磁性体でできてい
るものは,ここでいうコアレス電機子コイルに該当す
る。
【0031】またステ−タヨ−ク21には,上記透孔2
5以外に,電機子コイル9−1の半径方向に延びた有効
導体部9bと対向する位置に図1においては図示しない
(図3参照)位置検知素子として機能するホ−ル素子や
ホ−ルIC等の磁気センサ30を収納するための磁気セ
ンサ収納孔29を形成し,プリント基板26の上面に配
設した磁気センサ30[第3図参照]を収納している。
磁気センサ収納孔29を180度対称なステ−タヨ−ク
21位置の2箇所に形成しているのは,回転バランスを
良くするためである。従って,一方の磁気センサ収納孔
29には,磁気センサ30は収納していない。
5以外に,電機子コイル9−1の半径方向に延びた有効
導体部9bと対向する位置に図1においては図示しない
(図3参照)位置検知素子として機能するホ−ル素子や
ホ−ルIC等の磁気センサ30を収納するための磁気セ
ンサ収納孔29を形成し,プリント基板26の上面に配
設した磁気センサ30[第3図参照]を収納している。
磁気センサ収納孔29を180度対称なステ−タヨ−ク
21位置の2箇所に形成しているのは,回転バランスを
良くするためである。従って,一方の磁気センサ収納孔
29には,磁気センサ30は収納していない。
【0032】プリント基板26の下面には,駆動回路
(通電制御回路)用IC31を2個配設すると共に,プ
リント基板26に形成した図示しない導電配線パタ−ン
とリ−ド線32とを半田付けなどにより電気的に接続し
て固定している。尚,この実施例における駆動回路用I
C31は,1個で形成しても良いが,他のモ−タへの転
用を図ることができるように2つに分割したものを用い
ている。
(通電制御回路)用IC31を2個配設すると共に,プ
リント基板26に形成した図示しない導電配線パタ−ン
とリ−ド線32とを半田付けなどにより電気的に接続し
て固定している。尚,この実施例における駆動回路用I
C31は,1個で形成しても良いが,他のモ−タへの転
用を図ることができるように2つに分割したものを用い
ている。
【0033】上面に1個の磁気センサ30を配設し,下
面に通電制御回路用IC31を配設したプリント基板2
6を,上面に2個の電機子コイル9−1,9−2を配設
したステ−タヨ−ク21の下面に接着剤を用いて固定す
ることでコアレスステ−タ電機子22を形成し,径方向
に延びた軸方向の空隙33を介して回転ファン11に固
定した交互にN極,S極の永久磁石を持つ4極のフラッ
トな界磁マグネット24と相対的回動をなすように面対
向させることで,界磁マグネット24の磁界内に磁気セ
ンサ30及び単相配置のコアレスステ−タ電機子22を
設けている。
面に通電制御回路用IC31を配設したプリント基板2
6を,上面に2個の電機子コイル9−1,9−2を配設
したステ−タヨ−ク21の下面に接着剤を用いて固定す
ることでコアレスステ−タ電機子22を形成し,径方向
に延びた軸方向の空隙33を介して回転ファン11に固
定した交互にN極,S極の永久磁石を持つ4極のフラッ
トな界磁マグネット24と相対的回動をなすように面対
向させることで,界磁マグネット24の磁界内に磁気セ
ンサ30及び単相配置のコアレスステ−タ電機子22を
設けている。
【0034】上記回転ファン11は,その重心が軸承ハ
ウス16の上部に位置するように設計構成されている。
従って,上記軸承ハウス16の上部に玉軸承17を設け
て回転ファン11の重心部を玉軸承17で支承し,軸承
ハウス16の下端部位置には,安価な滑り軸承18を設
けることで,その滑り軸承18によって回転軸19が径
方向に所定角度以上倒れるのを規制している。
ウス16の上部に位置するように設計構成されている。
従って,上記軸承ハウス16の上部に玉軸承17を設け
て回転ファン11の重心部を玉軸承17で支承し,軸承
ハウス16の下端部位置には,安価な滑り軸承18を設
けることで,その滑り軸承18によって回転軸19が径
方向に所定角度以上倒れるのを規制している。
【0035】単相ブラシレスモ−タにおいては,何らか
の自起動処理手段を設けなければ,たまたま単相ブラシ
レスモ−タが死点位置にあると,この時磁気センサ30
は界磁マグネット9のN極磁極とS極磁極の中間の無磁
極部を検出しているので,磁気センサ30から出力信号
が出ず,また電機子コイル9−1,9−2それ自体に通
電しても回転トルクを発生することができない状態配置
にあるため,電機子コイル9−1,9−2に通電しても
当該単相ブラシレスモ−タが自起動回転しなくなる欠点
がある。
の自起動処理手段を設けなければ,たまたま単相ブラシ
レスモ−タが死点位置にあると,この時磁気センサ30
は界磁マグネット9のN極磁極とS極磁極の中間の無磁
極部を検出しているので,磁気センサ30から出力信号
が出ず,また電機子コイル9−1,9−2それ自体に通
電しても回転トルクを発生することができない状態配置
にあるため,電機子コイル9−1,9−2に通電しても
当該単相ブラシレスモ−タが自起動回転しなくなる欠点
がある。
【0036】そのために単相ブラシレスモ−タでは,界
磁マグネット24[回転ファン11]の停止位置に係わ
らず,電機子コイル9−1,9−2に通電すれば必ず,
当該界磁マグネット24が自起動回転するようにしなけ
ればならない。すなわち,上記電機子コイル9−1,9
−2の通電切換点である死点位置,図13(a)におい
ては電磁トルク曲線1−1においてトルクが零になる死
点において死点脱出トルクを得て上記界磁マグネット2
4が上記死点位置で拘束されないようにしなければなら
ない。
磁マグネット24[回転ファン11]の停止位置に係わ
らず,電機子コイル9−1,9−2に通電すれば必ず,
当該界磁マグネット24が自起動回転するようにしなけ
ればならない。すなわち,上記電機子コイル9−1,9
−2の通電切換点である死点位置,図13(a)におい
ては電磁トルク曲線1−1においてトルクが零になる死
点において死点脱出トルクを得て上記界磁マグネット2
4が上記死点位置で拘束されないようにしなければなら
ない。
【0037】しかし,単相ブラシレスモ−タ[単相ブラ
シレスファンモ−タ8]は,単相通電構造とした理由
は,安価に形成できるということにあるため,死点脱出
トルクを得るための手段を設けることが高価になっては
本来の趣旨から外れてしまう。
シレスファンモ−タ8]は,単相通電構造とした理由
は,安価に形成できるということにあるため,死点脱出
トルクを得るための手段を設けることが高価になっては
本来の趣旨から外れてしまう。
【0038】そこで,この実施例の単相ブラシレスファ
ンモ−タ8では,死点脱出トルクを得る手段として,も
ともとステ−タ電機子22を支柱20に螺子止め固定す
るために用いる磁性体でできた螺子23を利用してい
る。
ンモ−タ8では,死点脱出トルクを得る手段として,も
ともとステ−タ電機子22を支柱20に螺子止め固定す
るために用いる磁性体でできた螺子23を利用してい
る。
【0039】この磁性体螺子23は,図15に示すよう
なトルクが零となる死点位置のない理想的な合成トルク
曲線2−3のような合成トルク曲線を得るために,図4
に示すように電機子コイル9−1,9−2の半径方向に
延びた発生トルクに寄与する導体部9b位置から回転子
となる界磁マグネット24の矢印A方向で示す回転方向
とは逆の回転方向に向かって界磁マグネット24の約4
分の1磁極幅の角度(機械角で,22.5度)だけ離れ
た位置に上記磁性体螺子23が位置するように上記支柱
20に螺子止め固定して,ステ−タ電機子22を位置決
め固定している。
なトルクが零となる死点位置のない理想的な合成トルク
曲線2−3のような合成トルク曲線を得るために,図4
に示すように電機子コイル9−1,9−2の半径方向に
延びた発生トルクに寄与する導体部9b位置から回転子
となる界磁マグネット24の矢印A方向で示す回転方向
とは逆の回転方向に向かって界磁マグネット24の約4
分の1磁極幅の角度(機械角で,22.5度)だけ離れ
た位置に上記磁性体螺子23が位置するように上記支柱
20に螺子止め固定して,ステ−タ電機子22を位置決
め固定している。
【0040】螺子23を180度対称な同相位置に2箇
所設けたのは,機械的な回転振動を少なくして,回転フ
ァン11が滑らか且つ静かに回転できるようにするため
であるが,1箇所であっても良い。尚,電機子コイル9
−1,9−2において周方向の導体部9c,9dは発生
トルクに寄与しない導体部分で,トルクの発生に寄与す
る導体部分は半径方向に延びた導体部9a,9bである
から,導体部9aを基準に上記角度(機械角で,22.
5度)だけ反矢印A方向に向かって周方向に離れた位置
に上記磁性体螺子23が位置するようにしてもよい。す
なわち,上記螺子23は2箇所に設けているが,4極の
界磁マグネット24を用いた場合には,上記螺子23の
同相位置は,他に図4に示すような点線囲い部34,3
5位置があるので,かかる位置34,35に螺子23を
螺着してもよく,あるいはそれら同相位置の何れか1以
上の箇所を選んで,螺子23を螺着してもよい。
所設けたのは,機械的な回転振動を少なくして,回転フ
ァン11が滑らか且つ静かに回転できるようにするため
であるが,1箇所であっても良い。尚,電機子コイル9
−1,9−2において周方向の導体部9c,9dは発生
トルクに寄与しない導体部分で,トルクの発生に寄与す
る導体部分は半径方向に延びた導体部9a,9bである
から,導体部9aを基準に上記角度(機械角で,22.
5度)だけ反矢印A方向に向かって周方向に離れた位置
に上記磁性体螺子23が位置するようにしてもよい。す
なわち,上記螺子23は2箇所に設けているが,4極の
界磁マグネット24を用いた場合には,上記螺子23の
同相位置は,他に図4に示すような点線囲い部34,3
5位置があるので,かかる位置34,35に螺子23を
螺着してもよく,あるいはそれら同相位置の何れか1以
上の箇所を選んで,螺子23を螺着してもよい。
【0041】螺子23を螺着する位置は,上記電機子コ
イル9−1,9−2の通電切換点である死点位置から0
<θ<π/2(πは電気角で180度の角度で,4極の
界磁マグネット24を用いる場合は,機械角90度=π
となる。)の配置角θ位置に死点脱出トルクを得るため
の磁性体螺子23を螺着して上記界磁マグネット24が
上記死点位置で拘束されない脱出トルクを得ることがで
きる位置である。
イル9−1,9−2の通電切換点である死点位置から0
<θ<π/2(πは電気角で180度の角度で,4極の
界磁マグネット24を用いる場合は,機械角90度=π
となる。)の配置角θ位置に死点脱出トルクを得るため
の磁性体螺子23を螺着して上記界磁マグネット24が
上記死点位置で拘束されない脱出トルクを得ることがで
きる位置である。
【0042】しかし,図15の曲線1−1,2−3,5
から明らかなように電磁トルク曲線2−3の最大トルク
が得られる位置から4分の1磁極幅の角度(機械角で,
22.5度)だけ反矢印A方向に向かって周方向に離れ
た位置から螺子23による死点脱出用のレラクタンスト
ルクが発生してレラクタンストルク曲線2−3が得られ
るようにするのがもっとも望ましい。
から明らかなように電磁トルク曲線2−3の最大トルク
が得られる位置から4分の1磁極幅の角度(機械角で,
22.5度)だけ反矢印A方向に向かって周方向に離れ
た位置から螺子23による死点脱出用のレラクタンスト
ルクが発生してレラクタンストルク曲線2−3が得られ
るようにするのがもっとも望ましい。
【0043】従って,この実施例では,電機子コイル9
−1,9−2の発生トルクに寄与する有効導体部9bか
ら4分の1磁極幅の角度(機械角で,22.5度)だけ
反矢印A方向に向かって周方向に離れた位置に上記螺子
23を螺着固定している。
−1,9−2の発生トルクに寄与する有効導体部9bか
ら4分の1磁極幅の角度(機械角で,22.5度)だけ
反矢印A方向に向かって周方向に離れた位置に上記螺子
23を螺着固定している。
【0044】尚,電機子コイル9−1,9−2に通電す
ることで得られる電磁トルク曲線1−1の山の頂点部分
が最も大きな電磁トルクが得られる位置で,この部分が
電機子コイル9−1,9−2の発生トルクに寄与する導
体部9aまたは9b位置である。この部分9aまたは9
bで死点脱出用のレラクタンストルクが発生させるの
が,レラクタンストルク曲線2−3を得るのが望ましい
ような錯覚を起こすかも知れない。しかし,このような
位置は,電機子コイル9−1,9−2の発生トルクに寄
与する導体部9aまたは9bがあり,螺子23を螺着で
きない。またかかる部分は死点位置と極めて近い位置で
もある。従って,よほど正確に螺子23を位置決め螺着
しなければ,或は確実に自起動できる大きさのレラクタ
ンストルクを発生させるための螺子23を選択しなけれ
ば,界磁マグネット24が死点位置で停止してしまい単
相ディスク型ブラシレスファンモ−タ8が自起動できな
くなる惧れがあるので,上記した位置に磁性体螺子23
を螺着している。
ることで得られる電磁トルク曲線1−1の山の頂点部分
が最も大きな電磁トルクが得られる位置で,この部分が
電機子コイル9−1,9−2の発生トルクに寄与する導
体部9aまたは9b位置である。この部分9aまたは9
bで死点脱出用のレラクタンストルクが発生させるの
が,レラクタンストルク曲線2−3を得るのが望ましい
ような錯覚を起こすかも知れない。しかし,このような
位置は,電機子コイル9−1,9−2の発生トルクに寄
与する導体部9aまたは9bがあり,螺子23を螺着で
きない。またかかる部分は死点位置と極めて近い位置で
もある。従って,よほど正確に螺子23を位置決め螺着
しなければ,或は確実に自起動できる大きさのレラクタ
ンストルクを発生させるための螺子23を選択しなけれ
ば,界磁マグネット24が死点位置で停止してしまい単
相ディスク型ブラシレスファンモ−タ8が自起動できな
くなる惧れがあるので,上記した位置に磁性体螺子23
を螺着している。
【0045】図5は界磁マグネット24と単相配置の電
機子コイル9−1,9−2との展開図で,電機子コイル
9−1,9−2は,発生トルクに寄与する導体部9aと
9bの開角幅は,界磁マグネット24の一磁極幅(機械
角で,90度。電気角で,180度)の角度幅に形成さ
れており,機械角で180度ピッチの等間隔配置に配設
されている。
機子コイル9−1,9−2との展開図で,電機子コイル
9−1,9−2は,発生トルクに寄与する導体部9aと
9bの開角幅は,界磁マグネット24の一磁極幅(機械
角で,90度。電気角で,180度)の角度幅に形成さ
れており,機械角で180度ピッチの等間隔配置に配設
されている。
【0046】電機子コイル9−2の他方の発生トルクに
寄与する導体部9bの端子は,2個の駆動回路用IC3
1によって構成される半導体整流装置(駆動回路。転流
装置ともいう)36内のPMP型トランジスタ37のコ
レクタ回路とNPN型トランジスタ38のコレクタ回路
との接続点に電気的に接続している。電機子コイル9−
1の一方の発生トルクに寄与する導体部9aの端子は,
半導体整流装置36内のPMP型トランジスタ38のコ
レクタ回路とNPN型トランジスタ39のコレクタ回路
との接続点に電気的に接続している。電機子コイル9−
2の一方の発生トルクに寄与する導体部9aの端子と電
機子コイル9−1の他方の発生トルクに寄与する導体部
9bの端子とを電気的に接続している。トランジスタ3
7及び38のエミッタ回路同士を電気的に接続し,正側
電源端子41側に電気的に接続する。トランジスタ40
及び39のエミッタ回路同士を電気的に接続し,負側電
源端子42側に電気的に接続する。トランジスタ37及
び39のベ−ス回路同士を電気的に接続し,磁気センサ
(この場合,4端子ホ−ル素子を使用)30の一方の出
力端子43−1側に電気的に接続し,トランジスタ38
及び40のベ−ス回路同士を電気的に接続し,磁気セン
サ(この場合,4端子ホ−ル素子を使用)の他方の出力
端子43−2側に電気的に接続している。
寄与する導体部9bの端子は,2個の駆動回路用IC3
1によって構成される半導体整流装置(駆動回路。転流
装置ともいう)36内のPMP型トランジスタ37のコ
レクタ回路とNPN型トランジスタ38のコレクタ回路
との接続点に電気的に接続している。電機子コイル9−
1の一方の発生トルクに寄与する導体部9aの端子は,
半導体整流装置36内のPMP型トランジスタ38のコ
レクタ回路とNPN型トランジスタ39のコレクタ回路
との接続点に電気的に接続している。電機子コイル9−
2の一方の発生トルクに寄与する導体部9aの端子と電
機子コイル9−1の他方の発生トルクに寄与する導体部
9bの端子とを電気的に接続している。トランジスタ3
7及び38のエミッタ回路同士を電気的に接続し,正側
電源端子41側に電気的に接続する。トランジスタ40
及び39のエミッタ回路同士を電気的に接続し,負側電
源端子42側に電気的に接続する。トランジスタ37及
び39のベ−ス回路同士を電気的に接続し,磁気センサ
(この場合,4端子ホ−ル素子を使用)30の一方の出
力端子43−1側に電気的に接続し,トランジスタ38
及び40のベ−ス回路同士を電気的に接続し,磁気セン
サ(この場合,4端子ホ−ル素子を使用)の他方の出力
端子43−2側に電気的に接続している。
【0047】図5において,点線で示す界磁マグネット
24は,無通電時に螺子23と界磁マグネット24とが
磁気的に吸引し合って安定して界磁マグネット24が停
止している状態を示す。かかる界磁マグネット24の位
置は,図5の展開図からも明らかであるが,磁気センサ
30が界磁マグネット24のN極又はS極の磁極を必ず
検出している状態にあるので,確実に単相ブラシレスフ
ァンモ−タ8を自起動できるものにする。
24は,無通電時に螺子23と界磁マグネット24とが
磁気的に吸引し合って安定して界磁マグネット24が停
止している状態を示す。かかる界磁マグネット24の位
置は,図5の展開図からも明らかであるが,磁気センサ
30が界磁マグネット24のN極又はS極の磁極を必ず
検出している状態にあるので,確実に単相ブラシレスフ
ァンモ−タ8を自起動できるものにする。
【0048】従って,図5を参照して磁気センサ30が
点線で示す界磁マグネット24のN極の磁極を検出して
いるので,一方の出力端子43−1を介してトランジス
タ37及び39を導通し,電機子コイル9−1,9−2
に矢印B方向の電流を流して矢印A方向の回転トルクが
得られるので,界磁マグネット24[回転ファン11]
を矢印A方向に回転させることができる。
点線で示す界磁マグネット24のN極の磁極を検出して
いるので,一方の出力端子43−1を介してトランジス
タ37及び39を導通し,電機子コイル9−1,9−2
に矢印B方向の電流を流して矢印A方向の回転トルクが
得られるので,界磁マグネット24[回転ファン11]
を矢印A方向に回転させることができる。
【0049】4分の1磁極ほど界磁マグネット24[回
転ファン11]が矢印A方向に回転すると,電機子コイ
ル9−1,9−2は図5において実線で示す界磁マグネ
ット24と対向して最大起動トルクを発生する。最初か
ら最大起動トルクを発生させようとすると,起動時のロ
スで実際には効率が悪くなるが,このように4分の1磁
極の角度だけ界磁マグネット24が回転した後に最大起
動トルクを発生するようにすれば,起動時のロスがな
く,効率のよい単相ブラシレスファンモ−タ8を得るこ
とができる。
転ファン11]が矢印A方向に回転すると,電機子コイ
ル9−1,9−2は図5において実線で示す界磁マグネ
ット24と対向して最大起動トルクを発生する。最初か
ら最大起動トルクを発生させようとすると,起動時のロ
スで実際には効率が悪くなるが,このように4分の1磁
極の角度だけ界磁マグネット24が回転した後に最大起
動トルクを発生するようにすれば,起動時のロスがな
く,効率のよい単相ブラシレスファンモ−タ8を得るこ
とができる。
【0050】最大起動トルクが得られた後に,更に,界
磁マグネット24が回転し,今度は磁気センサ30が界
磁マグネット24のS極の磁極を検出し,他方の出力端
子43−2を介してトランジスタ38及び40を導通
し,電機子コイル9−1,9−2に逆方向の電流を流す
と矢印A方向の回転トルクが得られるので,界磁マグネ
ット24[回転ファン11]が矢印A方向に更に回転す
る。以上の動作を繰り返すことで,単相ブラシレスファ
ンモ−タ8は連続回転をする。
磁マグネット24が回転し,今度は磁気センサ30が界
磁マグネット24のS極の磁極を検出し,他方の出力端
子43−2を介してトランジスタ38及び40を導通
し,電機子コイル9−1,9−2に逆方向の電流を流す
と矢印A方向の回転トルクが得られるので,界磁マグネ
ット24[回転ファン11]が矢印A方向に更に回転す
る。以上の動作を繰り返すことで,単相ブラシレスファ
ンモ−タ8は連続回転をする。
【0051】図6は,具体的な半導体整流装置36の一
例を示すもので,単相往復通電回路となっている。
例を示すもので,単相往復通電回路となっている。
【0052】図6を参照して,磁気センサ30が界磁マ
グネット24のN極を検出すると,出力端子43−1を
介してPNP型トランジスタ44を導通してNPN型ト
ランジスタ45を導通し,トランジスタ37,39を導
通して電機子コイル9−1,9−2に図6に示すように
矢印B方向に通電し,上記矢印A方向の回転トルクを発
生し,矢印A方向に界磁マグネット24を回転する。今
度は,磁気センサ30が界磁マグネット24のS極を検
出すると,出力端子43−2を介してPNP型トランジ
スタ46を導通してNPN型トランジスタ47を導通
し,トランジスタ38,40を導通して電機子コイル9
−1,9−2に反矢印B方向に通電し,上記矢印A方向
の回転トルクを発生し,矢印A方向に界磁マグネット2
4を回転する。
グネット24のN極を検出すると,出力端子43−1を
介してPNP型トランジスタ44を導通してNPN型ト
ランジスタ45を導通し,トランジスタ37,39を導
通して電機子コイル9−1,9−2に図6に示すように
矢印B方向に通電し,上記矢印A方向の回転トルクを発
生し,矢印A方向に界磁マグネット24を回転する。今
度は,磁気センサ30が界磁マグネット24のS極を検
出すると,出力端子43−2を介してPNP型トランジ
スタ46を導通してNPN型トランジスタ47を導通
し,トランジスタ38,40を導通して電機子コイル9
−1,9−2に反矢印B方向に通電し,上記矢印A方向
の回転トルクを発生し,矢印A方向に界磁マグネット2
4を回転する。
【0053】
【発明の第2実施例】図7は,本発明の第2実施例の軸
方向空隙型(ディスク型)単相ブラシレスファンモ−タ
8−1の分解斜視図を示す。尚,上記ディスク型単相ブ
ラシレスファンモ−タ8で説明した箇所と重複する箇所
の説明は省略する。
方向空隙型(ディスク型)単相ブラシレスファンモ−タ
8−1の分解斜視図を示す。尚,上記ディスク型単相ブ
ラシレスファンモ−タ8で説明した箇所と重複する箇所
の説明は省略する。
【0054】このディスク型単相ブラシレスファンモ−
タ8−1では,特別な自起動処理手段を設ける事無く,
予め用いなければならないス−タヨ−クの形状変更を行
うのみで自起動できるようにしたものである。
タ8−1では,特別な自起動処理手段を設ける事無く,
予め用いなければならないス−タヨ−クの形状変更を行
うのみで自起動できるようにしたものである。
【0055】ステ−タヨ−ク21−1は,界磁マグネッ
ト24の磁路を閉じる為に機能させるのみならず,当該
ディスク型単相ブラシレスファンモ−タ8−1を自起動
させるためのレラクタンストルク発生部材(コギングト
ルク発生用磁性体)としても機能させる必要がある。そ
こでこの単相ブラシレスファンモ−タ8−1では,ステ
−タヨ−ク21−1に当該単相ブラシレスファンモ−タ
8−1が自起動できるような形状の切欠部48を形成し
ている。ただし,単に,切欠部を形成するのみでは,フ
ァンモ−タ8−1を最適な方法で自起動させることはで
きない。望ましい切欠部の形状及び形成すべき位置につ
いて,以下に説明する。
ト24の磁路を閉じる為に機能させるのみならず,当該
ディスク型単相ブラシレスファンモ−タ8−1を自起動
させるためのレラクタンストルク発生部材(コギングト
ルク発生用磁性体)としても機能させる必要がある。そ
こでこの単相ブラシレスファンモ−タ8−1では,ステ
−タヨ−ク21−1に当該単相ブラシレスファンモ−タ
8−1が自起動できるような形状の切欠部48を形成し
ている。ただし,単に,切欠部を形成するのみでは,フ
ァンモ−タ8−1を最適な方法で自起動させることはで
きない。望ましい切欠部の形状及び形成すべき位置につ
いて,以下に説明する。
【0056】上記ステ−タヨ−ク21−1には,1個の
自起動用レラクタンストルク発生用の切欠部48を形成
している。この切欠部48は,その周方向の切欠端部4
8aと48b間の開角を界磁マグネット48の一磁極幅
(π角度幅)の開角と等しく形成している。切欠端部4
8a,48bは,磁気空隙が延びる方向,即ち径方向に
延びて形成されている。
自起動用レラクタンストルク発生用の切欠部48を形成
している。この切欠部48は,その周方向の切欠端部4
8aと48b間の開角を界磁マグネット48の一磁極幅
(π角度幅)の開角と等しく形成している。切欠端部4
8a,48bは,磁気空隙が延びる方向,即ち径方向に
延びて形成されている。
【0057】かかる機械角で90度の開角幅の切欠部4
8をステ−タヨ−ク21−1に形成すると確実に自起動
できるディスク型単相ブラシレスファンモ−タ8−1を
得ることができる。機械角で90度の開角幅の切欠部4
8とした理由は,界磁マグネット24が4極となってい
てN極,S極の各磁極が90度の開角幅となっているか
らである。
8をステ−タヨ−ク21−1に形成すると確実に自起動
できるディスク型単相ブラシレスファンモ−タ8−1を
得ることができる。機械角で90度の開角幅の切欠部4
8とした理由は,界磁マグネット24が4極となってい
てN極,S極の各磁極が90度の開角幅となっているか
らである。
【0058】このような切欠部48を形成すると,その
両端部48a,48bが界磁マグネット24との磁気的
中和点で釣り合った位置で当該単相ブラシレスモ−タ8
−1[界磁マグネット24]が無通電時に停止する。こ
の時に,空心型の電機子コイル9−1,9−2に通電す
れば,フレミングの左手の法則に従って発生する回転ト
ルクによって,必ず界磁マグネット24が矢印A方向
(図1,図5参照)に回転することができる。またその
ようなことができるような位置に2個の電機子コイル9
−1,9−2を図7に示すようにステ−タヨ−ク21−
1上に配設する。
両端部48a,48bが界磁マグネット24との磁気的
中和点で釣り合った位置で当該単相ブラシレスモ−タ8
−1[界磁マグネット24]が無通電時に停止する。こ
の時に,空心型の電機子コイル9−1,9−2に通電す
れば,フレミングの左手の法則に従って発生する回転ト
ルクによって,必ず界磁マグネット24が矢印A方向
(図1,図5参照)に回転することができる。またその
ようなことができるような位置に2個の電機子コイル9
−1,9−2を図7に示すようにステ−タヨ−ク21−
1上に配設する。
【0059】上記切欠部48と電機子コイル9−1,9
−2とによって,当該単相ブラシレスモ−タ8−1が望
ましく自起動できるようにするには,上記切欠部48の
切欠端部48aが電機子コイル9−2の有効導体部9b
[この位置は最大起動トルクが得られる位置]から界磁
マグネット24の反回転方向(反矢印A方向)に向けて
界磁マグネット24のN極またはS極の幅,すなわち,
界磁マグネット24の一磁極の幅をπ角度とするとき,
n・π/4(nは1以上の整数で,界磁マグネット24
の磁極数を越えない整数とする)幅ほど進んだ位置にあ
るように,上記ステ−タヨ−ク21−1を配設する。
−2とによって,当該単相ブラシレスモ−タ8−1が望
ましく自起動できるようにするには,上記切欠部48の
切欠端部48aが電機子コイル9−2の有効導体部9b
[この位置は最大起動トルクが得られる位置]から界磁
マグネット24の反回転方向(反矢印A方向)に向けて
界磁マグネット24のN極またはS極の幅,すなわち,
界磁マグネット24の一磁極の幅をπ角度とするとき,
n・π/4(nは1以上の整数で,界磁マグネット24
の磁極数を越えない整数とする)幅ほど進んだ位置にあ
るように,上記ステ−タヨ−ク21−1を配設する。
【0060】この実施例では,最大起動トルクが得られ
る電機子コイル9−2の有効導体部9bから4分の1磁
極幅,すなわち,機械角で22.5度の角度だけ反回転
方向(反矢印A方向)に進んだ位置に切欠部48の切欠
端部48aが位置するようにステ−タヨ−ク21−1を
配設している。このようにすることで,当該単相ブラシ
レスモ−タ8−1を特別に高価となる自起動処理手段を
採用しなくても確実に自起動回転させることができる。
尚,このような切欠部48を有するステ−タヨ−ク21
−1を用いた場合には,螺子23は磁性体でなく,非磁
性体螺子であっても良い。
る電機子コイル9−2の有効導体部9bから4分の1磁
極幅,すなわち,機械角で22.5度の角度だけ反回転
方向(反矢印A方向)に進んだ位置に切欠部48の切欠
端部48aが位置するようにステ−タヨ−ク21−1を
配設している。このようにすることで,当該単相ブラシ
レスモ−タ8−1を特別に高価となる自起動処理手段を
採用しなくても確実に自起動回転させることができる。
尚,このような切欠部48を有するステ−タヨ−ク21
−1を用いた場合には,螺子23は磁性体でなく,非磁
性体螺子であっても良い。
【0061】上記切欠部48と別個にステ−タヨ−ク2
1−1に切欠部64を形成しているが,この切欠部64
は,自起動用のレラクタンストルクを発生させるための
ものではない。単相ブラシレスファンモ−タ8−1を確
実に自起動できるようにするため,切欠部48の切欠端
部48a,48bを界磁マグネット24のN極とS極の
磁極境界部と平行に相対的に通過するように形成してい
るため,大きなレラクタンストルクが発生するのを,若
干打ち消して界磁マグネット24が滑らかに回転するよ
うにして振動及び騒音の低下を図るようにしたものであ
る。
1−1に切欠部64を形成しているが,この切欠部64
は,自起動用のレラクタンストルクを発生させるための
ものではない。単相ブラシレスファンモ−タ8−1を確
実に自起動できるようにするため,切欠部48の切欠端
部48a,48bを界磁マグネット24のN極とS極の
磁極境界部と平行に相対的に通過するように形成してい
るため,大きなレラクタンストルクが発生するのを,若
干打ち消して界磁マグネット24が滑らかに回転するよ
うにして振動及び騒音の低下を図るようにしたものであ
る。
【0062】
【発明の第3実施例】図8は,本発明の第3実施例を示
す単相配置のコアレスステ−タ電機子22−2の平面図
を示し,180度対称な同相位置に2つの界磁マグネッ
ト24の一磁極幅の角度幅の切欠部48−1を形成した
ステ−タヨ−ク21−2を形成したものとなっている。
す単相配置のコアレスステ−タ電機子22−2の平面図
を示し,180度対称な同相位置に2つの界磁マグネッ
ト24の一磁極幅の角度幅の切欠部48−1を形成した
ステ−タヨ−ク21−2を形成したものとなっている。
【0063】切欠部48−1の一方の切欠端部48a
は,それぞれ電機子コイル9−1,9−2の一方の発生
トルクに寄与する導体部9bから4分の1磁極幅,すな
わち,機械角で22.5度の角度だけ反回転方向(反矢
印A方向)に進んだ位置に,また切欠部48−1の他方
の切欠端部48bは,それぞれ電機子コイル9−1,9
−2の他方の発生トルクに寄与する導体部9aから4分
の1磁極幅,すなわち,機械角で22.5度の角度だけ
反回転方向(反矢印A方向)に進んだ位置に位置するよ
うにステ−タヨ−ク21−2を配設している。このよう
に2つの切欠部48−1を偶数磁極離れた位置に形成す
ることで,発生レラクタンストルクをバランスのよいも
のにすることで,界磁マグネット24[回転ファン1
1]が滑らか且つ静かに回転できるようにしている。
は,それぞれ電機子コイル9−1,9−2の一方の発生
トルクに寄与する導体部9bから4分の1磁極幅,すな
わち,機械角で22.5度の角度だけ反回転方向(反矢
印A方向)に進んだ位置に,また切欠部48−1の他方
の切欠端部48bは,それぞれ電機子コイル9−1,9
−2の他方の発生トルクに寄与する導体部9aから4分
の1磁極幅,すなわち,機械角で22.5度の角度だけ
反回転方向(反矢印A方向)に進んだ位置に位置するよ
うにステ−タヨ−ク21−2を配設している。このよう
に2つの切欠部48−1を偶数磁極離れた位置に形成す
ることで,発生レラクタンストルクをバランスのよいも
のにすることで,界磁マグネット24[回転ファン1
1]が滑らか且つ静かに回転できるようにしている。
【0064】
【発明の第4実施例】図9は,本発明の第4実施例を示
す単相配置のコアレスステ−タ電機子22−3の下面図
[但し,図面の都合上,ステ−タヨ−ク21−3は実線
で描いている]を示し,180度[電気角で2πの角
度]の開角幅で形成した切欠部48−2を有する平面半
円状のステ−タヨ−ク21−3を用いている。
す単相配置のコアレスステ−タ電機子22−3の下面図
[但し,図面の都合上,ステ−タヨ−ク21−3は実線
で描いている]を示し,180度[電気角で2πの角
度]の開角幅で形成した切欠部48−2を有する平面半
円状のステ−タヨ−ク21−3を用いている。
【0065】180度の開角幅の切欠部48−2とする
ことで,ステ−タヨ−ク21−3と対向していないプリ
ント基板26の露出面積を増やし,この露出したプリン
ト基板26面に半導体整流装置(駆動回路)を構成する
電気部品を容易に搭載できるようにしている。
ことで,ステ−タヨ−ク21−3と対向していないプリ
ント基板26の露出面積を増やし,この露出したプリン
ト基板26面に半導体整流装置(駆動回路)を構成する
電気部品を容易に搭載できるようにしている。
【0066】切欠部48−2の切欠端部48a,48b
は,それぞれ電機子コイル9−1,9−2の発生トルク
に寄与する導体部9aから4分の1磁極幅,すなわち,
機械角で22.5度の角度だけ反回転方向(反矢印A方
向)に進んだ位置に位置するようにステ−タヨ−ク21
−3を配設している。磁気センサ30は,ステ−タヨ−
ク21−3と対向しないように電機子コイル9−1の発
生トルクに寄与する導体部9aの下面位置に配設して当
該磁気センサ30の収納を容易にしている。
は,それぞれ電機子コイル9−1,9−2の発生トルク
に寄与する導体部9aから4分の1磁極幅,すなわち,
機械角で22.5度の角度だけ反回転方向(反矢印A方
向)に進んだ位置に位置するようにステ−タヨ−ク21
−3を配設している。磁気センサ30は,ステ−タヨ−
ク21−3と対向しないように電機子コイル9−1の発
生トルクに寄与する導体部9aの下面位置に配設して当
該磁気センサ30の収納を容易にしている。
【0067】
【発明の第5実施例】図10は本発明の第5実施例を示
すステ−タヨ−ク21−4の斜視図で,図11は,第5
実施例のコアレスステ−タ電機子22−4の平面図で,
ステ−タヨ−ク21−4の切欠部48−4は,図8のス
テ−タヨ−ク21−2の切欠部48−1よりも更に滑ら
かに自起動用のレラクタンストルクを発生するようにし
て騒音振動の小さな単相DCブラシレスファンモ−タを
得ることができるようにしたものである。
すステ−タヨ−ク21−4の斜視図で,図11は,第5
実施例のコアレスステ−タ電機子22−4の平面図で,
ステ−タヨ−ク21−4の切欠部48−4は,図8のス
テ−タヨ−ク21−2の切欠部48−1よりも更に滑ら
かに自起動用のレラクタンストルクを発生するようにし
て騒音振動の小さな単相DCブラシレスファンモ−タを
得ることができるようにしたものである。
【0068】この切欠部48−3は,図8の切欠部48
−1の切欠端部48bと48aを結ぶ辺48cの一方を
切欠端部48a側に更に外周方向に延長して切欠端部4
8’aに形成したものである。このようにすると,切欠
端部48bは界磁マグネット24のN極とS極の磁極の
磁極境界部を平行に通過するため,この切欠端部48b
によって確実な自起動を可能にさせる大きな死点脱出用
のレラクタンストルクを発生させるが,他方の切欠端部
48’aでは,界磁マグネット24のN極とS極の磁極
の磁極境界部と斜めに通過するため,切欠端部48bに
よって得られる死点脱出用のレラクタンストルクを滑ら
かなものにする。従って,界磁マグネット24の回転を
滑らかにする。
−1の切欠端部48bと48aを結ぶ辺48cの一方を
切欠端部48a側に更に外周方向に延長して切欠端部4
8’aに形成したものである。このようにすると,切欠
端部48bは界磁マグネット24のN極とS極の磁極の
磁極境界部を平行に通過するため,この切欠端部48b
によって確実な自起動を可能にさせる大きな死点脱出用
のレラクタンストルクを発生させるが,他方の切欠端部
48’aでは,界磁マグネット24のN極とS極の磁極
の磁極境界部と斜めに通過するため,切欠端部48bに
よって得られる死点脱出用のレラクタンストルクを滑ら
かなものにする。従って,界磁マグネット24の回転を
滑らかにする。
【0069】
【発明の第6実施例】図12は本発明の第6実施例を示
す単相コアレスステ−タ電機子22−5の平面図を示
す。尚,この図12においては,上記した死点脱出用の
レラクタンストルク発生手段の何れかを用いればよいの
で,それについては言及しない。上記したコアレスステ
−タ電機子22,22−1,・・・,22−4では,ス
テ−タヨ−ク21,21−1,・・・,21−4の下面
にプリント基板26を設け,そのプリント基板26の下
面に駆動回路用IC31を配設しる。このようにする
と,磁気センサ30及び電機子コイル9−1,9−2の
端子も全てプリント基板26の下面側に導いて電気的結
線を行わねばならないので,半田付け工数が非常に多く
なっていた。またプリント基板26の下面に駆動回路用
IC31を設ける必要から,プリント基板26とモ−タ
収納部13間に駆動回路用IC31を収納するためのス
ペ−スを形成しなけらばならず,その結果,支柱20を
形成するなどの方法を採用せざるを得ず,単相ブラシレ
スファンモ−タが軸方向に必然的に厚いものになってい
た。また磁気センサ30を収納するために,ステ−タヨ
−クに磁気センサ収納のための透孔を形成しなければな
らず,この磁気センサ収納孔が,静コギングを発生し,
この静コギングが死点脱出トルクのためのレラクタンス
トルクに悪い影響を与え,自起動不良,機械振動を大き
くするなどの欠点を誘発する原因となる。
す単相コアレスステ−タ電機子22−5の平面図を示
す。尚,この図12においては,上記した死点脱出用の
レラクタンストルク発生手段の何れかを用いればよいの
で,それについては言及しない。上記したコアレスステ
−タ電機子22,22−1,・・・,22−4では,ス
テ−タヨ−ク21,21−1,・・・,21−4の下面
にプリント基板26を設け,そのプリント基板26の下
面に駆動回路用IC31を配設しる。このようにする
と,磁気センサ30及び電機子コイル9−1,9−2の
端子も全てプリント基板26の下面側に導いて電気的結
線を行わねばならないので,半田付け工数が非常に多く
なっていた。またプリント基板26の下面に駆動回路用
IC31を設ける必要から,プリント基板26とモ−タ
収納部13間に駆動回路用IC31を収納するためのス
ペ−スを形成しなけらばならず,その結果,支柱20を
形成するなどの方法を採用せざるを得ず,単相ブラシレ
スファンモ−タが軸方向に必然的に厚いものになってい
た。また磁気センサ30を収納するために,ステ−タヨ
−クに磁気センサ収納のための透孔を形成しなければな
らず,この磁気センサ収納孔が,静コギングを発生し,
この静コギングが死点脱出トルクのためのレラクタンス
トルクに悪い影響を与え,自起動不良,機械振動を大き
くするなどの欠点を誘発する原因となる。
【0070】そこで,この実施例では,ステ−タヨ−ク
とプリント基板26を反対に配置し,プリント基板26
に電機子コイル9−1,9−2を単相配置に配置して単
相コアレスステ−タ電機子22−5を形成する。そし
て,プリント基板26面の適宜箇所に駆動回路用IC3
1’を配設し,上記界磁マグネット24の磁界を検出す
る磁気センサ30を電機子コイル9−1の発生トルクに
寄与する導体部9bを内径方向に延長したプリント基板
26位置であり,且つ当該電機子コイル9−1,9−2
と対向しない上記プリント基板26面位置に配設してい
る。このようにプリント基板26面に,磁気センサ3
0,電機子コイル9−1,9−22,駆動回路用IC3
1’を全て配置することで,半田付け工数の減少を図る
と共に,組立を容易にし,安価に単相ブラシレスファン
モ−タを形成できるようにしている。またこのようにす
ることにより,薄型の単相ブラシレスファンモ−タを容
易に形成できるようにしている。尚,符号65は電機子
コイル9−1,9−2の端子で,この端子65はプリン
ト基板26面に半田66によって半田付けしている。
尚,図12において,外周にN,Sの記号を符している
が,これは界磁マグネット24との対応を明らかにする
ためである。
とプリント基板26を反対に配置し,プリント基板26
に電機子コイル9−1,9−2を単相配置に配置して単
相コアレスステ−タ電機子22−5を形成する。そし
て,プリント基板26面の適宜箇所に駆動回路用IC3
1’を配設し,上記界磁マグネット24の磁界を検出す
る磁気センサ30を電機子コイル9−1の発生トルクに
寄与する導体部9bを内径方向に延長したプリント基板
26位置であり,且つ当該電機子コイル9−1,9−2
と対向しない上記プリント基板26面位置に配設してい
る。このようにプリント基板26面に,磁気センサ3
0,電機子コイル9−1,9−22,駆動回路用IC3
1’を全て配置することで,半田付け工数の減少を図る
と共に,組立を容易にし,安価に単相ブラシレスファン
モ−タを形成できるようにしている。またこのようにす
ることにより,薄型の単相ブラシレスファンモ−タを容
易に形成できるようにしている。尚,符号65は電機子
コイル9−1,9−2の端子で,この端子65はプリン
ト基板26面に半田66によって半田付けしている。
尚,図12において,外周にN,Sの記号を符している
が,これは界磁マグネット24との対応を明らかにする
ためである。
【0071】
【その他】上記実施例においては,電機子コイルを2個
用いた例を示したが,単相コアレスステ−タ電機子を形
成できるならば,その数は1個でも,3個以上でも良
い。また界磁マグネットは4極のものを用いたが,2極
のものでも,6極以上のものを用いてもよい。また軸方
向空隙型構造の単相ブラシレスモ−タを中心に説明した
が,円筒状の径方向空隙型構造の単相ブラシレスモ−タ
に本発明の技術的思想を展開しても良いことは言うまで
もない。また自起動用の脱出トルクを得るためのレラク
タンストルク発生部材として,磁性体突起として磁性体
螺子を用いたが,他の手段による磁性体突起であっても
よい。また自起動用の脱出トルクを得るためのレラクタ
ンストルク発生部材として,ステ−タヨ−クに切欠部を
形成したが,その切欠部は凹部であっても良く,他の形
状の切欠部や凹部であっても良いことは言うまでもな
い。
用いた例を示したが,単相コアレスステ−タ電機子を形
成できるならば,その数は1個でも,3個以上でも良
い。また界磁マグネットは4極のものを用いたが,2極
のものでも,6極以上のものを用いてもよい。また軸方
向空隙型構造の単相ブラシレスモ−タを中心に説明した
が,円筒状の径方向空隙型構造の単相ブラシレスモ−タ
に本発明の技術的思想を展開しても良いことは言うまで
もない。また自起動用の脱出トルクを得るためのレラク
タンストルク発生部材として,磁性体突起として磁性体
螺子を用いたが,他の手段による磁性体突起であっても
よい。また自起動用の脱出トルクを得るためのレラクタ
ンストルク発生部材として,ステ−タヨ−クに切欠部を
形成したが,その切欠部は凹部であっても良く,他の形
状の切欠部や凹部であっても良いことは言うまでもな
い。
【0072】
【効果】本発明は,もともとモ−タに用いている部材の
一部を利用するなど,わずかな改良を施すのみで,理想
的な合成トルク曲線に近いものを得て確実に自起動で
き,厚みが薄く,軽量で,量産性に優れ,安価に量産で
きる単相ブラシレスモ−タを極めて容易に得ることがで
きる。
一部を利用するなど,わずかな改良を施すのみで,理想
的な合成トルク曲線に近いものを得て確実に自起動で
き,厚みが薄く,軽量で,量産性に優れ,安価に量産で
きる単相ブラシレスモ−タを極めて容易に得ることがで
きる。
図1 本発明の第1実施例を示すディスク型単相(D
C)ブラシレスファンモ−タの分解斜視図である。 図2 同ファンモ−タの縦断面図である。 図3 磁気センサの配設位置の説明図である。 図4 死点脱出トルクを得るために磁性体螺子を螺着す
るのに最も望ましい位置の説明図である。 図5 界磁マグネットと単相配置の電機子コイル群との
展開図である。 図6 一例としての単相通電回路を構成する駆動回路の
説明図である。 図7 本発明の第2実施例を示すディスク型単相(D
C)ブラシレスファンモ−タの分解斜視図である。 図8 本発明の第3実施例を示す単相コアレスステ−タ
電機子の平面図である。 図9 本発明の第4実施例を示す単相コアレスステ−タ
電機子の底面図である。 図10 本発明の第5実施例を示すステ−タヨ−クの斜
視図である。 図11 本発明の第5実施例を示す単相コアレスステ−
タ電機子の平面図である。 図12 本発明の第6実施例を示す単相コアレスステ−
タ電機子の平面図である。 図13 ブラシレスモ−タの電磁トルク及び合成トルク
曲線の説明図である。 図14 単相ブラシレスモ−タの原理説明図である。 図15 従来例の単相ブラシレスモ−タの説明図であ
る。
C)ブラシレスファンモ−タの分解斜視図である。 図2 同ファンモ−タの縦断面図である。 図3 磁気センサの配設位置の説明図である。 図4 死点脱出トルクを得るために磁性体螺子を螺着す
るのに最も望ましい位置の説明図である。 図5 界磁マグネットと単相配置の電機子コイル群との
展開図である。 図6 一例としての単相通電回路を構成する駆動回路の
説明図である。 図7 本発明の第2実施例を示すディスク型単相(D
C)ブラシレスファンモ−タの分解斜視図である。 図8 本発明の第3実施例を示す単相コアレスステ−タ
電機子の平面図である。 図9 本発明の第4実施例を示す単相コアレスステ−タ
電機子の底面図である。 図10 本発明の第5実施例を示すステ−タヨ−クの斜
視図である。 図11 本発明の第5実施例を示す単相コアレスステ−
タ電機子の平面図である。 図12 本発明の第6実施例を示す単相コアレスステ−
タ電機子の平面図である。 図13 ブラシレスモ−タの電磁トルク及び合成トルク
曲線の説明図である。 図14 単相ブラシレスモ−タの原理説明図である。 図15 従来例の単相ブラシレスモ−タの説明図であ
る。
1−1,・・・,1−4 電磁トルク曲線 2−1,・・・,2−3 合成トルク曲線 3−1,3−2 死点 4 径方向空隙 5 レラクタンストルク曲線 6 ステ−タ電機子鉄心 7 鉄心突極 8,8−1 軸方向空隙型単相(DC)ブラシレスファ
ンモ−タ 9,9−1,9−2 電機子コイル 9a,9b 発生トルクに寄与する有効導体部 9c,9d 発生トルクに寄与しない導体部 10 ベンチュリケ−ス 11 回転ファン 12 ステ− 13 モ−タ収納部 14 インペラ(回転羽根) 15 流風通過孔 16 軸承ハウス 17 玉軸承 18 滑り軸承 19 回転軸 20 ステ−タ電機子支持支柱 21,21−1,・・・,21−4 ステ−タヨ−ク 22,22−1,・・・,22−4 単相コアレスステ
−タ電機子 23 磁性体螺子 24,24’ 界磁マグネット 25 透孔 26 プリント[配線]基板 27 透孔 28 螺子孔 29 磁気センサ収納孔 30 磁気センサ 31,31’ 駆動回路(通電制御回路)IC 32 リ−ド線 33 軸方向空隙 34,35 点線囲い部 36 半導体整流装置(駆動回路) 37,38 PNP型トランジスタ 39,40 NPN型トランジスタ 41 正側電源端子 42 負側電源端子 43−1,43−2 出力端子 44 PNP型トランジスタ 45 NPN型トランジスタ 46 PNP型トランジスタ 47 NPN型トランジスタ 48 切欠部 48a,48b 切欠端部 49 ロ−タヨ−ク 50 両面接着テ−プ 51,・・・,63 抵抗 64 切欠部 65 端子 66 半田
ンモ−タ 9,9−1,9−2 電機子コイル 9a,9b 発生トルクに寄与する有効導体部 9c,9d 発生トルクに寄与しない導体部 10 ベンチュリケ−ス 11 回転ファン 12 ステ− 13 モ−タ収納部 14 インペラ(回転羽根) 15 流風通過孔 16 軸承ハウス 17 玉軸承 18 滑り軸承 19 回転軸 20 ステ−タ電機子支持支柱 21,21−1,・・・,21−4 ステ−タヨ−ク 22,22−1,・・・,22−4 単相コアレスステ
−タ電機子 23 磁性体螺子 24,24’ 界磁マグネット 25 透孔 26 プリント[配線]基板 27 透孔 28 螺子孔 29 磁気センサ収納孔 30 磁気センサ 31,31’ 駆動回路(通電制御回路)IC 32 リ−ド線 33 軸方向空隙 34,35 点線囲い部 36 半導体整流装置(駆動回路) 37,38 PNP型トランジスタ 39,40 NPN型トランジスタ 41 正側電源端子 42 負側電源端子 43−1,43−2 出力端子 44 PNP型トランジスタ 45 NPN型トランジスタ 46 PNP型トランジスタ 47 NPN型トランジスタ 48 切欠部 48a,48b 切欠端部 49 ロ−タヨ−ク 50 両面接着テ−プ 51,・・・,63 抵抗 64 切欠部 65 端子 66 半田
Claims (10)
- 【請求項1】 N極,S極の磁極をP極対(Pは1以上
の整数)備えた界磁マグネットを回転子として備え,該
界磁マグネットの磁界内に単相通電配置されたn(nは
1以上の整数)個の電機子コイルと上記界磁マグネット
の磁界を検出する検出手段を有する単相ブラシレスモ−
タにおいて,上記電機子コイルの通電切換点である死点
位置から0<θ<π/2(πは電気角で180度の角度
とする)の配置角θ位置に死点脱出トルクを得るための
磁性体,磁性体突起または切欠部などの磁性体凹部等の
自起動用レラクタンストルク発生手段を設けて上記界磁
マグネットが上記死点位置で拘束されない脱出トルクを
得ることができるようにしたことを特徴とする単相ブラ
シレスモ−タ。 - 【請求項2】 上記電機子コイルの通電切換点である死
点位置から反回転方向に向かって約π/4の配置角θ位
置に自起動用のレラクタンストルク発生用の磁性体,磁
性体突起又は切欠部などの磁性体凹部を設けて上記界磁
マグネットが上記死点位置で拘束されない脱出トルクを
得ることができるようにしたことを特徴とする請求項1
に記載の単相ブラシレスモ−タ。 - 【請求項3】 上記切欠部などの磁性体凹部は,電機子
コイルの通電切換点である死点位置から反回転方向に向
かって約π/4の配置角θ位置に周方向の一方の切欠端
部位置するように形成したことを特徴とする請求項1に
記載の単相ブラシレスモ−タ。 - 【請求項4】 上記レラクタンストルク発生用の磁性
体,磁性体突起又は磁性体凹部は,少なくともその一部
が磁気空隙が延びる方向に延びて形成されていることを
特徴とする請求項1乃至請求項3いずれかに記載の単相
ブラシレスモ−タ。 - 【請求項5】 上記レラクタンストルク発生用の磁性体
突起は,上記電機子コイルを上記磁界内に配設するため
のプリント基板やステ−タヨ−ク等の部材を固定するた
めの磁性体螺子であることを特徴とする請求項1または
請求項2に記載の単相ブラシレスモ−タ。 - 【請求項6】 上記レラクタンストルク発生用の磁性体
凹部は,上記磁界内に設けたステ−タヨ−ク等の磁路を
閉じるための磁性体部材を切欠して形成した透孔等の切
欠部であることを特徴とする請求項1乃至請求項4いず
れかに記載の単相ブラシレスモ−タ。 - 【請求項7】 上記電機子コイルの端子は,上記磁界内
に設けたステ−タヨ−ク等の磁路を閉じるための磁性体
部材に形成した透孔等の切欠部を通して上記界磁マグネ
ットと対向するステ−タヨ−ク面とは反対側の面に有す
る駆動回路側に導いて該駆動回路側と電気的結線を行っ
ていることを特徴とする請求項1乃至請求項6いずれか
に記載の単相ブラシレスモ−タ。 - 【請求項8】 上記界磁マグネットの磁界を検出する検
出手段は,磁気センサであり,この磁気センサを電機子
コイルの発生トルクに寄与する導体部と対向する位置を
含む当該導体部の延長線上位置に配置したことを特徴と
する請求項1乃至請求項7いずれかに記載の単相ブラシ
レスモ−タ。 - 【請求項9】 上記磁気センサは,電機子コイルの発生
トルクに寄与する導体部と対向する上記磁界内に設けた
ステ−タヨ−ク等の磁路を閉じるための磁性体部材に形
成した透孔等の切欠部位置に配設したことを特徴とする
請求項8に記載の単相ブラシレスモ−タ。 - 【請求項10】上記単相ブラシレスモ−タは,軸方向空
隙型構造とし,上記界磁マグネットと空隙を介して対向
する電機子コイル配設基板面には,単相配置に電機子コ
イルを配設すると共に駆動回路用のIC等の回路素子を
配設し,上記界磁マグネットの磁界を検出する磁気セン
サを電機子コイルの発生トルクに寄与する導体部の内径
方向延長線上位置であり,且つ当該電機子コイルと対向
しない上記電機子コイル配設基板面に配設したことを特
徴とする請求項8に記載の単相ブラシレスモ−タ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6018987A JPH07213041A (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 単相ブラシレスモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6018987A JPH07213041A (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 単相ブラシレスモ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07213041A true JPH07213041A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11986942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6018987A Pending JPH07213041A (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 単相ブラシレスモ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07213041A (ja) |
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-
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- 1994-01-18 JP JP6018987A patent/JPH07213041A/ja active Pending
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