JPH082169B2 - 3 phase iron core type flat semiconductor motor - Google Patents

3 phase iron core type flat semiconductor motor

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JPH082169B2
JPH082169B2 JP15668686A JP15668686A JPH082169B2 JP H082169 B2 JPH082169 B2 JP H082169B2 JP 15668686 A JP15668686 A JP 15668686A JP 15668686 A JP15668686 A JP 15668686A JP H082169 B2 JPH082169 B2 JP H082169B2
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magnet rotor
core
iron core
degrees
core type
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JP15668686A
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白木  学
修美 宮尾
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株式会社シコ−技研
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、3層120度デジタル通電方式の有鉄心(有
コア)型偏平半導体モータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a flattened semiconductor motor having a three-layer 120-degree digital energization method with an iron core.

(技術背景とその問題点) 従来、偏平半導体モータについては、無鉄心型のもの
が種々知られている。これは無鉄心型であるためにコギ
ングが発生せず、また偏平であり、しかもブラシレスで
あることから長寿命化が期待できるため等の理由で高価
な音響機器等に適するためである。ところで、コギング
の点はあまり問題なく、且つ大きいトルクを求められる
ものにあっては無鉄心型でなくても、有鉄心型であって
もよい。しかし、有鉄心型半導体モータの場合、従来に
おいて、全体的な形状面からみると偏平半導体モータに
近ずけているものの、そのほとんどが有鉄心型円筒上半
導体モータとなっている。そのために、より偏平な半導
体モータが得られない欠点がある。また有鉄心型偏平モ
ータも知られているものの、従来のものは、円板状の積
層鋼板(=ステータヨーク)を形成し、この鋼板のマグ
ネットロータに対向する面にスロットを等間隔に多数形
成し、該スロットに電機子コイル群を位相をずらして互
いに重畳するように挿入配設しなければならなかった。
例えば、マグネットロータをN,Sの2磁極の場合、電機
子コイルをその発生トルクに寄与する半径方向の導体部
の開角を180度に形成した弓枠状のものとしなければな
らず、必然的に電機子コイル群が重畳する形をとらねば
ならなかった。かかる電機子コイルは上記半径方向の導
体部よりも周方向の発生トルクに寄与しない(無効)導
体部の方が面積及び量とも多く占めるので、製作しにく
いことと、非常に高価になる欠点があった。また電機子
コイルが数重にも重なるので、スロットの溝を深くしな
ければならず、ステータヨークを形成する積層鋼板も厚
くする必要があり、非常にコスト高となるばかりか、形
成される有鉄心型偏平半導体ステータを非常に厚みの薄
いものにすることができなかった、更にまた電機子コイ
ル群が互いに数重に重なることから上記無効導体部のコ
イルエンドの処理がやっかいで量産性の面で不都合でコ
スト高となる欠点があった。
(Technical background and problems thereof) Conventionally, as flat semiconductor motors, various types of flat-core semiconductor motors have been known. This is because it is suitable for expensive audio equipment and the like because it is a non-iron core type, cogging does not occur, it is flat, and it can be expected to have a long life because it is brushless. By the way, the cogging point is not so problematic, and the iron core type may be used instead of the ironless core type as long as a large torque is required. However, in the case of iron-core semiconductor motors, in the past, most of them are iron-core cylindrical semiconductor motors, although they are close to flat semiconductor motors in terms of overall shape. Therefore, there is a drawback that a flatter semiconductor motor cannot be obtained. Although iron core flat motors are also known, in the conventional one, a disk-shaped laminated steel plate (= stator yoke) is formed, and a large number of slots are formed at equal intervals on the surface of the steel plate facing the magnet rotor. However, the armature coil groups have to be inserted and arranged in the slots so that the armature coil groups are superposed on each other with the phases thereof shifted.
For example, when the magnet rotor has two magnetic poles of N and S, the armature coil has to have a bow-frame shape in which the opening angle of the radial conductor portion that contributes to the generated torque is formed to be 180 degrees. Therefore, the armature coil group had to be superposed. In such an armature coil, since the conductor portion that does not contribute to the generated torque in the circumferential direction (ineffective) occupies more area and amount than the conductor portion in the radial direction, it is difficult to manufacture and it is very expensive. there were. Further, since the armature coils are overlapped several times, it is necessary to make the groove of the slot deep, and it is necessary to make the laminated steel plate forming the stator yoke thick. It was not possible to make the iron core type flat semiconductor stator very thin. Moreover, since the armature coil groups overlap each other several times, the coil end processing of the above-mentioned ineffective conductor part is troublesome, and the mass productivity is not improved. However, it is inconvenient and costly.

かかる欠点を解消するためになされた3相有鉄心型偏
平半導体モータとしては、実願昭58−89912号(実開昭5
9−195972号)に示すものを本件出願人の関係者が開示
している。
As a three-phase iron core type flat semiconductor motor made to solve the above drawbacks, Japanese Utility Model Application No. 58-89912 (Japanese Utility Model Publication No.
No. 9-195972) is disclosed by the person concerned with the applicant of the present application.

この考案は、N,Sの磁極を交互に有する2P(Pは2以
上の整数)極のマグネットロータと、発生トルクに寄与
する半径方向の導体部の開角が上記マグネットロータの
磁極幅と略等しく形成された枠状の電機子コイル群と、
交互等間隔に上記ロータマグネットと面対向するステー
タヨークと一体して又は固定側に固設形成された上記電
機子コイルの枠内空胴部形状と略等しい形状の複数の突
極鉄心群と、上記突極鉄心に空心型の電機子コイルを嵌
着することで当該電機子コイル群を互いに重畳すること
なく等間隔配置して形成したステータ電機子と、位置検
知手段とを設けて形成した有鉄心型偏平半導体モータと
なっている。
In this invention, a magnet rotor having 2P (P is an integer of 2 or more) poles having N and S magnetic poles alternately, and an opening angle of a conductor portion in a radial direction that contributes to generated torque is approximately equal to a magnetic pole width of the magnet rotor. A frame-shaped armature coil group formed equally,
A plurality of salient pole core groups having a shape substantially equal to the shape of the hollow portion in the frame of the armature coil, which is integrally formed with the stator yoke that faces the rotor magnet at alternating equal intervals or is fixedly formed on the fixed side, A stator armature formed by fitting an air-core type armature coil to the salient pole core by arranging the armature coil groups at equal intervals without overlapping each other, and a position detection means are provided. It is an iron core type flat semiconductor motor.

この有鉄心型偏平半導体モータは、確かに有用なもの
となっている。
This iron core type flat semiconductor motor is certainly useful.

しかしながら、この有鉄心型偏平半導体モータは、デ
ジタルあるいはリニア180度通電方式の3相タイプのも
のとなっている。
However, this iron core type flat semiconductor motor is of a three-phase type of a digital or linear 180-degree conduction system.

デジタル120度通電方式とリニア180度通電方式とを比
較すると、前者の方式では、安価に形成できるメリット
があるものの、トルクリップルが大きくなり、滑らかな
回転が行なえないばかりか、高速回転に当っては、耳ざ
わりで大きな回転音を生ずる。しかし、後者の方式によ
ると、前者の方式に比較して高価になるものの、前者の
方式の欠点を全て解消できる利点がある。
Comparing the digital 120-degree energization method and the linear 180-degree energization method, the former method has the merit that it can be formed at low cost, but the torque ripple becomes large, and not only smooth rotation but also high-speed rotation is not possible. Makes a loud rotating sound in the ears. However, although the latter method is more expensive than the former method, it has an advantage that all the drawbacks of the former method can be eliminated.

このような特性上の差異から、いずれかの方式を採用
するとなると、性能面から見ると後者の高価となる方式
が採用されている。
Due to such a difference in characteristics, when either method is adopted, the latter method which is expensive in terms of performance is adopted.

しかしながら、このリニア180度通電方式を用いる場
合には、高価になるという点が、常にネックになる。
However, when this linear 180-degree energization method is used, the fact that it becomes expensive is always a bottleneck.

従って、デジタル120度通電方式よりも性能が優れ、
しかもリニア180度通電方式よりも安価な回路構成とし
て、デジタル120度通電方式を採用することが望まれる
ケースが多い。
Therefore, the performance is superior to the digital 120 degree energization method,
Moreover, in many cases, it is desired to adopt the digital 120-degree conduction method as a circuit configuration that is cheaper than the linear 180-degree conduction method.

しかしながら、仕様によって、リニア180度通電方式
を、またはテジタル120度通電方式のいずれの方式の3
相有鉄心型偏平半導体モータを形成することができるこ
とが望ましい。
However, depending on the specifications, either the linear 180-degree conduction method or the digital 120-degree conduction method can be used.
It is desirable to be able to form a phased iron core type flat semiconductor motor.

(本発明の課題) 本発明は、従来のリニア180度通電方式の3相有鉄心
型偏平半導体モータを極めて容易な方法で安価で性能の
よいデジタル120度通電方式の3相有鉄心偏平半導体モ
ータに変更構成できることを課題としてなされたもので
ある。
(Problem of the present invention) The present invention provides a conventional linear 180-degree energization type three-phase iron core type flat semiconductor motor by a very easy method at a low cost and good performance. It was made as a subject that it can be changed and configured.

(本発明の課題達成手段) かかる本発明の課題は、N,Sの磁極を交互に2P(Pは
2以上の整数)個有するマグネットロータと、該マグネ
ットロータと軸方向の空隙を介して対向する固定側に上
記マグネットロータ方向に突出する電気角で180度若し
くはほぼ180度の開角幅に形成されたコアを3n(nは1
以上の整数)個を互いに重ならないように3相配置して
ステータヨークに形成し、上記コアを外周に空心型電機
子コイルを装着して上記マグネットロータに面対向さ
せ、上記コアの半径方向に伸びる端部位置からコアの周
方向内側に向かって電気角でほぼ30度離れた位置若しく
はその位置から電気角でほぼ180度の角度だけ周方向に
離れた位置に位置検知素子を配置して電気角で120度の
デジタル通電できるようにした3相有鉄心型偏平半導体
モータを提供することで達成できる。
(Means for Achieving the Object of the Present Invention) The object of the present invention is to provide a magnet rotor having 2P (P is an integer of 2 or more) alternating magnetic poles of N and S, and to face the magnet rotor via a gap in the axial direction. The core formed on the fixed side with an opening angle width of 180 degrees or almost 180 degrees protruding in the direction of the magnet rotor is 3n (n is 1
(The above integers) are arranged in three phases so as not to overlap each other, and are formed in a stator yoke, and the core is mounted with an air-core armature coil on the outer periphery to face the magnet rotor in the radial direction of the core. Electricity is provided by arranging the position sensing element at a position separated from the extending end position toward the inside of the core in the circumferential direction by an electrical angle of approximately 30 degrees or at a position separated from that position by an electrical angle of approximately 180 degrees in the circumferential direction. This can be achieved by providing a three-phase iron core type flat semiconductor motor capable of digitally energizing 120 degrees at an angle.

(発明の実施例) まず、第1図乃至第4図を説明して本発明の第1実施
例を説明する。この第1実施例ではマグネットロータと
面対向する一方の面にのみ電機子コイル群からなるステ
ータ電機子を配した有鉄心型偏平半導体モータを示す。
(Embodiment of the Invention) First, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The first embodiment shows an iron core type flat semiconductor motor in which a stator armature composed of an armature coil group is arranged only on one surface facing the magnet rotor.

第1図は本発明の第1実施例を示すもので、1は2P
(Pは2以上の整数)極、n(nは2以上の整数)コイ
ルの有鉄心型偏平半導体モータで、この例では10極、6
コイルのものとなっている。2は非磁性体からなる有鉄
心型偏平半導体モータ本体、3,4は軸受、5は軸受3,4に
よって回動自在に軸支された回転軸、6は回転軸5に固
設されたロータヨーク、7はロータヨーク6の下面に固
設された8極のマグネットロータ、8は上記本体2に固
設された円環状のプリント基板、9はプリント基板8の
下面に半田付け等によっ配設された通電制御回路用電機
部品、10はプリント基板8の上面に固設された円環状の
ステータヨーク、11は枠状に巻回形成され且つステータ
ヨーク10上に配設された電機子コイル、12は互いに重畳
することなく等間隔にステータヨーク10上に配設された
6個の電機子コイル11群からなるステータ電機子、13は
電機子コイル11の枠内空胴部の形状と略々一致する形状
に作られステータヨーク10上に固設された鉄心等の磁性
体からなるストレート状(すなわち、後記するように電
気角で180度の開角幅で形成され且つそのままの形状で
マグネットロータ6側に真っすぐ突出形成されている)
のコア(突極鉄心)で、3n(nは1以上の整数)個形成
している。尚、この実施例では、n=2を選択し、すな
わち6個のコア13を形成している。このコア13は電気角
で180度(またはほぼ180度)の開角、すなわち機械角で
36度の開角に形成している。14はコア13の上に配設した
プリント基板、15は当該半導体モータ1が3相のものと
して形成されるように3個をプリント基板14に形成した
透孔に埋設し且つマグネットロータ7の漏洩磁束を検出
する位置検知素子として選択したホール素子、ホールIC
等の磁電変換素子である。
FIG. 1 shows the first embodiment of the present invention, where 1 is 2P
(P is an integer of 2 or more) poles, and n (n is an integer of 2 or more) coils in iron core type flat semiconductor motors. In this example, 10 poles, 6
It is a coil. Reference numeral 2 is an iron core type flat semiconductor motor body made of a non-magnetic material, 3 and 4 are bearings, 5 is a rotary shaft rotatably supported by the bearings 3 and 4, and 6 is a rotor yoke fixed to the rotary shaft 5. , 7 is an 8-pole magnet rotor fixed to the lower surface of the rotor yoke 6, 8 is an annular printed circuit board fixed to the main body 2, and 9 is disposed on the lower surface of the printed circuit board 8 by soldering or the like. An electric component for an energization control circuit, 10 is an annular stator yoke fixedly provided on the upper surface of the printed circuit board, 11 is an armature coil wound in a frame shape and arranged on the stator yoke, and 12 Is a stator armature consisting of six armature coils 11 arranged on the stator yoke 10 at equal intervals without overlapping each other, and 13 is substantially the same as the shape of the cavity portion of the armature coil 11 in the frame. Of the iron core, etc. Consisting straight (i.e., are straight protruded magnet rotor 6 side and it is the shape formed by the opening angle width of 180 degrees in electrical angle as described later)
3n (n is an integer of 1 or more) cores (salient pole core) are formed. In this embodiment, n = 2 is selected, that is, six cores 13 are formed. This core 13 has an electrical angle of 180 degrees (or almost 180 degrees), that is, a mechanical angle.
It has an open angle of 36 degrees. Reference numeral 14 is a printed circuit board arranged on the core 13, and 15 is three embedded in the through holes formed in the printed circuit board 14 so that the semiconductor motor 1 is formed as a three-phase type and the magnet rotor 7 leaks. Hall element, Hall IC selected as position detection element to detect magnetic flux
Etc. is a magnetoelectric conversion element.

第2図はマグネットロータ7の下面図である。マグネ
ットロータ7はN,Sの磁極を交互等間隔に有するように
厚手方向に着磁された円環状の10極のものとなってい
る。
FIG. 2 is a bottom view of the magnet rotor 7. The magnet rotor 7 is an annular 10-pole magnetized in the thick direction so that N and S magnetic poles are alternately arranged at equal intervals.

第3図はステータヨーク10上に固設されたステータ電
機子12の平面図である。電機子コイル11は発生トルクに
寄与する半径方向の発生トルクに寄与する導体部11aと1
1bとの開角がマグネットロータ7の磁極幅と略等しく形
成された、すなわち36度に形成された扇枠状のものとな
っている。コア13は電機子コイル11を枠内空胴部の形成
と略一致する平面扇形のものにて形成されており、ステ
ータヨーク10と一体形成してもよいが、ここでは別個に
形成された6個のコア13をステータヨーク10上に貼着等
の手段によって固設している。6個の電機子コイル11群
は、それぞれ60度のピッチで互いに重畳することなく、
ステータヨーク10上に配設されるようにそれぞれ1個の
コア13の外周に嵌着固設してステータ電機子12を形成し
ている。
FIG. 3 is a plan view of the stator armature 12 fixedly mounted on the stator yoke 10. The armature coil 11 includes conductor portions 11a and 1a that contribute to the generated torque in the radial direction that contributes to the generated torque.
The opening angle with 1b is substantially equal to the magnetic pole width of the magnet rotor 7, that is, it has a fan frame shape formed at 36 degrees. The core 13 is formed by a planar fan-shaped one in which the armature coil 11 substantially corresponds to the formation of the cavity portion in the frame, and may be integrally formed with the stator yoke 10, but here, it is formed separately. The individual cores 13 are fixedly mounted on the stator yoke 10 by means such as sticking. The six armature coil groups 11 do not overlap each other at a pitch of 60 degrees,
A stator armature 12 is formed by being fixedly fitted to the outer circumference of each core 13 so as to be arranged on the stator yoke 10.

第3図においては、プリント基板14を描いていない
が、このプリント基板14に磁電変換素子15を配設すべき
位置を第3図を参照して説明する。
Although the printed circuit board 14 is not drawn in FIG. 3, the position where the magnetoelectric conversion element 15 should be disposed on the printed circuit board 14 will be described with reference to FIG.

磁電変換素子15は、コア13の半径方向に延びる一方
(他方であってもよい)の端部13aから電気角で30度、
すなわち機械角で6.6度の角度だけ上記端部13a位置から
コア13の周方向内側に向かった離れた角度位置の囲い部
16で示すコア13位置と対向するプリント基板14(尚、こ
の実施例では、コア13の上面にプリント基板14を配設し
ているので、このプリント基板14面に位置に磁電変換素
子15を配設するのに都合良くなっている)位置に配設す
る。あるいは上記囲い部16位置から電気角180度の角度
すなわち機械角で36度の角度だけ周方向にずれたコア13
の囲い部17で示す位置と対向するコア13面上に配設され
たプリント基板14位置に配設する。あるいは上記囲い部
16,17から電気角でa・360度(nは1以上の整数)すな
わち機械角でn・36度だけ周方向にずれた位置と対向す
るプリント基板14位置に磁電変換素子15を配設するとよ
い。かかる位置に磁電変換素子15を配設すると、マグネ
ットロータ7との相対的回転によって磁電変換素子15は
当該マグネットロータ7のN極またはS極の一磁極の幅
を電気角で180度とすると電気角で120度の幅しか当該マ
グネットロータ7のN極またはS極の磁極幅しか検出し
ないで次の磁極を検出するようになるので、従って電機
子コイル11には電気角で120度の幅の期間しか通電しな
いため、コア13と電機子コイル11によって電気角で120
度の期間の間、コア13による電磁トルクが発生するの
で、ほとんど従来同様の構成の3相有鉄心型半導体モー
タを120度デジタル通電方式のモータに容易に変更でき
るものとなる。
The magnetoelectric conversion element 15 has an electrical angle of 30 degrees from one end 13a (which may be the other) extending in the radial direction of the core 13,
That is, the enclosure of the angular position of 6.6 degrees away from the end 13a position toward the inner side in the circumferential direction of the core 13 by a mechanical angle.
A printed circuit board 14 facing the position of the core 13 shown by 16 (in this embodiment, since the printed circuit board 14 is disposed on the upper surface of the core 13, the magnetoelectric conversion element 15 is disposed at the position on the surface of this printed circuit board 14). Position (which makes it convenient to install). Alternatively, the core 13 deviated from the position of the enclosure 16 in the circumferential direction by an electrical angle of 180 degrees, that is, a mechanical angle of 36 degrees.
The printed circuit board 14 is disposed on the surface of the core 13 opposite to the position indicated by the enclosure 17 of FIG. Or the above enclosure
When the magnetoelectric conversion element 15 is arranged at a position of the printed circuit board 14 opposite to a position where the electric angle is a.360 degrees (n is an integer greater than or equal to 1), that is, the mechanical angle is n.36 degrees in the circumferential direction from 16,17. Good. If the magnetoelectric conversion element 15 is disposed at such a position, the magnetoelectric conversion element 15 is electrically rotated when the width of one magnetic pole of the N pole or the S pole of the magnet rotor 7 is 180 degrees in electrical angle due to the relative rotation with the magnet rotor 7. Since the next magnetic pole is detected by detecting only the magnetic pole width of the N pole or the S pole of the magnet rotor 7 having a width of 120 degrees in angle, the armature coil 11 has a width of 120 degrees in electrical angle. Since it is energized only for a period of time, the core 13 and armature coil 11 can
Since the electromagnetic torque is generated by the core 13 during the period of 10 degrees, it is possible to easily change the three-phase iron-core semiconductor motor having the same structure as the conventional one to a 120-degree digital energization type motor.

第4図はマグネットロータ7と6個の電機子コイル11
群からなるステータ電機子12との展開図である。この展
開図から明らかなように、電機子コイル11は発生トルク
に寄与する半径方向の導体部11aと11bとの開角がマグネ
ットロータ7の磁極幅と略等しくても、従来の有鉄心型
偏平半導体モータのように電機子コイル11群同士が互い
に重畳しないように等間隔配設できることが明らかであ
る。
FIG. 4 shows a magnet rotor 7 and six armature coils 11
FIG. 4 is a development view of a stator armature 12 including a group. As is clear from this development view, the armature coil 11 has a conventional iron core type flat plate even if the opening angle between the radial conductor portions 11a and 11b contributing to the generated torque is substantially equal to the magnetic pole width of the magnet rotor 7. It is obvious that the armature coils 11 can be arranged at equal intervals so as not to overlap each other like the semiconductor motor.

次に第5図を参照して、上記本発明の第1実施例より
も、更に有用な本発明第2実施例としての有鉄心型偏平
半導体モータ1′について説明する。尚、この偏平半導
体モータ1′については、上記第1実施例のものと共通
する箇所が多いので、主要部のみ図を描くと共に、共通
する箇所の説明は省略か、又はダッシを符した符号を用
いるとする。
Next, with reference to FIG. 5, an iron core type flat semiconductor motor 1'as a second embodiment of the present invention which is more useful than the first embodiment of the present invention will be described. Since the flat semiconductor motor 1'has many parts in common with those of the first embodiment, only the main parts are shown in the drawing, and the description of the common parts is omitted, or the reference numeral with a dash is added. I will use it.

この第2実施例の有鉄心型偏平半導体モータ1′の特
徴は、(イ)両面励磁構造でありながら、単に1個のマ
グネットロータ7を用いるだけで足りるようにしたもの
である点、(ロ)マグネットロータ7を回転軸5に直結
した場合には当該マグネットロータ7が破損したりする
ので寿命が短かくなるという欠点を防げるようにした
点、(ハ)マグネットロータ7を回転軸5に固設したマ
グネットロータ支持板18に固設することでロータのダイ
ナミックバランスをうまくとれるようにすると共に上記
マグネットロータ7を回転軸5に直結することにより弊
害をなくすようにした点、(ニ)並びにマグネットロー
タ支持板18としてアルミニウム、ジュラコン等の非磁性
体を用いることでマグネットロータ7の磁束をその上下
両面に発生させ、マグネットロータ7の上下両面固定側
位置にそれぞれにステータ電機子を配設することで大き
いトルクが得られる高効率のものにした点にある。
The iron core type flat semiconductor motor 1'of the second embodiment is characterized in that (a) it has a double-sided excitation structure and that only one magnet rotor 7 is used. ) When the magnet rotor 7 is directly connected to the rotary shaft 5, the magnet rotor 7 may be damaged and the life of the magnet rotor 7 may be shortened. (C) The magnet rotor 7 is fixed to the rotary shaft 5. By fixing the magnet rotor support plate 18 to the rotor, it is possible to achieve good dynamic balance of the rotor and to eliminate the harmful effect by directly connecting the magnet rotor 7 to the rotating shaft 5. By using a non-magnetic material such as aluminum or Duracon as the rotor support plate 18, the magnetic flux of the magnet rotor 7 is generated on both upper and lower surfaces thereof, The stator armatures are provided at positions on the upper and lower fixed sides of the bottom rotor 7, respectively, so that a high torque can be obtained with high efficiency.

以下第5図を参照しつつ有鉄心型偏平半導体モータ
1′の細かな説明を行なっていく。この偏平半導体モー
タ1′は両面タイプ型で、符号Aで示す部分が第1実施
例で示した偏平半導体モータ1に該当する部分である
が、ロータヨーク6に代えてアルミニウム等の非磁性体
からなるマグネットロータ支持板18を用い、この下面に
マグネットロータ7を固設している。記号Bで示す部分
が新たに追加された部分で、図示しないモータ本体上部
内面側に固設されたプリント基板8、ステータヨーク1
0′を介してコア13′群を固設し、該コア13′群に上記
したと同様に電機子コイル11′群を固着することで、マ
グネットロータ支持板15の上面と対向する固定側にも更
にステータ電機子12′を形成している。マグネットロー
タ支持板15が非磁性体であることからマグネットロータ
7の磁束はステータ電機子12′側へも作用するので、ス
テータ電機子12′によってもトルクが得られる。
The iron core type flat semiconductor motor 1'will be described in detail below with reference to FIG. The flat semiconductor motor 1'is of a double-sided type, and the portion indicated by reference numeral A corresponds to the flat semiconductor motor 1 shown in the first embodiment. However, the rotor yoke 6 is replaced by a non-magnetic material such as aluminum. The magnet rotor support plate 18 is used, and the magnet rotor 7 is fixedly mounted on the lower surface thereof. A portion indicated by a symbol B is a newly added portion, and is a printed circuit board 8 and a stator yoke 1 fixedly provided on an inner surface of an upper portion of a motor body (not shown).
By fixing the group of cores 13 'through 0'and fixing the armature coils 11' to the core 13 'in the same manner as described above, the core 13' is fixed to the fixed side facing the upper surface of the magnet rotor support plate 15. Also forms a stator armature 12 '. Since the magnet rotor support plate 15 is a non-magnetic material, the magnetic flux of the magnet rotor 7 also acts on the side of the stator armature 12 ', so that torque can also be obtained by the stator armature 12'.

本発明の有鉄心型偏平半導体モータは上記構成から明
らかなように、無鉄心型偏平半導体モータよりも大き
いトルクが得られて効率の良いものとなる。無鉄心型
半導体モータ同様に軸方向の厚さが小さいものが得られ
る。半導体モータなので長寿命化が期待できる、電
機子コイル群が互いに重畳することなく等間隔に配設で
きるので(イ)構成が簡単で、(ロ)組立てが容易で安
価に量産でき、(ハ)半径の小さなものが得られ、
(ニ)回転バランスが良く、偏平モータの特徴をそのま
ま生かした有鉄心タイプの偏平半導体モータが得られ
る、また両面タイプにした場合には、マグネットロー
タを増加することがなく、単にステータ電機子を一組増
加するだけでよいので、出力トルクが倍加されるにもか
かわらず、上記〜の特徴を備えた大きいトルクが得
られる高効率の有鉄心型偏平半導体モータが得られる、
上記〜の効果を有する3層鉄心型半導体モータに
加えて、位置検知素子、すなわち磁電変換素子の位置を
変えるだけで、安価なデジタル120度通電方式の3相有
鉄心型半導体モータを極めて安価に形成できるものとな
る、また本発明の構成によると、位置検知素子の配設
位置を変えるだけで、すなわちモータの主要部の構成を
変えることなく、安価で精度のよいデジタル120度通電
方式の3相有鉄心型半導体モータあるいはリニア180度
通電方式の3相有鉄心型半導体モータを仕様に応じて容
易に設計変更できる、という効果甚大なるものである。
As is clear from the above configuration, the iron-core flat semiconductor motor of the present invention can obtain a larger torque than that of the iron-free flat semiconductor motor, resulting in high efficiency. Similar to the iron-free core type semiconductor motor, a motor having a small axial thickness can be obtained. Since it is a semiconductor motor, it can be expected to have a long service life. Since the armature coil groups can be arranged at equal intervals without overlapping each other, (a) the configuration is simple, (b) assembly is easy and mass production is possible at low cost. You can get a small radius,
(D) An iron core type flat semiconductor motor with good rotation balance and flat motor characteristics can be obtained. In the case of double-sided type, the magnet rotor is not increased and the stator armature is simply added. Since only one set needs to be increased, a highly efficient iron core type flat semiconductor motor capable of obtaining a large torque having the above-mentioned characteristics can be obtained even though the output torque is doubled.
In addition to the three-layer iron core type semiconductor motor having the above effects (1) to (3), an inexpensive digital 120-degree energization type three-phase iron core type semiconductor motor can be made extremely inexpensive simply by changing the position of the position detection element, that is, the magnetoelectric conversion element. According to the structure of the present invention, the cost of the digital 120-degree energization method can be reduced and the accuracy can be improved without changing the position of the position detecting element, that is, without changing the structure of the main part of the motor. The effect is that the phased iron core type semiconductor motor or the linear 180 degree energization type three phased iron core type semiconductor motor can be easily designed and changed according to the specifications.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の第1実施例の有鉄心型偏平半導体モー
タの縦断面図、第2図はマグネットロータの下面図、第
3図はステータヨーク上に固設されたステータ電機子の
平面図、第4図はマグネットロータと電機子コイル群か
らなるステータ電機子との展開図、第5図は本発明第2
実施例の有鉄心型偏平半導体モータの主要部の縦断面図
である。 (符号の説明) 1,1′……有鉄心型偏平ブラシレスモータ、2……有鉄
心型偏平ブラシレスモータ本体、3,4……軸受、5……
回転軸、6……ステータヨーク、7……マグネットロー
タ、8,8′……プリント基板、9……通電制御回路用電
気部品、10,10′……ステータヨーク、11,11……電機子
コイル、12,12′……ステータ電機子、13,13′……コ
ア、14……プリント基板、15……磁電変換素子、16,17
……囲い部、18……マグネットロータ支持板。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an iron core type flat semiconductor motor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bottom view of a magnet rotor, and FIG. 3 is a plane of a stator armature fixedly mounted on a stator yoke. 4 and 5 are development views of a magnet rotor and a stator armature including an armature coil group, and FIG.
It is a longitudinal cross-sectional view of the main part of the iron core type flat semiconductor motor of the embodiment. (Explanation of symbols) 1,1 ′ …… Flat core type flat brushless motor with iron core, 2 …… Flat core type flat brushless motor body with iron core, 3,4 …… Bearing, 5 ……
Rotating shaft, 6 ... Stator yoke, 7 ... Magnet rotor, 8,8 '... Printed circuit board, 9 ... Electrical components for energization control circuit, 10,10' ... Stator yoke, 11,11 ... Armature Coil, 12,12 '... Stator armature, 13,13' ... Core, 14 ... Printed circuit board, 15 ... Magnetoelectric conversion element, 16, 17
…… Enclosure, 18 …… Magnet rotor support plate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】N,Sの磁極を交互に2P(Pは2以上の整
数)個有するマグネットロータと、該マグネットロータ
と軸方向の空隙を介して対向する固定側に上記マグネッ
トロータ方向に突出する電気角で180度若しくはほぼ180
度の開角幅に形成されたコアを3n(nは1以上の整数)
個を互いに重ならないように3相配置してステータヨー
クに形成し、上記コアを外周に空心型電機子コイルを装
着して上記マグネットロータに面対向させ、上記コアの
半径方向に延びる端部位置からコアの周方向内側に向か
って電気角でほぼn・(360+30)度位置若しくはその
位置から電気角でほぼn・(360+180)度の角度だけ周
方向に離れた位置に位置検知素子を配置して電気角で12
0度のデジタル通電できるようにした、3相有鉄心型偏
平半導体モータ。
1. A magnet rotor having 2P (P is an integer of 2 or more) alternately having N and S magnetic poles, and protruding in the magnet rotor direction to a fixed side facing the magnet rotor via an axial gap. 180 electrical angle or almost 180
3n core (n is an integer of 1 or more)
The three cores are arranged in three phases so as not to overlap each other, and are formed on a stator yoke, and the core is mounted with an air-core armature coil on the outer periphery so as to face the magnet rotor, and an end position of the core extending in the radial direction. From the position toward the inner side of the core in the circumferential direction at an electrical angle of n · (360 + 30) degrees or at a position distant from the position by an electrical angle of approximately n · (360 + 180) degrees in the circumferential direction. Electrical angle 12
A 3-phase iron core type flat semiconductor motor that can be digitally energized at 0 degrees.
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