JPH07284249A - 偏平なコアレス電動機 - Google Patents

偏平なコアレス電動機

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JPH07284249A
JPH07284249A JP6104257A JP10425794A JPH07284249A JP H07284249 A JPH07284249 A JP H07284249A JP 6104257 A JP6104257 A JP 6104257A JP 10425794 A JP10425794 A JP 10425794A JP H07284249 A JPH07284249 A JP H07284249A
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JP
Japan
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rotor
fixed
magnetic
armature coil
flat plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP6104257A
Other languages
English (en)
Inventor
Itsuki Ban
五紀 伴
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Secoh Giken Co Ltd
Original Assignee
Secoh Giken Co Ltd
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Publication date
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  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 小型偏平で1個の位置検知素子で駆動される
フアンモータ及び集積回路の冷却装置を得る。 【構成】 円板状のマグネット回転子の外周に所定の空
隙を設けることにより、1個の位置検知素子により3相
の位置検知信号が得られ、該信号により基板状に並置さ
れた扇型の電機子コイル7の通電制御を行なって3相の
小型偏平な電動機が得られる。マグネット回転子を貼着
したカップ状回転子の外周にフアン5a,5bを設ける
ことによりフアン電動機が得られる。ヒートシンクの中
央部に集積回路を載置し、その上に熱電板3を貼着し、
その上に上記したフアン電動機を載置することにより冷
却効果の良好な装置を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】集積回路を冷却する為の放熱装置
として利用される。
【従来の技術】相似した技術があるが、フアン電動機が
刷子と整流子を利用しているので耐用時間に問題点があ
る。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】フアン電動機としてブ
ラシレス電動機を使用する手段もあるが、大型で偏平化
することが困難となり、高価となる問題点がある。
【0003】
【課題を解決するための手段】
第1の手段 磁性体基板上に等しいピッチで配設された
複数個の扇型の3相の電気子コイルと、該基板の中央部
に設けた軸受に回動自在に支持された回転軸と、該回転
軸の上端に中央部が固定されたカップ状の軟鋼製の回転
子と、該回転子の内側に固定され、磁極巾が電機子コイ
ルの開角と等しい偶数個のN,S磁極となり、該N,S
磁極面が電機子コイルと空隙を介して対向するマグネッ
ト回転子と、マグネット回転子の外周部において、隣接
するN,S磁極に設けられた電気角で120度の巾の無
磁界部ならびに反対側のN,S磁極に設けられた電気角
で120度の巾の無磁界部と、無磁界部に対向するよう
に磁性体基板上に固定されたホール素子と、該ホール素
子がN,S磁極と無磁界部に対向することにより電気角
で120度の巾の第1,第2,第3の相の位置検知信号
を得る電気回路と、第1,第2,第3の相の位置検知信
号により対応する第1,第2,第3の相の電機子コイル
に接続されたトランジスタを位置検知信号の巾だけ導通
して電機子コイルを通電せしめる通電制御回路とより構
成されたものである。 第2の手段 外周部に突出片が植立されたアルミニユー
ム製の平板状ヒートシンクと、該ヒートシンクの中央部
に固定された平板状の集積回路と、該集積回路上に載置
固定された請求項1に記載された偏平なコアレス電動機
の磁性体基板と、回転子外周に配設した複数個のフアン
とより構成されたものである。 第3の手段 外周部に突出片が植立されたアルミニユー
ム製の平板状ヒートシンクと、該ヒートシンクの中央部
に固定された平板状の集積回路と、該集積回路上に載置
された平板に収納された複数個の熱電対と、該平板上に
載置固定された請求項2に記載された偏平なコアレス電
動機の磁性体基板と、前記した複数個の熱電対の電気出
力により偏平なコアレス電動機の電機子コイルの通電を
行なう通電制御回路とより構成されたものである。
【0004】
【作用】マグネット回転子の外周部にN,S磁極と無磁
界部の区間を電気角で120度の巾で設け、基板上に固
定した1個のホール素子を上記した各区間が通過するこ
とにより対応して第1,第2,第3の相の位置検知信号
が得られるので、該信号により対応する第1,第2,第
3の相の電機子コイルの通電制御を行なうコアレスで小
型偏平なブラシレス電動機が得られる。回転子の外周に
フアンを設け、ヒートシンクの中央に載置し、下部に集
積回路を挟持することにより、小型で冷却効果の良好な
放熱手段を得ることができる。又集積回路の発熱により
熱電対に電力を発生せしめ、この電力により上記した電
動機を駆動すると電源を不要とすることができる。
【0005】
【実施例】図1以降について本発明の実施例を説明す
る。各図面の同一記号のものは同一部材なので重複した
説明は省略する。以降の角度表示はすべて電気角で表示
する。次に本発明が適用される3相コアレス、ブラシレ
ス電動機の構成について説明する。図1は側面図であ
る。放熱板となるアルミニユーム製の平板1にはアルミ
ニユーム製の円柱1a,1b,…が植立されて放熱を行
なっている。円柱1a,1b,…は突出部であればよい
ので、その形状は放熱効果を良好とする如何なる形状で
もよい。上述した放熱板をヒートシンクと呼称する。
【0006】図2は図1を矢印A方向よりみた平面図で
ある。図1,図2により詳細を次に説明する。記号2で
示される方形の物体はCPUと呼称される集積回路で、
多数のトランジスタを含む半導体素子により構成され、
メモリと論理回路が含まれている。導出端子は省略して
図示していない。動作中には大きい発熱があるので冷却
する必要がある。集積回路2はヒートシンク1の中央部
に貼着されている。記号3は多数の熱電対を収納したプ
ラスチック成型体で集積回路2と同形でその上に貼着さ
れる。記号3の部材を熱電板と呼称する。熱電板3の詳
細を図5につき説明する。図5において、周知の熱電対
14a,14b…の端子は点線で示すように直列に接続
され、この直列接続体は並列に接続され、プラスチック
成型体に埋設されている。これ等の接続体の端子15
a,15bは外部に導出されている。熱電板3の温度が
上昇すると、端子15aは正電位となり、端子15bは
負電位となり、端子15a,15bより電力をとり出す
と、熱電板3は冷却される。
【0007】熱電板3は図6に示す構成とすることもで
きる。次にその詳細を説明する。熱電板3はプラスチッ
ク成型体で作られ、内部に占錦14で示す熱電対が埋設
される。熱電対14を矢印E方向よりみた側面図が右側
に記号20a,20b,…として示される。記号20a
は銅の薄板で端子15aが導出される。記号20b,2
0cは熱電効果のある異なる金属薄板である。記号20
dは銅の薄板である。温度が上昇すると、金属薄板20
bと金属薄板20cに電位差を発生し、前者の電位が高
くなる。金属薄板20e,20fはそれぞれ金属薄板2
0b,20cと同じ金属である。記号20gは銅の薄板
である。これより導出された端子が記号15bとして示
される。温度を上昇せしめると、銅の薄板20aと20
g間には電圧が発生し、端子15aの電位は端子15b
より高くなる。端子15a,15bより電力をとり出す
と熱雷板3は冷却される。以上の説明より理解されるよ
うに、図5,図6の端子15a,15bより電力をとり
出すと熱電板3は冷却される冷却装置を得ることができ
る。
【0008】図1において、熱電板3の上には方形の珪
素鋼板の基板4が貼着され、その中央部には軸受6が設
けられ、軸受6には、回転軸6a(図2に示すもの)が
回動自在に支持される。回転軸6aの上端にはカップ状
の軟鋼製の回転子5の中央部が固着される。回転子5の
外周には径方向に突出されたフアン5a,5b,…複数
個が等しいピッチで図示のように設けられて図の矢印の
ように空気流を発生して、円柱5a,5b,…を冷却す
る。基板4の上には図4に示すように扇型の電機子コイ
ル11a,11b,11cが貼着され、この電機子コイ
ルが図1で記号7として示されている。
【0009】回転子5の内側上面にはマグネット回転子
が装着されている。この詳細を図3につき説明する。図
3は図1の回転子5を基板4の側よりみた平面図であ
る。図3において、180度の開角でN,S磁極に磁化
された円板状のフエライトマグネットが回転子5に貼着
され、9d,9e部は削除されて無磁界となっている。
無磁界部9d,9eの巾はともに120度で、点線8
a,8b,8cの開角はすべて120度である。マグネ
ット回転子の9a,9b,9c,9d部はそれぞれN,
S,N,S極に磁化される。磁極9aと9bの境界は空
隙を設け回転子5の底面の1部10aを外方に折曲す
る。同様に磁極9cと9dの境界の空隙部の回転子5の
底面の1部10bを外方に折曲する。上述した折曲部1
0a,10bは回転子5が矢印D方向に回転したとき
に、図1の矢印B,C方向に空気流を発生して、集積回
路2の冷却効果を更に大きくすることができる。折曲部
10a,10bは図2においては省略して図示していな
い。
【0010】図7は電機子コイル11a,11b,11
cとマグネット回転子9a,9b,9c,9dの展開図
である。本発明装置はマグネット回転子を8磁極とし電
気子コイルを6個としても実施できる。図7の実施例に
ついて説明する。電機子コイル11cは点線11の位置
にあることが一般的な手段であるが、電機子コイルが重
畳すると界磁磁界のある空隙部が大きくなるので、本実
施例のように重畳することを避けた手段としている。図
7において、位置検知素子となるホール素子13はマグ
ネット回転子9a,9b,…の外周部に対向するように
電機子コイルを貼着した基板4の上に固定され、その位
置は電機子コイル11bの右側導体より左方に30度ず
らされた位置となっている。図8はホール素子13の出
力により電機子コイル11a,11b,11cを通電す
る電気回路を示すものである。
【0011】図7,図8の端子15a,15bは直流電
源の正負極である。前述したように端子15a,15b
は図5の熱電板3の出力を利用することもできる。電機
子コイル11a,11b,11cの1端は共通となり端
15aより供電される。図7の端子12a,12b,1
2cにはトランジスタ18a,18b,18cが接続さ
れる。図7のマグネット回転子9a,9b,…が矢印D
方向に30度回転すると、ホール素子13はS極9bに
対向するので、その右側の出力によりフリップフロップ
回路16が付勢され、トランジスタ17aを介してトラ
ンジスタ18aのベース入力が得られ導通する。従って
電機子コイル11aが通電して出力トルクが得られる。
導通の区間は120度である。ホール素子13が空隙部
9dに対向すると出力が消滅するからである。
【0012】ホール素子13の出力が消滅すると、ダイ
オード16a,16bを介する出力もローレベルとなる
ので、反転回路19を介する出力がハイレベルとなり、
トランジスタ18cを導通する。従って電機子コイル1
1cが通電され、マグネット回転子9a,9b,…が1
20度回転すると、ホール素子13がマグネット9aに
対向するので左側の出力が得られ、この出力により、ト
ランジスタ17bを介してトランジスタ18bが導通し
て電機子コイル11bが120度の区間だけ通電され
る。上述した説明より理解されるように、各電機子コイ
ルは、マグネット回転子9a,9b,…が120度回転
する毎に順次に通電が交替されて回転するブラシレス、
コアレス電動機を得ることができる。
【0013】
【発明の効果】図1の図面が実寸となる電動機が得られ
るので、偏平なフアンモータを得ることができる。位置
検知素子が1個で3相の半導体電動機が得られるので構
成が簡素化され廉価、小型偏平とすることができる。C
PUの冷却用のフアンモータとして最も適したものを得
ることができる。CPUの発熱を利用して、熱電対によ
り電力化し、この電力により本発明によるフアンモータ
を駆動する手段とすると、冷却効果を良好とすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の側面図
【図2】本発明装置の平面図
【図3】マグネット回転子の平面図
【図4】電機子の平面図
【図5】熱電板の平面図
【図6】熱電板の他の実施例の平面図
【図7】本発明装置のフアンモータの電機子コイルとマ
グネット回転子の展開図
【図8】電機子コイルの通電制御回路図
【符号の説明】
1,1a,1b,… 放熱装置 5 回転子 5a,5b,… 外側部のフアン 2 CPU(集積回路) 3 熱電板 4 基板 7,11a,11b,… 電機子コイル 10a,10b フアン 6,6a 軸受と回転軸 9a,9b,9c,9d マグネット回転子 9d,9e 空隙部 14,14a,14b…,20a,20b,… 熱電対 13 ホール素子 16 フリップフロップ回路 17a,17b,…,18a,18b,18c トラン
ジスタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁性体基板上に等しいピッチで配設された
    複数個の扇型の3相の電気子コイルと、該基板の中央部
    に設けた軸受に回動自在に支持された回転軸と、該回転
    軸の上端に中央部が固定されたカップ状の軟鋼製の回転
    子と、該回転子の内側に固定され、磁極巾が電機子コイ
    ルの開角と等しい偶数個のN,S磁極となり、該N,S
    磁極面が電機子コイルと空隙を介して対向するマグネッ
    ト回転子と、マグネット回転子の外周部において、隣接
    するN,S磁極に設けられた電気角で120度の巾の無
    磁界部ならびに反対側のN,S磁極に設けられた電気角
    で120度の巾の無磁界部と、無磁界部に対向するよう
    に磁性体基板上に固定されたホール素子と、該ホール素
    子がN,S磁極と無磁界部に対向することにより電気角
    で120度の巾の第1,第2,第3の相の位置検知信号
    を得る電気回路と、第1,第2,第3の相の位置検知信
    号により対応する第1,第2,第3の相の電機子コイル
    に接続されたトランジスタを位置検知信号の巾だけ導通
    して電機子コイルを通電せしめる通電制御回路とより構
    成されたことを特徴とする偏平なコアレス電動機。
  2. 【請求項2】外周部に突出片が植立されたアルミニユー
    ム製の平板状ヒートシンクと、該ヒートシンクの中央部
    に固定された平板状の集積回路と、該集積回路上に載置
    固定された請求項1に記載された偏平なコアレス電動機
    の磁性体基板と、回転子外周に配設した複数個のフアン
    とより構成されたことを特徴とする放熱装置。
  3. 【請求項3】外周部に突出片が植立されたアルミニユー
    ム製の平板状ヒートシンクと、該ヒートシンクの中央部
    に固定された平板状の集積回路と、該集積回路上に載置
    された平板に収納された複数個の熱電対と、該平板上に
    載置固定された請求項2に記載された偏平なコアレス電
    動機の磁性体基板と、前記した複数個の熱電対の電気出
    力により偏平なコアレス電動機の電機子コイルの通電を
    行なう通電制御回路とより構成されたことを特徴とする
    放熱装置。
JP6104257A 1994-04-08 1994-04-08 偏平なコアレス電動機 Pending JPH07284249A (ja)

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JP (1) JPH07284249A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101345963B1 (ko) * 2012-04-16 2014-02-13 현대위아 주식회사 모터
KR20160046645A (ko) * 2014-10-21 2016-04-29 국민대학교산학협력단 유연열전소자 모듈 장치

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101345963B1 (ko) * 2012-04-16 2014-02-13 현대위아 주식회사 모터
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