JPH08223891A - Commutatorless motor - Google Patents
Commutatorless motorInfo
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- JPH08223891A JPH08223891A JP24922095A JP24922095A JPH08223891A JP H08223891 A JPH08223891 A JP H08223891A JP 24922095 A JP24922095 A JP 24922095A JP 24922095 A JP24922095 A JP 24922095A JP H08223891 A JPH08223891 A JP H08223891A
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- yoke
- pair
- coils
- rotation
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- Pending
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は無整流子電動機に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a commutatorless motor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の無整流子電動機は一般に、例えば
特開平4−54855号に示されるように、ロータに
は、回転軸と垂直な平面上に複数の永久磁石を磁性を交
互に逆向きに配置し、非回転部に回転軸と同じ向きに配
置した駆動コイルでそのロータを駆動している。導磁部
材からなるヨークは、駆動コイルを大きく囲んで回転軸
中心に配置されている。2. Description of the Related Art Generally, a conventional non-commutator motor, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-54855, has a rotor in which a plurality of permanent magnets are alternately magnetized in opposite directions on a plane perpendicular to a rotation axis. , And the rotor is driven by a drive coil arranged in the non-rotating portion in the same direction as the rotating shaft. The yoke made of a magnetically conductive member is arranged at the center of the rotation shaft so as to largely surround the drive coil.
【0003】しかし、そのようなレイアウトをとると装
置の断面積が大きくなってしまうので、使用目的によっ
ては不都合が生じる場合がある。そこで、回転軸を中心
とする円周上にロータの永久磁石を配置し、その永久磁
石に対向してその内側に駆動コイルを配置したものがあ
る。ヨークは半周ずつの二つに分割して形成されて、や
はり駆動コイルの周囲を囲んでロータの内側に配置され
る。However, such a layout increases the cross-sectional area of the device, which may cause inconvenience depending on the purpose of use. Therefore, there is a rotor in which a permanent magnet of a rotor is arranged on a circumference around a rotation axis and a drive coil is arranged inside the permanent magnet so as to face the permanent magnet. The yoke is divided into two parts each having a half circumference, and is arranged inside the rotor so as to surround the periphery of the drive coil.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、回転軸
を中心とする円周上にロータの永久磁石を配置して、そ
の内側に駆動コイルを配置し、その駆動コイルの周囲を
囲んでヨークを配置すると、装置の断面積を小さくする
ことができる。As described above, the permanent magnets of the rotor are arranged on the circumference around the rotation axis, the drive coil is arranged inside the permanent magnet, and the circumference of the drive coil is surrounded. The arrangement of the yoke can reduce the cross-sectional area of the device.
【0005】しかしそのようなレイアウトをとると、ロ
ータの回転に伴って駆動コイルと永久磁石の磁極との関
係が切り替わる際に、磁力変化がロータの回転に敏感に
影響して、ロータの回転に軸方向にいわゆるコギングと
呼ばれる回転むらが発生し、無整流子電動機が取り付け
られたフレームから共振音が発生する問題が生じる。However, with such a layout, when the relationship between the drive coil and the magnetic poles of the permanent magnets is switched with the rotation of the rotor, the change in the magnetic force sensitively affects the rotation of the rotor and affects the rotation of the rotor. Rotational unevenness called so-called cogging occurs in the axial direction, and a problem arises that resonance noise is generated from the frame to which the non-commutator motor is attached.
【0006】そこで本発明は、装置の断面積を小さくす
ることができ、且つ滑らかで静かな回転が得られる無整
流子電動機を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a non-commutator motor capable of reducing the cross-sectional area of the device and achieving smooth and quiet rotation.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の無整流子電動機は、複数の永久磁石が磁性
を交互に逆向きにして回転軸の周囲に配置されたロータ
を、非回転部に配置された駆動コイルに交番電流を通電
して生じる磁束変化によって駆動して回転させるように
した無整流子電動機において、上記ロータには、上記回
転軸を中心とする円周上に上記複数の永久磁石を配置
し、上記非回転部には、上記回転軸を挟んで少なくとも
一対の駆動コイルを上記永久磁石の内側の位置に配置
し、その対をなす駆動コイル間に上記回転軸を囲んでヨ
ークを配置したことを特徴とする。In order to achieve the above object, a commutatorless motor of the present invention comprises a rotor in which a plurality of permanent magnets are arranged around a rotary shaft with their magnetism alternately reversed. In a non-commutator motor which is driven by a change in magnetic flux generated by passing an alternating current to a drive coil arranged in a non-rotating portion to rotate the rotor, the rotor has a circle around the rotation axis. The plurality of permanent magnets are arranged, at least a pair of drive coils are arranged in the non-rotating portion at a position inside the permanent magnet with the rotation shaft interposed therebetween, and the rotation shaft is provided between the pair of drive coils. It is characterized by arranging a yoke around the.
【0008】そのような構成によれば、駆動コイルに交
番電流を通電して生じる磁束変化によってロータが回転
駆動される。そして、ロータの永久磁石が回転軸を中心
とする円周上に配置され、その内側に駆動コイルが配置
されるレイアウトをとったことにより、装置の断面積を
小さく形成することができる。With such a structure, the rotor is rotationally driven by the change in magnetic flux generated by passing an alternating current through the drive coil. Since the permanent magnets of the rotor are arranged on the circumference around the rotation axis and the drive coil is arranged inside the permanent magnet, the cross-sectional area of the device can be reduced.
【0009】また、ヨークを駆動コイルより内側に回転
軸を囲んで配置したことにより、駆動コイルが永久磁石
と対向する外端側の部分では、磁気回路の磁束密度が小
さくて急激な磁気変化が発生しない。したがって、ロー
タが回転むらなく滑らかに回転する。Further, since the yoke is arranged inside the drive coil so as to surround the rotary shaft, the magnetic flux density of the magnetic circuit is small and a sudden magnetic change occurs at the portion on the outer end side where the drive coil faces the permanent magnet. Does not occur. Therefore, the rotor rotates smoothly without uneven rotation.
【0010】なお、上記ヨークを周方向において二つに
分割して形成して、その両ヨークを、各々上記の対をな
す駆動コイル間に配置すると共に、上記駆動コイルに与
えられる駆動電流を伝達するための導電路として用いて
もよい。そのようにすることにより、電気配線を簡略化
して装置を小型化することができる。The yoke is divided into two in the circumferential direction, both yokes are arranged between the pair of drive coils, and the drive current applied to the drive coils is transmitted. It may be used as a conductive path for By doing so, the electrical wiring can be simplified and the device can be downsized.
【0011】また、上記両ヨークの少なくとも一方に、
上記ロータの回転始動位置を決定するための始動位置決
定部を延出形成してもよい。Further, at least one of the both yokes is
A starting position determining portion for determining the rotation starting position of the rotor may be extendedly formed.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。図1は、本発明の無整流子電動機を自動
車の車室内気温測定用アスピレータに用いた第1の実施
の形態の正面断面図、図2はその無整流子電動機のロー
タ10を上方に抜き出した状態の正面断面図、図3はそ
の無整流子電動機からロータ10を取り除いた状態の平
面図、図4は分解斜視図である。なお、図3には、ロー
タ10の永久磁石13が破線で図示されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front sectional view of a first embodiment in which the commutatorless motor of the present invention is used as an aspirator for measuring the temperature inside a vehicle compartment of an automobile, and FIG. 2 shows a rotor 10 of the commutatorless motor extracted upward. FIG. 3 is a front cross-sectional view of the state, FIG. 3 is a plan view of the state in which the rotor 10 is removed from the commutatorless motor, and FIG. 4 is an exploded perspective view. In addition, in FIG. 3, the permanent magnet 13 of the rotor 10 is illustrated by a broken line.
【0013】ロータ10には、例えば4枚ないし10枚
程度の羽根が放射状に配置されたフィン11と、その中
心軸位置に圧入された回転軸12と、回転軸12を中心
とする円周上に配置された複数(例えば6個)の永久磁
石13等が設けられている。In the rotor 10, for example, about 4 to 10 blades are radially arranged, the fins 11 are arranged, the rotary shaft 12 is press-fitted in the central axis position of the fins 11, and the circumference of the rotary shaft 12 is the center. A plurality of (for example, six) permanent magnets 13 and the like arranged in the above are provided.
【0014】永久磁石13は内外面が磁極になってい
て、隣り合う永久磁石13と磁性を交互に逆向きにして
配置されている。そして永久磁石13の外周を囲んで、
後述するホールIC29に磁束を与えるための鉄製のバ
ックヨーク14が環状に配置されている。The inner and outer surfaces of the permanent magnet 13 are magnetic poles, and the permanent magnets 13 and the adjacent permanent magnets 13 are arranged so that their magnetism is alternately reversed. And surround the outer circumference of the permanent magnet 13,
A back yoke 14 made of iron for giving a magnetic flux to a Hall IC 29 described later is annularly arranged.
【0015】21は、裏面に電気配線が施された基板で
あり、ロータ10を回転自在に支えるプラスチック製の
ホルダ22が基板21の表面側に固定されている。ホル
ダ22の中心部分の内側には、ロータ10の回転軸12
を支持する含油軸受け24が固定されている。25は回
転軸12のスラスト受けである。Reference numeral 21 denotes a substrate having a back surface provided with electric wiring, and a plastic holder 22 for rotatably supporting the rotor 10 is fixed to the front surface side of the substrate 21. Inside the central portion of the holder 22, the rotating shaft 12 of the rotor 10
The oil-impregnated bearing 24 for supporting the is fixed. Reference numeral 25 is a thrust receiver of the rotary shaft 12.
【0016】ホルダ22の側面には、回転軸12と垂直
に、永久磁石13の内周面に向かって一対のホビン27
が180°対称の位置(即ち、同一軸線上)に突設され
ていて、ロータ10を回転駆動するための電磁コイル
(駆動コイル)28が各ホビン27に巻回されている。
ホビン27の突端と永久磁石13の内周面との間には、
隙間が形成されている。On a side surface of the holder 22, a pair of hobbins 27 are provided perpendicular to the rotary shaft 12 toward the inner peripheral surface of the permanent magnet 13.
Are projecting at 180 ° symmetrical positions (that is, on the same axis), and an electromagnetic coil (driving coil) 28 for rotationally driving the rotor 10 is wound around each hobbin 27.
Between the tip of the hobbin 27 and the inner peripheral surface of the permanent magnet 13,
A gap is formed.
【0017】このようにして、一対の駆動コイル28が
回転軸12を挟んであい対向して配置されており、この
ようなレイアウトでは、コギングが発生するとしてもそ
の方向は軸と垂直方向になる。In this way, the pair of drive coils 28 are arranged so as to face each other with the rotary shaft 12 interposed therebetween, and in such a layout, even if cogging occurs, the direction thereof is perpendicular to the axis.
【0018】永久磁石13が対向する位置の基板21の
裏面には、図3に示されるように、駆動コイル28の中
心軸線に対して例えば30°回転した位置に、ホールI
C29が固定されている。このホールIC29は、永久
磁石13から受ける磁束の強さにほぼ比例する電圧信号
を出力する。On the back surface of the substrate 21 at the position where the permanent magnets 13 face each other, as shown in FIG. 3, the hole I is placed at a position rotated, for example, 30 ° with respect to the central axis of the drive coil 28.
C29 is fixed. The Hall IC 29 outputs a voltage signal that is substantially proportional to the strength of the magnetic flux received from the permanent magnet 13.
【0019】そして、そのホールIC29からの出力信
号によって、駆動コイル28に通電される交番電流が永
久磁石13の回転位置に対応して制御され、その結果、
ロータ10が所定の速度で回転をする。The alternating signal supplied to the drive coil 28 is controlled by the output signal from the Hall IC 29 in accordance with the rotational position of the permanent magnet 13. As a result,
The rotor 10 rotates at a predetermined speed.
【0020】ヨーク23は、図3においては分かり易い
ように斜線を施して示されており、回転軸12を挟んで
その両側に配置された一対の駆動コイル28の間に、軸
受け24の周囲を囲んで配置されている。The yoke 23 is shown by hatching in FIG. 3 so as to be easily understood, and the yoke 24 is surrounded by a pair of drive coils 28 on both sides of the rotary shaft 12 so as to surround the bearing 24. It is arranged around.
【0021】このように、ヨーク23は一対の駆動コイ
ル28の内側にしか配置されていないので、両駆動コイ
ル28の磁気回路を互いに干渉し合わないように形成さ
せるのに寄与するが、各駆動コイル28の突端側の永久
磁石13と対向する部分では、磁気回路の形成に寄与し
ない。As described above, since the yoke 23 is disposed only inside the pair of drive coils 28, it contributes to the formation of the magnetic circuits of both drive coils 28 so as not to interfere with each other. The portion of the coil 28 facing the permanent magnet 13 on the tip end side does not contribute to the formation of the magnetic circuit.
【0022】したがって、永久磁石13と対向する駆動
コイル28の突端側の部分では、磁気回路の磁束密度が
小さくて急激な磁気変化が生じないので、コギング現象
による回転むら等が発生せず、ロータ10が滑らかに回
転する。Therefore, since the magnetic flux density of the magnetic circuit is small and no abrupt magnetic change does not occur in the portion of the drive coil 28 facing the permanent magnet 13, the magnetic flux density of the magnetic circuit does not occur, so that rotation unevenness due to the cogging phenomenon does not occur and the rotor does not rotate. 10 rotates smoothly.
【0023】このヨーク23は、インサート成形により
ホルダ22と一体に形成されていて、その下端部は、基
板21に対して突き通されてしっかりと固定されてい
る。またヨーク23は、図3に示されるように、半周弱
ずつに二つに分割して互いが触れ合わないように形成さ
れていて、両ヨーク23が各々二つの駆動コイル28間
に配置されており、両駆動コイル28のコイルに給電を
するための電気通路として利用されている。The yoke 23 is formed integrally with the holder 22 by insert molding, and the lower end portion of the yoke 23 is pierced through the substrate 21 and fixed firmly. Further, as shown in FIG. 3, the yoke 23 is divided into two parts each having a half circumference and is formed so as not to come into contact with each other. The two yokes 23 are arranged between the two drive coils 28, respectively. , Is used as an electric path for supplying power to the coils of both drive coils 28.
【0024】図3に示される31は、ロータ10の回転
始動位置を決定するために、回転軸12から偏心して両
ヨーク23から外側に延び出して基板21面上に配置さ
れた、鉄製の始動位置決定用ヨークである。Reference numeral 31 shown in FIG. 3 is an iron starter which is eccentric from the rotary shaft 12 and extends outward from both yokes 23 so as to determine the rotational start position of the rotor 10 and which is arranged on the surface of the substrate 21. It is a position determining yoke.
【0025】図5は本発明の第2の実施の形態の無整流
子電動機を示しており、基板21を回転軸12の向きと
平行に配置したものであり、その他の部分は第1の実施
の形態と同じである。このように、基板21に対する取
り付け方向の設定はどのようにしてもよい。FIG. 5 shows a commutatorless motor according to a second embodiment of the present invention, in which the substrate 21 is arranged parallel to the direction of the rotary shaft 12, and the other portions are the same as those of the first embodiment. Is the same as the form. As described above, the setting of the mounting direction with respect to the substrate 21 may be arbitrary.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明によれば、回転軸を中心とする円
周上にロータの永久磁石を配置して、その内側に駆動コ
イルを配置したことにより、装置の断面積を小さく形成
することができ、しかも、ヨークを駆動コイルより内側
に回転軸を囲んで配置したことにより、永久磁石と対向
する駆動コイルの外端側の部分では、磁気回路の磁束密
度が小さくて急激な磁気変化がないので、コギングによ
る回転むら等が発生せず、ロータが滑らかに静かに回転
する。According to the present invention, the permanent magnet of the rotor is arranged on the circumference around the rotation axis and the drive coil is arranged inside the permanent magnet, so that the cross-sectional area of the device can be made small. Moreover, since the yoke is arranged inside the drive coil so as to surround the rotary shaft, the magnetic flux density of the magnetic circuit is small at the outer end side of the drive coil facing the permanent magnet, and a sudden magnetic change occurs. Since there is no rotation unevenness due to cogging, the rotor rotates smoothly and quietly.
【図1】本発明の第1の実施の形態の無整流子電動機の
正面断面図である。FIG. 1 is a front cross-sectional view of a commutatorless motor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】ロータを上方に抜き出した状態の本発明の第1
の実施の形態の無整流子電動機の正面断面図である。FIG. 2 is a first view of the present invention in a state where a rotor is pulled out upward.
FIG. 3 is a front cross-sectional view of the commutatorless motor of the embodiment of FIG.
【図3】ロータを取り除いた状態の本発明の第1の実施
の形態の無整流子電動機の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the commutatorless motor according to the first embodiment of the present invention with the rotor removed.
【図4】本発明の第1の実施の形態の無整流子電動機の
分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the commutatorless motor according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施の形態の無整流子電動機の
分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of a commutatorless motor according to a second embodiment of the present invention.
10 ロータ 12 回転軸 13 永久磁石 23 ヨーク 28 駆動コイル 10 rotor 12 rotating shaft 13 permanent magnet 23 yoke 28 drive coil
Claims (3)
て回転軸の周囲に配置されたロータを、非回転部に配置
された駆動コイルに交番電流を通電して生じる磁束変化
によって駆動して回転させるようにした無整流子電動機
において、 上記ロータには、上記回転軸を中心とする円周上に上記
複数の永久磁石を配置し、上記非回転部には、上記回転
軸を挟んで少なくとも一対の駆動コイルを上記永久磁石
の内側の位置に配置し、その対をなす駆動コイル間に上
記回転軸を囲んでヨークを配置したことを特徴とする無
整流子電動機。1. A rotor in which a plurality of permanent magnets are alternately arranged so that their magnetisms are opposite to each other and is arranged around a rotary shaft is driven by a magnetic flux change generated by passing an alternating current through a drive coil arranged in a non-rotating portion. In the non-commutator motor configured to rotate by rotating the rotor, the plurality of permanent magnets are arranged on the circumference of the rotor around the rotation shaft, and the non-rotation part sandwiches the rotation shaft. And at least a pair of drive coils are arranged at a position inside the permanent magnet, and a yoke is arranged between the drive coils forming a pair so as to surround the rotary shaft and a yoke.
て形成されていて、その両ヨークが、各々上記の対をな
す駆動コイル間に配置されると共に、上記駆動コイルに
与えられる駆動電流を伝達するための導電路として用い
られる請求項1記載の無整流子電動機。2. The yoke is divided into two in the circumferential direction, and both of the yokes are arranged between the pair of drive coils and a drive current applied to the drive coil. The non-commutator motor according to claim 1, which is used as a conductive path for transmitting electric power.
ータの回転始動位置を決定するための始動位置決定部が
延出形成されている請求項2記載の無整流子電動機。3. The non-commutator motor according to claim 2, wherein a starting position determining portion for determining a rotational starting position of the rotor is extendedly formed on at least one of the both yokes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24922095A JPH08223891A (en) | 1994-12-13 | 1995-09-27 | Commutatorless motor |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6-308949 | 1994-12-13 | ||
JP30894994 | 1994-12-13 | ||
JP24922095A JPH08223891A (en) | 1994-12-13 | 1995-09-27 | Commutatorless motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08223891A true JPH08223891A (en) | 1996-08-30 |
Family
ID=26539164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24922095A Pending JPH08223891A (en) | 1994-12-13 | 1995-09-27 | Commutatorless motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08223891A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009095130A (en) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Panasonic Corp | Motor and electronic equipment using the same |
JP2010532155A (en) * | 2007-06-27 | 2010-09-30 | ブルックス オートメーション インコーポレイテッド | Motor stator with lifting function and low cogging characteristics |
-
1995
- 1995-09-27 JP JP24922095A patent/JPH08223891A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010532155A (en) * | 2007-06-27 | 2010-09-30 | ブルックス オートメーション インコーポレイテッド | Motor stator with lifting function and low cogging characteristics |
JP2009095130A (en) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Panasonic Corp | Motor and electronic equipment using the same |
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